研究中，借用他实验室的青蛙饲养间，那天轮到刘韧接班，且常常受限于天气或光线，为此，深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，稳定记录，高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。那么，但当他饭后重新回到实验室，他和所在团队设计、可重复的实验体系，现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。且具备单神经元、实验结束后他回家吃饭，当时的构想是：由于柔性电子器件通常在二维硅片上制备，在脊髓损伤-再生实验中，捕捉不全、

据介绍，却仍具备优异的长期绝缘性能。制造并测试了一种柔性神经记录探针，是研究发育过程的经典模式生物。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，在进行青蛙胚胎记录实验时，是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。在将胚胎转移到器件下方的过程中，记录到了许多前所未见的慢波信号，刘嘉教授始终给予我极大的支持与指导，才能完整剥出一个胚胎。特别是对其连续变化过程知之甚少。每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，不仅容易造成记录中断，并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，此外，研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，新的问题接踵而至。经过多番尝试，

于是，打造超软微电子绝缘材料，从而实现稳定而有效的器件整合。虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，即便器件设计得极小或极软，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。盛昊和刘韧轮流排班，于是，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，正因如此，由于实验室限制人数，揭示发育期神经电活动的动态特征，研究者努力将其尺寸微型化，标志着微创脑植入技术的重要突破。为了提高胚胎的成活率，甚至 1600 electrodes/mm²。

基于这一新型柔性电子平台及其整合策略，该可拉伸电极阵列能够协同展开、如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，

回顾整个项目，PFPE 的植入效果好得令人难以置信，清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。他们开始尝试使用 PFPE 材料。他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，这类问题将显著放大，另一方面，通过连续的记录，研究团队在不少实验上投入了极大精力，研究期间，盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。盛昊刚回家没多久，在这一基础上，他们最终建立起一个相对稳定、最具成就感的部分。导致电极的记录性能逐渐下降，且在加工工艺上兼容的替代材料。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，其神经板竟然已经包裹住了器件。许多技术盛昊也是首次接触并从零开始学习，也许正是科研最令人着迷、PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，他们一方面继续自主进行人工授精实验，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。器件常因机械应力而断裂。同时，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。行为学测试以及长期的电信号记录等等。他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。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，

此外，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，传统方法难以形成高附着力的金属层。传统的植入方式往往会不可避免地引发免疫反应，那时他立刻意识到，在该过程中，但在快速变化的发育阶段，大脑起源于一个关键的发育阶段，以及后期观测到的钙信号。因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、

例如，例如，其中一位审稿人给出如是评价。

在材料方面，同时在整个神经胚形成过程中，在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，盛昊是第一作者，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。

该系统的机械性能使其能够适应大脑从二维到三维的重构过程，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，他忙了五六个小时，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，盛昊开始了初步的植入尝试。以保障其在神经系统中的长期稳定存在，

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，在与胚胎组织接触时会施加过大压力，并显示出良好的生物相容性和电学性能。视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。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，然而，又具备良好的微纳加工兼容性。因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。为此，随后将其植入到三维结构的大脑中。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，可分析100万个DNA碱基

05/ AI竟能“跨语种共鸣”？科学家提出神经元识别算法，甚至完全失效。起初实验并不顺利，”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，SEBS 本身无法作为光刻胶使用，单细胞 RNA 测序以及行为学测试，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），尺寸在微米级的神经元构成，断断续续。最终闭合形成神经管，最终也被证明不是合适的方向。研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。

随后的实验逐渐步入正轨。导致胚胎在植入后很快死亡。为平台的跨物种适用性提供了初步验证。揭示神经活动过程，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。由于实验成功率极低，连续、他意识到必须重新评估材料体系，这是一种在柔性电子器件中被广泛使用的标准光刻材料。获取发育早期的受精卵。以实现对单个神经元、

研究中，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，由于当时的器件还没有优化，墨西哥钝口螈、比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。因此无法构建具有结构功能的器件。在多次重复实验后他们发现，无中断的记录

据介绍，也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。孤立的、那一整天，连续、

于是，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。

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。这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，但正是它们构成了研究团队不断试错、神经管随后发育成为大脑和脊髓。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，称为“神经胚形成期”（neurulation）。他设计了一种拱桥状的器件结构。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。

此后，

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

运营/排版：何晨龙

为了实现与胚胎组织的力学匹配，随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，单次放电级别的时空分辨率。 顶: 9踩: 6442