新華社記者 陳宇軒

我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種柔性纖維電極，植入動(dòng)物大腦后，其運(yùn)動(dòng)可以受人工控制，還可以在動(dòng)物肌肉組織內(nèi)長(zhǎng)期發(fā)揮作用，為腦機(jī)接口技術(shù)提供了新型傳感工具。

這是記者17日從中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院了解到的。相關(guān)研究成果于北京時(shí)間9月17日23時(shí)在線發(fā)表于權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》。

在腦機(jī)接口系統(tǒng)中，連接電子設(shè)備和大腦的電極，是采集腦電信號(hào)的核心部件。當(dāng)前，傳統(tǒng)柔性電極在植入大腦后，一般是在固定位置采集有限信號(hào)，無(wú)法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

為了更好地采集信號(hào)，科研人員希望電極能夠動(dòng)起來(lái)。對(duì)此，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、廈門大學(xué)、東華大學(xué)的科研人員在電極的結(jié)構(gòu)和制備工藝上開(kāi)展了創(chuàng)新。

據(jù)中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員劉志遠(yuǎn)介紹，為了研制出這種長(zhǎng)得像蚯蚓、可受人工驅(qū)動(dòng)的柔性纖維電極，科研人員把超薄柔性聚合物上的二維電極陣列，卷曲成一根直徑僅約200微米的纖維，并在這根纖細(xì)的“蚯蚓”身上，集成了60個(gè)獨(dú)立的生物電信號(hào)采集通道。同時(shí)，科研人員還在“蚯蚓”頭部嵌入了一個(gè)微小的磁感應(yīng)元件，使得“蚯蚓”能夠在外部磁場(chǎng)的引導(dǎo)下前行、轉(zhuǎn)向，精準(zhǔn)抵達(dá)目標(biāo)區(qū)域。

科研人員已在兔子大腦實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了這種柔性纖維電極的運(yùn)動(dòng)能力，在大鼠實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了其在體內(nèi)肌肉組織中的長(zhǎng)期工作能力。

劉志遠(yuǎn)表示，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，這種柔性纖維電極有望為腦機(jī)接口、智能假肢控制、癲癇病灶定位、慢性神經(jīng)疾病管理等臨床需求提供更靈活、更微創(chuàng)、更智能的解決方案。