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脑机接口新希望!“神经蠕虫”登Nature,瞄准假肢、癫痫

今日快讯 2025年09月23日 18:43 0 admin

2025年9月,中国科学院深圳先进院刘志远团队搞出个大动静,他们研发的“神经蠕虫”登上了《Nature》,这东西是种新型纤维电极,能在颅内“游走”,直接解决了传统电极的老难题。

说实话,脑机接口这领域,电极就是连接机器和神经的“桥梁”,以前那桥要么钉死不动,要么用着用着就“失效”,现在这“蠕虫”算是把这两个坑都填上了。

196微米的“小蠕虫”,咋解决传统电极的“老毛病”?

传统电极有多让人头疼?植入后就固定在一个地方,信号只能采那一小块区域,要是想换个位置,就得再开一次刀。

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更麻烦的是,身体还不待见它,容易引发排异,电极周围会长细胞把它裹住,用不了多久信号就飘了。

我身边有搞神经科研的朋友,他们总说“传统电极像块死木头,神经在动它不动,数据能准才怪”。

刘志远团队早几年就琢磨这事,他们觉得生物电子器件早晚得从“静态”变“动态”。

本来想是不是能用细纤维做电极,微创植入能少流血,后来发现光细还不够,得让它能自己动,这想法还受了科幻电影启发,电影里外骨骼用纤维插肌肉读信号,他们就想“咱能不能让纤维在体内慢慢挪?”。

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最后摸出的“神经蠕虫”,直径才196微米,比头发丝还细点。

更厉害的是,它是用300到600纳米厚的二维薄膜卷出来的,相当于把一张极薄的纸卷成细管,还在管上做了60个独立通道,能同时采60路信号。

很显然,这技术难度不小,毕竟要在细纤维上搞这么多通道,以前没几个人能做到。

为了验证这“蠕虫”行不行,团队在老鼠身上做了实验。

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结果还真不错,植入后43周都能稳定采信号,54周后排异反应也小。

而且植入的创口才500微米以下,比传统电极的创口小多了,感染风险自然也低。

老实讲,这数据放在以前,很多团队想都不敢想,毕竟传统电极在老鼠身上用几周,信号就开始衰减了。

这“蠕虫”不光能稳,还能“动”,靠外部磁场就能控制它在肌肉里调整方向。

比如找癫痫病灶,以前电极固定,要是没对准病灶就白忙活了,现在这“蠕虫”能慢慢挪,总能找到准确位置。

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还有脑机接口控制假肢,信号稳了、能精准定位了,假肢的控制精度肯定能提上来,对瘫痪患者来说,这可是实实在在的希望。

从实验室到病床,“神经蠕虫”还要迈过哪些坎?

聊完实验室里的成果,就得说说这东西咋落地到临床。

刘志远团队已经孵了家初创公司,现在能小批量生产这种柔性材料和电极,还给国内外二十多家科研机构供货。

回头看国外的公司,比如德国BrainCo、美国Neuralink,他们搞的电极要么偏硬,要么只能算半柔性,咱这“蠕虫”又软又能自己动,在动态调控这块,确实走在了前面。

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不过要真用到病人身上,还有不少坎要迈。

首先是搞不清“免疫逃逸”的机制,为啥这“蠕虫”排异反应小?身体的免疫系统是咋“放过”它的?现在还没摸透。

要是搞不清这个,以后想给不同体质的患者定制电极就难了,毕竟每个人的免疫反应不一样,总不能用一套方案应对所有人。

还有个问题,长期植入后肌电信号会有点损失。

具体是材料慢慢降解导致的,还是肌肉组织长了啥东西影响的,现在还没定论。

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团队也说以后要重点查这个,毕竟信号要是慢慢丢了,那临床应用就没意义了。

另外,现在的实验还停留在肌肉表面,以后要往肌肉内部植入,还得解决控制力道的问题,力道小了挪不动,力道大了又怕伤着组织。

而且除了肌肉,心脏、肝脏这些脏器能不能用这“蠕虫”?它们的免疫反应和肌肉不一样,还得慢慢试。

不过团队也挺开放,已经把所有植入流程、技巧都放课题组网站上了,还想建个长期植入研究联盟,和其他团队共享数据。

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如此看来,这领域要想快速发展,就得靠这种共享精神,毕竟一个团队的力量有限,大家一起攻关才能走得快。

总的来说,这“神经蠕虫”不光是登了《Nature》的科研成果,更给生物电子学指了个新方向,电极不用再“钉死”,可以“活”起来。

对患者来说,以后做神经相关的手术,创伤能更小、风险能更低、效果能更好。

当然,从实验室到病床还有段路要走,但至少现在,我们已经看到了希望。

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