中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所的研究團隊近日取得了一項突破性成果,其研發(fā)的蠶絲蛋白賦能微創(chuàng)植入式柔性神經(jīng)界面登上國際權威期刊《自然-通訊》。這項創(chuàng)新技術通過"自動變形貼附"機制突破了深腦區(qū)監(jiān)測的長期技術壁壘,為帕金森病、阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病的診療開辟了全新路徑。
傳統(tǒng)深腦監(jiān)測技術長期面臨"微創(chuàng)與精準"的雙重挑戰(zhàn)。穿刺式電極雖能直達深部核團,但易造成腦組織損傷且難以長期穩(wěn)定工作;柔性平面電極雖貼附性優(yōu)異,卻無法通過微創(chuàng)方式植入大腦"內表面"。研究團隊獨創(chuàng)的解決方案將形狀記憶絲蛋白支架與可變形微電極陣列相結合,使器件可經(jīng)臨床常用微創(chuàng)導管遞送至目標區(qū)域。
該裝置進入大腦側腦室后,絲蛋白支架在腦脊液環(huán)境中自動觸發(fā)形狀記憶功能,展開后精準貼附于尾狀核頭、腦室壁等深腦核心區(qū)域。這種"定制貼膜"式的貼合方式,既保證了微創(chuàng)特性,又實現(xiàn)了長期穩(wěn)定的信號采集。研究團隊特別設計的共面金屬屏蔽層,有效抑制了工頻噪聲干擾,解決了動態(tài)腦脊液環(huán)境下的監(jiān)測難題。
在"帕金森綿羊"模型的臨床前驗證中,該神經(jīng)界面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。系統(tǒng)不僅穩(wěn)定捕獲到帕金森病特征性的β振蕩信號,還能精確記錄左旋多巴藥物干預后的神經(jīng)響應變化。更值得關注的是,經(jīng)過四周的慢性監(jiān)測,設備始終保持優(yōu)良的電學性能與生物相容性,為后續(xù)臨床轉化奠定了堅實基礎。
這項突破填補了深腦區(qū)微創(chuàng)廣覆蓋監(jiān)測的技術空白,其核心創(chuàng)新在于實現(xiàn)了"微創(chuàng)植入-自動展開-精準貼附-長期監(jiān)測"的全流程技術閉環(huán)。相較于傳統(tǒng)技術,新裝置在空間覆蓋率、信號保真度、組織相容性等關鍵指標上均有顯著提升,為解析深腦核團相關神經(jīng)疾病的發(fā)病機制提供了全新技術手段。











