記者從中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院獲悉，該研究院聯(lián)合東華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng)5年多協(xié)同攻關(guān)，成功研發(fā)出如頭發(fā)絲般纖細(xì)、柔軟可拉伸、可自由驅(qū)動(dòng)的神經(jīng)纖維電極“神經(jīng)蠕蟲”（NeuroWorm）。這項(xiàng)技術(shù)標(biāo)志著生物電子接口（腦機(jī)接口、人機(jī)接口）從靜態(tài)走向動(dòng)態(tài)、從被動(dòng)記錄走向主動(dòng)智能探測的范式轉(zhuǎn)變。該研究成果北京時(shí)間9月17日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

△“神經(jīng)蠕蟲”的制備方法及實(shí)物圖

據(jù)了解，在腦機(jī)接口等神經(jīng)接口系統(tǒng)中，電極是連接電子設(shè)備和生物神經(jīng)系統(tǒng)的核心界面?zhèn)鞲衅鳎悄X機(jī)接口中“接口”的核心所在。然而，當(dāng)前植入式電極均為“靜態(tài)”的，植入后只能固定位置、局限采集，一定程度上制約了腦機(jī)接口的應(yīng)用和未來發(fā)展。

研究團(tuán)隊(duì)受蚯蚓在土壤中靈活運(yùn)動(dòng)和分段感知能力的啟發(fā)，通過精巧的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和卷曲技術(shù)，將制備在超薄柔性聚合物上的二維電極陣列卷曲成一根直徑僅約200微米的纖維。這根纖細(xì)的神經(jīng)纖維電極沿軸向集成了多達(dá)60個(gè)獨(dú)立的生物電信號采集通道。研究人員在纖維頭部嵌入了一個(gè)微小的磁控單元，使得植入后的“神經(jīng)蠕蟲”能夠在外部磁場的引導(dǎo)下，在腦組織或肌肉上等軟組織中主動(dòng)前行、轉(zhuǎn)向，精準(zhǔn)抵達(dá)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測。

這項(xiàng)技術(shù)為解決長期臨床植入難題提供了全新的思路。醫(yī)生未來或許無需再為電極的輕微錯(cuò)位或目標(biāo)漂移而煩惱，有望通過無創(chuàng)的體外磁控實(shí)現(xiàn)體內(nèi)設(shè)備的精準(zhǔn)復(fù)位。另外，該技術(shù)也為未來生物電子設(shè)備走向主動(dòng)化、智能化奠定了基礎(chǔ)。