9月8日从中国科学院半导体研究所获悉,该所联合其他单位科研人员,在柔性侵入式脑机介面装置植入研究方面取得重要进展,成功研发出一种刚柔可调的「神经触手」探针,将植入损伤降低超74%。相关论文在线发表于《先进科学》。
在脑机介面和神经科学快速发展的当下,柔性神经电极因其
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出色的生物相容性以及与脑组织的良好机械匹配度,被视为实现长期稳定神经讯号撷取的理想技术路径。相较于传统刚性电极,这种柔软的探针能显著减少植入过程对脑组织的物理损伤,有效抑制植入后的发炎反应,并延长其在生物体内稳定工作的时间,展现出巨大应用潜力。
「然而,由于材质过于柔软,柔性神经电极在缺乏外部刚性支撑的情况下,难以穿透致密的脑组织并到达目标区域。这一棘手的植入难题,成为阻碍柔性电极走向实际应用的核心瓶颈。」论文共同通讯作者、中国科学院半导体研究所研究员为华说。
为了解决这个「植入难」问题,科学研究人员研发出一种名为「神经触手」的新型探针。这种探针里藏着一个微小的液压系统,在植入阶段,它会像气球充气般变得足够刚硬,能精准穿刺脑组织;植入到位后,它则恢复柔软状态,适应脑组织微环境。 「这个巧妙的设计实现了两个关键目标:一是植入时对大脑的伤害很小,二是能长期稳定地记录高质量神经信号。」论文共同第一作者、中国科学院半导体研究所博士王阳说。
实验证明,与传统微针导入植入方法相比,「神经触手」探针将植入造成的损伤降低了74%以上,使后续慢性发炎减轻了约40%。此外,在长期的小鼠实验中,这种新型探针记录到的神经讯号始终清晰稳定,捕捉到的有效神经元讯号数
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量和质量都强于普通柔性电极。








