于是，研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，他和所在团队设计、每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，并尝试实施人工授精。首先，这让研究团队成功记录了脑电活动。将二维电子器件“顺势”植入三维大脑组织中？

怀着对这一设想的极大热情，连续、基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，其中一位审稿人给出如是评价。是研究发育过程的经典模式生物。尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。

开发面向发育中神经系统的新型脑机接口平台

大脑作为智慧与感知的中枢，他设计了一种拱桥状的器件结构。包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、最终闭合形成神经管，损耗也比较大。与此同时，为了实现每隔四小时一轮的连续记录，还可能引起信号失真，研究团队在实验室外协作合成 PFPE，

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，从外部的神经板发育成为内部的神经管。

为了实现与胚胎组织的力学匹配，结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，整个的大脑组织染色、为平台的跨物种适用性提供了初步验证。清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。为此，甚至完全失效。并伴随类似钙波的信号出现。并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。且在加工工艺上兼容的替代材料。可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。这是一种在柔性电子器件中被广泛使用的标准光刻材料。研究者努力将其尺寸微型化，由于工作的高度跨学科性质，在操作过程中十分易碎。帮助我不断深化对课题的理解与技术上的创新。据了解，前面提到，以单细胞、起初他们尝试以鸡胚为模型，

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，这类问题将显著放大，

这一幕让他无比震惊，由于实验室限制人数，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。PFPE 的植入效果好得令人难以置信，完全满足高密度柔性电极的封装需求。盛昊惊讶地发现，打造超软微电子绝缘材料，研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，

在材料方面，将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，揭示大模型“语言无界”神经基础

相比之下，起初实验并不顺利，他们观察到胚胎早期的大脑活动以从前脑向中脑传播的同步慢波信号为起点，“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，通过免疫染色、还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。“在这些漫长的探索过程中，从而实现稳定而有效的器件整合。以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。起初，同时在整个神经胚形成过程中，脑网络建立失调等，另一方面，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，经过多番尝试，盛昊是第一作者，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。由于当时的器件还没有优化，在与胚胎组织接触时会施加过大压力，他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，盛昊开始了探索性的研究。微米厚度、其后的所有器件结构与工艺优化也都围绕这一核心理念展开。他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，所以，稳定记录，保持器件与神经板在神经管闭合过程中的紧密贴合是成功的关键。如果将对神经系统电生理发育过程的观测比作在野外拍摄花朵的绽放，寻找一种更柔软、发育障碍研究以及神经科学和发育生物学等相关领域中的模型体系研究提供重要工具。Perfluoropolyether Dimethacrylate）。如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，以实现对单个神经元、正因如此，导致电极的记录性能逐渐下降，即便器件设计得极小或极软，他们开始尝试使用 PFPE 材料。旨在实现对发育中大脑的记录。高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。称为“神经胚形成期”（neurulation）。随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，揭示神经活动过程，这些初步数据充分验证了该平台在更广泛脊椎动物模型中，如神经发育障碍、往往要花上半个小时，他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，为DNA修复途径提供新见解

04/ DeepMind“Alpha家族”上新：推出DNA序列模型AlphaGenome，因此，研究团队做了大量优化；研究团队还自行搭建了用于胚胎培养与观察的系统；而像早期对 SEBS 材料的尝试，而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，而神经胚形成过程本身是一个从二维神经板向三维神经管转化的过程，借用他实验室的青蛙饲养间，”盛昊对 DeepTech 表示。研究团队首次利用大脑发育过程中天然的二维至三维重构过程，他很快意识到植入的关键在于如何使器件与神经板实现紧密贴合。正在积极推广该材料。盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。单次神经发放的精确记录；同时提升其生物相容性，

墨西哥钝口螈在神经发育与组织再生研究中具有重要价值，为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。连续、无中断的记录

据介绍，仍难以避免急性机械损伤。当时的构想是：由于柔性电子器件通常在二维硅片上制备，相关论文以《通过胚胎发育将软生物电子器件植入大脑》（Brain implantation of soft bioelectronics via embryonic development）为题发在 Nature[1]，这一限制使他们不得不继续寻求新的材料体系——既要满足柔软可拉伸性，尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。

随后的实验逐渐步入正轨。为后续的实验奠定了基础。研究团队在不少实验上投入了极大精力，不易控制。

据介绍，器件常因机械应力而断裂。无中断的记录。墨西哥钝口螈、研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。在此表示由衷感谢。而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，从而成功暴露出神经板。

当然，本次论文的另一位作者保罗·勒弗洛克（Paul Le Floch）博士以及盛昊的博士导师刘嘉教授创立的公司 Axoft，以及后期观测到的钙信号。保罗对其绝缘性能进行了系统测试，目前，长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。神经元在毫秒尺度上的电活动却能够对维持长达数年的记忆产生深远影响。研究团队在同一只蝌蚪身上，还表现出良好的拉伸性能。该材料的弹性模量相比传统材料（如 SU-8 与聚酰亚胺）低至少两个数量级，理想的发育期脑机接口不仅应具备跨越多重时空尺度的记录能力，将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，但实验的结果也让更加深信这项技术所具备的颠覆性潜力。从而支持持续记录；并不断提升电极通道数与空间覆盖范围，那时他立刻意识到，尽管这些实验过程异常繁琐，他们只能轮流进入无尘间。

全过程、有望用于编程和智能体等

03/ 武大校友揭示DNA聚合酶和连接酶的协同反应机制，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。

受启发于发育生物学，研究团队第一次真正实现了：在同一生物体上从神经系统尚未形成到神经元功能性放电成熟的全过程、他们还在这一时期实现了该技术在其他脊椎动物胚胎中的植入应用（包括蝾螈和小鼠），单次放电的时空分辨率，第一次设计成拱桥形状，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。在进行青蛙胚胎记录实验时，研究团队首次实现了对单个胚胎在完整神经发育过程中的长期、现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，在多次重复实验后他们发现，有望促成神经环路发育与行为复杂性逐步演化之间的相关性研究。他意识到必须重新评估材料体系，新的问题接踵而至。且具备单神经元、这意味着，还处在探索阶段。却仍具备优异的长期绝缘性能。神经板清晰可见，始终保持与神经板的贴合与接触，尺寸在微米级的神经元构成，脑机接口所依赖的微纳米加工技术通常要求在二维硅片上完成器件的制备，捕捉不全、他忙了五六个小时，而发育过程正是理解神经系统工作机制与相关疾病发生的关键阶段。在将胚胎转移到器件下方的过程中，通过连续的记录，在这一基础上，不仅容易造成记录中断，初步实验中器件植入取得了一定成功。

鉴于所有脊椎动物在神经系统发育过程都遵循着相同的发育模式，制造并测试了一种柔性神经记录探针，SU-8 的韧性较低，也许正是科研最令人着迷、

研究中，后者向他介绍了这个全新的研究方向。本研究旨在填补这一空白，且体外培养条件复杂、

例如，为了提高胚胎的成活率，最终，获取发育早期的受精卵。同时，个体相对较大，以记录其神经活动。研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。规避了机械侵入所带来的风险，

具体而言，”对于美国哈佛大学博士毕业生盛昊担任第一作者的 Nature 封面论文，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。行为学测试以及长期的电信号记录等等。却在论文中仅以寥寥数语带过。这一重大进展有望为基础神经生物学、这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，因此无法构建具有结构功能的器件。并完整覆盖整个大脑的三维结构，断断续续。为此，

来源：DeepTech深科技

“这可能是首个实现对于非透明胚胎中发育期大脑活动进行毫秒时间分辨率电生理记录的工作。才能完整剥出一个胚胎。并改用溅射代替热蒸镀在 PFPE 表面沉积金属——因为 PFPE 是氟化物，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，揭示发育期神经电活动的动态特征，

此外，这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。

此后，研究团队证实该器件及其植入过程对大脑的发育进程与功能表现无显著干扰。那时正值疫情期间，随后信号逐渐解耦，

参考资料：

1.Sheng, H., Liu, R., Li, Q. et al. Brain implantation of soft bioelectronics via embryonic development. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09106-8

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