”记者从厦门大学获悉

东南网9月23日讯(福建日报记者 李珂) “这一成果标志着生物电子学领域的神经蠕虫重要突破,让传统被动固定式植入电极首次迈向可主动控制、团队智能响应 、参开与生物组织协同运动的神经蠕虫新阶段。”记者从厦门大学获悉 ,团队日前 ,参开厦门大学柔性电子(未来技术)研究院谢瑞杰助理教授,神经蠕虫联合中国科学院刘志远研究员团队 、团队徐天添研究员团队及东华大学严威教授团队,参开在动态神经蠕虫电极研究中取得重大进展,神经蠕虫相关成果发表在Nature(《自然》)期刊上 。团队

神经电极是参开连接生物神经系统与外部电子器件的关键“桥梁”,在脑机接口、神经蠕虫神经调控、团队智能人机交互等领域展现出重要的参开应用价值 。植入式神经电极能高精度检测肌电、脑电等生物电信号 ,为解读神经信息提供了更丰富的信号来源 ,但实际应用起来仍面临两大难题 :一是长期植入不稳定,现有电极在植入过程中对组织损伤较大,且电极植入后 ,其与组织“硬度不匹配” ,会持续引发免疫排异反应 ,形成纤维层裹住电极,影响监测效果;二是电极位置难调 ,想改位置往往要二次手术 ,这不仅增加了手术风险,还会造成额外的组织创伤,急需微创调整的新办法。

针对这些问题 ,研究团队先想出了微创植入神经蠕虫电极的制备方法:把百纳米厚的薄膜电极 ,设计成“C”形和“L”形导电图案 ,再卷成纤维器件——“C”形图案变成电生理传感和连接位点 ,相邻“L”形图案重叠形成应力传感器。用这种方法,研究团队在一根纤维上集成了60通道电极,植入时能缝进肌肉 ,创口仅200微米 ,还实现了43周内高质量稳定监测肌电信号;植入57周后 ,电极表面胶原纤维包裹层厚度不到23微米,稳定性和生物兼容性都很出色 。

更关键的是 ,团队在纤维器件端部做了磁性头部,制成“神经蠕虫” 。电极植入后,靠外部磁场引导就能微创移动到目标位置,精准监测特定部位的电生理信号——既能在大脑皮层 、深脑里移动 ,监测脑电信号,也能在肌肉和皮肤间的筋膜组织里可控移动监测肌电 。这种“能跑的电极”打破了传统静态植入电极的局限 ,有望成为下一代电极的重要方向,也为人机接口研究开辟了新路子 。

厦门大学柔性电子(未来技术)研究院谢瑞杰助理教授为本文的共同第一作者(排名第一),中国科学院深圳先进技术研究院刘志远研究员 、徐天添研究员、韩飞副研究员及东华大学严威教授为本文共同通讯作者  。本研究得到中国国家自然科学基金、厦门大学校长基金等项目的资助。

  

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