中國科學院深圳先進技術研究院與東華大學科研團隊攜手,經過五年多的聯合攻關,成功研制出一種名為“神經蠕蟲”(NeuroWorm)的神經纖維電極。這種電極直徑僅約200微米,形似發絲,兼具柔軟性與可拉伸性,能夠通過外部磁場實現自主驅動。相關研究成果于國際頂級學術期刊《自然》發表,標志著生物電子接口技術從靜態記錄向動態智能探測的重大突破。
傳統腦機接口系統中,植入式電極普遍存在“靜態”局限——植入后位置固定,僅能采集特定區域的生物電信號,難以適應神經系統的動態變化。研究團隊從蚯蚓的土壤運動機制中獲取靈感,通過創新設計將二維電極陣列卷曲為纖維狀結構,集成多達60個獨立信號采集通道。這種三維卷曲工藝不僅提升了電極的柔韌性,更使其能夠像生物體般在軟組織中靈活移動。
技術關鍵在于纖維頭部嵌入的微型磁控單元。在外部磁場調控下,“神經蠕蟲”可實現毫米級精度的轉向與前行,精準抵達腦組織或肌肉等目標區域。這種動態監測能力突破了傳統電極的固定式采集模式,為臨床應用開辟了新路徑。例如,當電極因組織位移出現輕微偏移時,醫生可通過體外磁控裝置無創調整其位置,無需二次手術。
該技術對生物電子設備的智能化發展具有深遠影響。研究團隊指出,未來生物電子接口可能像生物體神經系統般具備主動感知與自適應能力,從而大幅提升疾病診斷與治療的精準度。這項突破不僅解決了長期臨床植入中的定位難題,更為下一代腦機接口、人機交互等前沿領域提供了技術儲備。