我国科学家研发出可移动“神经蠕虫”电极

在脑机接口领域,电极是连接电子设备与生物神经系统的核心传感器。当前植入式电极多为静态设计,植入后位置固定,采集范围有限,且易受免疫反应影响导致信号传导失效,制约了技术发展。

9月17日,由中国科学院深圳先进技术研究院刘志远、韩飞团队联合徐天添团队,以及东华大学严威团队历经五年多攻关完成的研究成果在《自然》发表。研究团队成功开发出名为NeuroWorm(神经蠕虫)的新型电极,突破传统静态模式,实现动态调控。

NeuroWorm是一种直径仅196微米、柔软可拉伸的纤维电极,相当于头发丝粗细,沿其长度方向分布多达60个独立电极通道。研发需在微米尺度上精确布局导电结构,同时确保材料柔韧性和可拉伸性。团队通过超薄柔性薄膜制备、导电图案设计及软硬接口优化等工艺,在郑海荣院士和李光林研究员支持下完成制造。

为实现运动能力,电极一端集成微型磁头,结合高精度磁控系统与实时影像追踪技术,可在体内受控移动并自主调整方向。实验显示,NeuroWorm能在兔子颅内主动游走,灵活切换监测区域,稳定记录高质量神经信号。

该电极应用不仅限于脑部。研究团队首次实现其在肌肉内的长期稳定植入。通过微创技术,将NeuroWorm植入大鼠腿部肌肉,持续工作超过43周。在外磁场操控下,电极可在肌肉表面移动,植入一周后仍能每日变换位置进行多点监测。

此项成果标志着脑机接口“动态电极”新范式的建立,打破了传统电极静态局限,拓展了神经接口系统的功能边界。

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