中科院植入式腦機(jī)接口大突破：自動(dòng)變形 貼附于大腦核心

11月4日消息，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究團(tuán)隊(duì)近日在《自然-通訊》發(fā)表重大成果，成功開發(fā)出蠶絲蛋白賦能的微創(chuàng)植入式柔性神經(jīng)界面。

其“自動(dòng)變形貼附大腦核心”的特性，一舉攻克深腦區(qū)監(jiān)測(cè)的技術(shù)瓶頸，為帕金森病、阿爾茨海默病等神經(jīng)疾病的診療開辟新路徑。

此前，深腦監(jiān)測(cè)面臨“微創(chuàng)與精準(zhǔn)”的兩難：穿刺式電極雖能抵達(dá)深部核團(tuán)，卻易損傷腦組織且難以長(zhǎng)期穩(wěn)定監(jiān)測(cè)；柔性平面電極雖貼附性好，卻無法微創(chuàng)植入大腦“內(nèi)表面”。

中科院團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新方案完美破解這一矛盾——將形狀記憶絲蛋白支架與可變形微電極陣列結(jié)合，器件可微型化裝入臨床常用微創(chuàng)手術(shù)導(dǎo)管，實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)遞送。

進(jìn)入大腦側(cè)腦室后，絲蛋白支架在腦脊液環(huán)境中觸發(fā)形狀記憶功能，自動(dòng)展開并精準(zhǔn)貼附于尾狀核頭、腦室壁等深腦核心區(qū)域，如同為大腦“定制貼膜”。

電極走線層的共面金屬屏蔽設(shè)計(jì)，能有效抑制工頻噪聲，確保信號(hào)采集的高信噪比，解決了動(dòng)態(tài)腦脊液環(huán)境下的監(jiān)測(cè)難題。

在“帕金森綿羊”模型的驗(yàn)證中，該神經(jīng)界面展現(xiàn)出卓越性能：不僅穩(wěn)定捕捉到帕金森病特征性β振蕩信號(hào)，還能精準(zhǔn)記錄左旋多巴藥物干預(yù)后的神經(jīng)響應(yīng)變化。

更關(guān)鍵的是，其在長(zhǎng)達(dá)四周的慢性監(jiān)測(cè)中，始終保持良好電學(xué)性能與組織相容性，為長(zhǎng)期臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

這一突破填補(bǔ)了深腦區(qū)微創(chuàng)廣覆蓋監(jiān)測(cè)的技術(shù)空白，為深腦核團(tuán)相關(guān)神經(jīng)疾病的解析提供了一種全新的技術(shù)手段。