東南網(wǎng)9月23日訊（福建日報記者 李珂） “這一成果標志著生物電子學領域的重要突破，讓傳統(tǒng)被動固定式植入電極首次邁向可主動控制、智能響應、與生物組織協(xié)同運動的新階段。”記者從廈門大學獲悉，日前，廈門大學柔性電子（未來技術）研究院謝瑞杰助理教授，聯(lián)合中國科學院劉志遠研究員團隊、徐天添研究員團隊及東華大學嚴威教授團隊，在動態(tài)神經(jīng)蠕蟲電極研究中取得重大進展，相關成果發(fā)表在Nature（《自然》）期刊上。

神經(jīng)電極是連接生物神經(jīng)系統(tǒng)與外部電子器件的關鍵“橋梁”，在腦機接口、神經(jīng)調(diào)控、智能人機交互等領域展現(xiàn)出重要的應用價值。植入式神經(jīng)電極能高精度檢測肌電、腦電等生物電信號，為解讀神經(jīng)信息提供了更豐富的信號來源，但實際應用起來仍面臨兩大難題：一是長期植入不穩(wěn)定，現(xiàn)有電極在植入過程中對組織損傷較大，且電極植入后，其與組織“硬度不匹配”，會持續(xù)引發(fā)免疫排異反應，形成纖維層裹住電極，影響監(jiān)測效果；二是電極位置難調(diào)，想改位置往往要二次手術，這不僅增加了手術風險，還會造成額外的組織創(chuàng)傷，急需微創(chuàng)調(diào)整的新辦法。

針對這些問題，研究團隊先想出了微創(chuàng)植入神經(jīng)蠕蟲電極的制備方法：把百納米厚的薄膜電極，設計成“C”形和“L”形導電圖案，再卷成纖維器件——“C”形圖案變成電生理傳感和連接位點，相鄰“L”形圖案重疊形成應力傳感器。用這種方法，研究團隊在一根纖維上集成了60通道電極，植入時能縫進肌肉，創(chuàng)口僅200微米，還實現(xiàn)了43周內(nèi)高質(zhì)量穩(wěn)定監(jiān)測肌電信號；植入57周后，電極表面膠原纖維包裹層厚度不到23微米，穩(wěn)定性和生物兼容性都很出色。

更關鍵的是，團隊在纖維器件端部做了磁性頭部，制成“神經(jīng)蠕蟲”。電極植入后，靠外部磁場引導就能微創(chuàng)移動到目標位置，精準監(jiān)測特定部位的電生理信號——既能在大腦皮層、深腦里移動，監(jiān)測腦電信號，也能在肌肉和皮膚間的筋膜組織里可控移動監(jiān)測肌電。這種“能跑的電極”打破了傳統(tǒng)靜態(tài)植入電極的局限，有望成為下一代電極的重要方向，也為人機接口研究開辟了新路子。

廈門大學柔性電子（未來技術）研究院謝瑞杰助理教授為本文的共同第一作者（排名第一），中國科學院深圳先進技術研究院劉志遠研究員、徐天添研究員、韓飛副研究員及東華大學嚴威教授為本文共同通訊作者。本研究得到中國國家自然科學基金、廈門大學校長基金等項目的資助。