中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所科研團(tuán)隊近日取得重要突破，在柔性神經(jīng)界面領(lǐng)域研發(fā)出創(chuàng)新成果，相關(guān)研究發(fā)表于國際權(quán)威期刊《自然-通訊》。該團(tuán)隊開發(fā)的蠶絲蛋白基微創(chuàng)植入式柔性神經(jīng)界面，通過獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計與材料創(chuàng)新，成功解決了深腦區(qū)神經(jīng)信號監(jiān)測長期存在的技術(shù)難題。

傳統(tǒng)深腦監(jiān)測技術(shù)面臨兩難困境：穿刺式電極雖能抵達(dá)腦深部核團(tuán)，但手術(shù)創(chuàng)傷大且易引發(fā)組織損傷，難以實現(xiàn)長期穩(wěn)定監(jiān)測；柔性平面電極雖具備良好貼附性，卻無法通過微創(chuàng)方式植入腦組織"內(nèi)表面"。研究團(tuán)隊提出的創(chuàng)新方案將形狀記憶蠶絲蛋白支架與可變形微電極陣列相結(jié)合，使器件可通過臨床常用微創(chuàng)導(dǎo)管遞送至腦內(nèi)指定區(qū)域。

這項技術(shù)的核心突破在于其自適應(yīng)變形能力。當(dāng)植入腦側(cè)腦室后，蠶絲蛋白支架在腦脊液環(huán)境中觸發(fā)形狀記憶效應(yīng)，自動展開并精準(zhǔn)貼附于尾狀核頭、腦室壁等深腦核心區(qū)域。這種"定制化貼合"機(jī)制既保證了電極與腦組織的緊密接觸，又避免了傳統(tǒng)植入方式對腦組織的機(jī)械損傷。

在信號采集方面，研究團(tuán)隊采用共面金屬屏蔽設(shè)計，有效抑制了工頻噪聲干擾，確保在動態(tài)腦脊液環(huán)境下仍能獲得高信噪比的神經(jīng)信號。實驗數(shù)據(jù)顯示，該神經(jīng)界面在"帕金森綿羊"模型中表現(xiàn)出優(yōu)異性能，不僅能穩(wěn)定捕捉帕金森病特征性的β振蕩信號，還可精確記錄藥物干預(yù)后的神經(jīng)響應(yīng)變化。

長期穩(wěn)定性驗證顯示，該器件在四周的慢性監(jiān)測過程中始終保持良好電學(xué)性能，且未引發(fā)明顯的組織排斥反應(yīng)。這種優(yōu)異的生物相容性為未來臨床應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。特別值得注意的是，該技術(shù)實現(xiàn)了深腦區(qū)微創(chuàng)條件下的廣覆蓋監(jiān)測，填補(bǔ)了相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)空白。

專家指出，這項突破為帕金森病、阿爾茨海默病等深腦核團(tuán)相關(guān)神經(jīng)疾病的機(jī)制研究提供了全新工具。其獨特的微創(chuàng)植入方式和自適應(yīng)貼附特性，有望推動神經(jīng)疾病診療技術(shù)向更精準(zhǔn)、更安全的方向發(fā)展，為臨床治療提供重要的技術(shù)支撐。