中国科学院深圳先进技术研究院与东华大学科研团队携手,经过五年多的联合攻关,成功研制出一种名为“神经蠕虫”(NeuroWorm)的神经纤维电极。这种电极直径仅约200微米,形似发丝,兼具柔软性与可拉伸性,能够通过外部磁场实现自主驱动。相关研究成果于国际顶级学术期刊《自然》发表,标志着生物电子接口技术从静态记录向动态智能探测的重大突破。
传统脑机接口系统中,植入式电极普遍存在“静态”局限——植入后位置固定,仅能采集特定区域的生物电信号,难以适应神经系统的动态变化。研究团队从蚯蚓的土壤运动机制中获取灵感,通过创新设计将二维电极阵列卷曲为纤维状结构,集成多达60个独立信号采集通道。这种三维卷曲工艺不仅提升了电极的柔韧性,更使其能够像生物体般在软组织中灵活移动。
技术关键在于纤维头部嵌入的微型磁控单元。在外部磁场调控下,“神经蠕虫”可实现毫米级精度的转向与前行,精准抵达脑组织或肌肉等目标区域。这种动态监测能力突破了传统电极的固定式采集模式,为临床应用开辟了新路径。例如,当电极因组织位移出现轻微偏移时,医生可通过体外磁控装置无创调整其位置,无需二次手术。
该技术对生物电子设备的智能化发展具有深远影响。研究团队指出,未来生物电子接口可能像生物体神经系统般具备主动感知与自适应能力,从而大幅提升疾病诊断与治疗的精准度。这项突破不仅解决了长期临床植入中的定位难题,更为下一代脑机接口、人机交互等前沿领域提供了技术储备。