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刚柔可调的神经探针研发成功

本报讯(记者 崔芳)我国科研人员成功研发一款刚度可调节的神经探针,为微创神经接口技术提供了新的植入解决方案。日前,相关研究论文在线发表在国际期刊《先进科学》上。

据了解,近年来随着脑机接口与神经科学飞速发展,神经电极的研发成为其中重点领域,相关技术进展备受关注。一般来说,柔性神经电极凭借优异的生物相容性与机械匹配性,被认为是实现长期稳定神经信号采集的理想选择。相较于传统的刚性电极,柔性探针可有效减少脑组织损伤、炎症反应并延长在体寿命,展现出广阔的应用前景。然而,由于自身刚度较低,柔性探针在缺乏额外支撑的情况下难以穿透脑组织,由此带来的植入难题成为柔性电极推广应用的瓶颈。

对此,中国科学院心理研究所梁璟研究组与半导体研究所裴为华研究组合作,研发出刚柔可调的“神经触手”式神经探针。该探针通过微型液压系统调控内部压力,在插入阶段可变得刚硬,无须借助任何硬质导入工具便可精准穿刺脑组织;植入完成后可恢复柔软状态,更有利于适应脑组织微环境。

实验证实,该技术实现了低损伤植入,相较于传统方法,可减少超过74%的急性损伤、减轻约40%的慢性免疫反应。同时,该技术还能够实现长期高质量神经信号记录,在小鼠长期在体记录中保持优异的神经元信号质量与信噪比,且信号通道的功能性和单位数量均优于对照组,为脑区和神经环路功能研究提供了新工具。