厦大团队参与开发“神经蠕虫”

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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、智能响应、与生物组织协同运动的新阶段。”记者从厦门大学获悉，日前，厦门大学柔性电子（未来技术）研究院谢瑞杰助理教授，联合中国科学院刘志远研究员团队、徐天添研究员团队及东华大学严威教授团队，在动态神经蠕虫电极研究中取得重大进展，相关成果发表在Nature（《自然》）期刊上。

神经电极是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、神经调控、智能人机交互等领域展现出重要的应用价值。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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