文章核心观点 - 中国科学院深圳先进技术研究院与东华大学的研究团队在《自然》杂志上发表了一项突破性研究，成功开发出一种名为“神经蠕虫”的柔性、可驱动、可长期植入的纤维电极[2] - 该技术标志着生物电子接口从静态、被动记录向动态、主动智能探测的范式转变，解决了传统植入式电极位置固定、易引发免疫反应和信号采集局限等核心痛点[2][6][9] 行业背景与痛点 - 电极是连接电子设备与生物神经系统的核心界面传感器，是脑机接口等神经接口系统的“接口”所在[2] - 当前植入式电极均为“静态”，植入后位置固定、采集范围局限，且在免疫反应中“被动挨打”乃至传导失效，严重制约了脑机接口的应用和发展[2] - 生物电子学在脑机接口、神经调节等领域至关重要，其核心是与生物组织直接交互的界面电极[5] - 早期刚性电极材料笨重，易引起组织不适或损伤，且难以提升电极密度[5] - 后续发展的柔性电极提升了贴合性与电极密度，但仍存在与生物组织机械特性不匹配的问题[5] - 近二十年的柔性可拉伸电极能适应大幅机械形变，但仍无法在植入后移动或受控，导致靶向错误或目标漂移时需重新手术植入，增加损伤与感染风险[6] 技术突破与设计原理 - 研究团队从蚯蚓在土壤中灵活运动和分段感知的能力中获得灵感[2][7] - 开发出“神经蠕虫”，这是一种柔性、可拉伸、可移动的纤维传感器，采用离散分布的分段式电极与应变传感器构建[7] - 通过在纤维头部嵌入微小的磁控单元，植入后的“神经蠕虫”能在外部磁场引导下像蚯蚓一样在大脑或肌肉等组织中可控推进，包括主动前行和转向，精准抵达目标区域[9] 性能与应用前景 - “神经蠕虫”可通过微小切口植入，例如5毫米切口植入大鼠肌肉，并可持续实现超过43周的稳定生物电信号监测[9] - 即便在植入54周后，其周围的成纤维细胞包裹现象仍可忽略不计，表明其具有优异的长期生物相容性[9] - 该技术能同步原位记录高质量的时空动态电生理与机械信号，实现靶向监测位点的动态选择与切换[7][9] - 这一策略为开发具有可控运动能力的多通道、多功能软质可拉伸纤维传感器开辟了新路径，为需要长期监测体内任意靶向部位生理信号的生物医学与健康应用搭建了平台[9]