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