行业背景与现有挑战 - 一维生物医学设备（如手术缝线、导丝、内窥镜等）因体积小巧、可通过曲折路径，已在临床广泛应用数十年[2] - 电子纤维作为一维器件，具备传感、驱动、组织调节、能量收集和发光等新功能，但制造面临重大挑战[2] - 现有电子纤维器件因与传统平面微制造技术不兼容，存在密度低、功能有限及组件定位不精确等问题[2] - 当前电子纤维的局限性包括刚性过高、组件布局精度不足、功能有限以及活性组件密度较低，限制了其应用范围[6] 技术突破：螺旋神经弦（S-NeuroString） - 斯坦福大学鲍哲南院士团队于2025年9月17日在《自然》期刊发表了一项关于高密度柔性生物电子纤维的研究[3] - 该研究开发出一种名为“NeuroString”（神经弦）的柔性生物电子纤维，其直径不到四分之一毫米，与头发丝粗细相当[4] - 该纤维采用“螺旋转换”技术，将包含微加工器件的二维薄膜转化为一维柔性纤维，解决了制造难题[6] - 此方法能精确控制功能组件在纵向、角度和径向的定位与分布，制造出高密度多模态柔性生物电子纤维，即螺旋神经弦[6] - 该制造工艺可在直径230微米的柔性纤维中集成1280个电子通道[7] 产品特性与功能 - NeuroString能够承载数百至上千个独立的电子通道，可同时追踪数百种生物学事件[4] - 该纤维由类似皮肤的材料制成，可用于感知、刺激或监测人体的各个部位[4][12] - 其功能包括检测化学物质、递送药物、刺激肌肉或神经以及监测身体活动[12] 应用场景与实验验证 - 该技术为微创植入式电子设备提供了一个强大平台，能有效整合多种传感与刺激功能[11] - 在医疗领域，有望应用于药物递送、神经刺激等领域[4] - 研究团队证明了S-NeuroString在清醒猪模型中用于术后多模态连续运动监测和组织刺激的可行性[7] - 研究团队展示了其在小鼠大脑中进行长达4个月的多通道单单元电信号记录能力[7] - 已利用NeuroString监测了猪的肠道，并观察了小鼠大脑中的单个神经元[12] - 在非医疗领域，该技术能催生新型智能织物、可穿戴设备和柔性机器人，并能增强对实验室培养组织的研究[12]