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韩国科学家研发柔性3D神经接口:实时脑监测与可控药物输送一体化

测量神经电活动虽在多学科极具价值,但制造耐用且副作用可忽略的神经接口脑植入芯片极具挑战。韩国科学家现开发出柔性多功能神经接口,不仅能实时记录局部脑活动,还能通过创新微流体通道持续输送药物,降低组织对芯片的排斥反应,有望广泛应用于神经科学与神经医学。

突破传统刚性植入局限

头皮电极脑电图(EEG)虽推动脑认知研究数十年,但直接从脑内获取日常生活中的神经信号(神经接口设备)将把神经科学推向新高度。主要障碍在于:电极接触神经材料及连接器需兼具柔韧与耐久以承受体内恶劣环境;生物排斥反应(如炎症)会随时间降解电极电性能。若能在电极-脑接触处局部给抗炎药将如何?

柔性3D架构集成微针阵列与微流体

研究团队开发的新型多功能脑接口采用柔性3D结构:微针阵列采集区域多神经信号,细金属导线传输至外部电路。最显著创新在于通过多聚合物层策略性堆叠微加工,在导电线平行平面集成微流体通道,连接微型药物储库,实现液体稳定流向微针。

大鼠实验验证与应用前景

团队通过活体大鼠脑接口实验及针周组织药物浓度分析验证方案。韩国机械材料研究院Yoo Na Kang博士表示:“该设备适用于脑机接口,助瘫痪者用意念控制机械肢体;也可通过电/化学刺激长期治疗神经疾病。”

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