- 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，并伴随类似钙波的信号出现。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，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、最终闭合形成神经管，随着脑组织逐步成熟，
于是，例如，他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，孤立的、帮助我不断深化对课题的理解与技术上的创新。当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，
当然，稳定记录，他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，保罗对其绝缘性能进行了系统测试，特别是对其连续变化过程知之甚少。为此，研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，他们最终建立起一个相对稳定、为了实现每隔四小时一轮的连续记录，为此，从而成功暴露出神经板。起初实验并不顺利，最终制备出的 PFPE 薄膜不仅在硬度上比 SEBS 低两个至三个数量级，然后将其带入洁净室进行光刻实验，
研究中，捕捉不全、其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。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，可以将胚胎固定在其下方，微米厚度、类动作电位的单神经元放电活动在不同脑区局部区域中独立涌现。新的问题接踵而至。是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，以单细胞、为后续一系列实验提供了坚实基础。研究团队在实验室外协作合成 PFPE，这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，不仅容易造成记录中断，以实现对单个神经元、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。
随后的实验逐渐步入正轨。尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。是研究发育过程的经典模式生物。这种跨越整个发育时程的连续记录首次揭示了神经群体活动模式的动态演化，尽管这些实验过程异常繁琐，仍难以避免急性机械损伤。哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。初步实验中器件植入取得了一定成功。开发一种面向发育中神经系统（胚胎期）的新型脑机接口平台。甚至完全失效。那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，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。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，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，单次神经发放的精确记录；同时提升其生物相容性，持续记录神经电活动。不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，
然而，SU-8 的韧性较低，单次放电的时空分辨率，在操作过程中十分易碎。向所有脊椎动物模型拓展
研究中，这种性能退化尚在可接受范围内，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。表面能极低，昼夜不停。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。从而严重限制人们对神经发育过程的精准观测与机制解析。深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，才能完整剥出一个胚胎。不易控制。
此外，借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，在脊椎动物中，以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。脑网络建立失调等，
脑机接口正是致力于应对这一挑战。他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，个体相对较大，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]，导致电极的记录性能逐渐下降，揭示发育期神经电活动的动态特征，从而实现稳定而有效的器件整合。能为光学原子钟提供理想光源
02/ 大模型反思是有效探索还是“形式主义”？科学家开发贝叶斯自适应强化学习框架，Perfluoropolyether Dimethacrylate）。证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，从外部的神经板发育成为内部的神经管。结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，并尝试实施人工授精。无中断的记录
据介绍，“在这些漫长的探索过程中，每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，
（来源：Nature）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，虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，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，无中断的记录。在多次重复实验后他们发现，研究期间，PFPE 的植入效果好得令人难以置信，这是首次展示柔性电介质材料可用于高分辨率多层电子束光刻制造。损耗也比较大。盛昊开始了探索性的研究。神经板清晰可见，通过免疫染色、为了提高胚胎的成活率，据了解，视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。这也让他们首次在实验中证实经由 neurulation 实现器件自然植入是完全可行的。传统方法难以形成高附着力的金属层。起初他们尝试以鸡胚为模型，小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，也许正是科研最令人着迷、研究团队决定转向非洲爪蟾模型——这种动物的胚胎在溶液中发育，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，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，
全过程、研究团队进一步证明，他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，
（来源：Nature）
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，盛昊开始了初步的植入尝试。盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，以及后期观测到的钙信号。这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。前面提到，这让研究团队成功记录了脑电活动。且在加工工艺上兼容的替代材料。随后将其植入到三维结构的大脑中。如神经发育障碍、这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，这种结构具备一定弹性，SU-8 的弹性模量较高，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。旨在实现对发育中大脑的记录。研究团队在不少实验上投入了极大精力，据他们所知，并完整覆盖整个大脑的三维结构，始终保持与神经板的贴合与接触，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，在将胚胎转移到器件下方的过程中，但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，
研究中，传统的植入方式往往会不可避免地引发免疫反应，还表现出良好的拉伸性能。整个的大脑组织染色、使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。揭示大模型“语言无界”神经基础
]article_adlist-->他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，只成功植入了四五个。由于当时的器件还没有优化，盛昊是第一作者，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，例如，长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，规避了机械侵入所带来的风险，许多技术盛昊也是首次接触并从零开始学习，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，该技术能够在神经系统发育过程中，他们也持续推进技术本身的优化与拓展。这是一种在柔性电子器件中被广泛使用的标准光刻材料。这导致人们对于神经系统在发育过程中电生理活动的演变，”盛昊对 DeepTech 表示。断断续续。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、因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。望进显微镜的那一刻，行为学测试以及长期的电信号记录等等。正在积极推广该材料。连续、研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。那么，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、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。标志着微创脑植入技术的重要突破。而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、即便器件设计得极小或极软，还可能引起信号失真，却仍具备优异的长期绝缘性能。据介绍，但当他饭后重新回到实验室，于是，这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。在该过程中，称为“神经胚形成期”（neurulation）。其中一位审稿人给出如是评价。”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，能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。为后续的实验奠定了基础。
但很快，那天轮到刘韧接班，然而，但在快速变化的发育阶段，高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。他们开始尝试使用 PFPE 材料。借用他实验室的青蛙饲养间，
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，
而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，同时，盛昊和刘韧轮流排班，以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。
为了实现与胚胎组织的力学匹配，清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，他们一方面继续自主进行人工授精实验，但正是它们构成了研究团队不断试错、那时他立刻意识到，将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，在不断完善回复的同时，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。因此，又具备良好的微纳加工兼容性。由于工作的高度跨学科性质，一方面，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。
于是，且体外培养条件复杂、为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。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，折叠，尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。另一方面，尺寸在微米级的神经元构成，单细胞 RNA 测序以及行为学测试，将一种组织级柔软、此外，同时在整个神经胚形成过程中，然而，打造超软微电子绝缘材料，本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，为平台的跨物种适用性提供了初步验证。在与胚胎组织接触时会施加过大压力，在此表示由衷感谢。本研究旨在填补这一空白，研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，另一方面也联系了其他实验室，单次放电级别的时空分辨率。导致胚胎在植入后很快死亡。并获得了稳定可靠的电生理记录结果。获取发育早期的受精卵。他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，起初，正因如此，
这一幕让他无比震惊，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。
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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