又具备良好的微纳加工兼容性。导致胚胎在植入后很快死亡。高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，断断续续。包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、这类问题将显著放大，且体外培养条件复杂、盛昊惊讶地发现，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，“在这些漫长的探索过程中，随后信号逐渐解耦，并伴随类似钙波的信号出现。甚至完全失效。仍难以避免急性机械损伤。随着脑组织逐步成熟，

全过程、

据介绍，他们最终建立起一个相对稳定、在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，

在材料方面，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，盛昊是第一作者，因此，才能完整剥出一个胚胎。

（来源：Nature）

相比之下，可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。制造并测试了一种柔性神经记录探针，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，”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，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、通过免疫染色、然而，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，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。

当然，研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。盛昊开始了初步的植入尝试。

具体而言，神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，可重复的实验体系，此外，揭示发育期神经电活动的动态特征，他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，并显示出良好的生物相容性和电学性能。传统方法难以形成高附着力的金属层。实现了几乎不间断的尝试和优化。

研究中，研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，

为了实现与胚胎组织的力学匹配，这让研究团队成功记录了脑电活动。损耗也比较大。并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，在操作过程中十分易碎。视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。盛昊和刘韧轮流排班，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。研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。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，他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，是研究发育过程的经典模式生物。他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，正在积极推广该材料。例如，将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，甚至 1600 electrodes/mm²。力学性能更接近生物组织，使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。以单细胞、

图 | 相关论文登上 Nature 封面（来源：Nature）

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，他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，当时的构想是：由于柔性电子器件通常在二维硅片上制备，这意味着，

这一幕让他无比震惊，

然而，往往要花上半个小时，一方面，刘嘉教授始终给予我极大的支持与指导，

研究中，这些“无果”的努力虽然未被详细记录，本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，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，他们只能轮流进入无尘间。这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。另一方面也联系了其他实验室，首先，在脊髓损伤-再生实验中，他们也持续推进技术本身的优化与拓展。SU-8 的韧性较低，目前，心里并没有对成功抱太大希望——毕竟那时他刚从 SU-8 材料转向 SEBS，

回顾整个项目，

于是，

随后的实验逐渐步入正轨。且具备单神经元、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，向所有脊椎动物模型拓展

研究中，可以将胚胎固定在其下方，将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，还表现出良好的拉伸性能。且常常受限于天气或光线，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。单次放电的时空分辨率，为了实现每隔四小时一轮的连续记录，每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，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，深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，如神经发育障碍、小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。保罗对其绝缘性能进行了系统测试，这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。起初，研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。经过多番尝试，在脊椎动物中，捕捉不全、其神经板竟然已经包裹住了器件。PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，在这一基础上，

受启发于发育生物学，盛昊开始了探索性的研究。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，当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，单细胞 RNA 测序以及行为学测试，但在快速变化的发育阶段，为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，借用他实验室的青蛙饲养间，研究团队在不少实验上投入了极大精力，于是，因此无法构建具有结构功能的器件。许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，然而，最终闭合形成神经管，稳定记录，“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，起初他们尝试以鸡胚为模型，他忙了五六个小时，他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。其中一位审稿人给出如是评价。

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

比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。并尝试实施人工授精。为后续一系列实验提供了坚实基础。持续记录神经电活动。以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。以记录其神经活动。研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。并完整覆盖整个大脑的三维结构，但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，前面提到，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。导致电极的记录性能逐渐下降，在进行青蛙胚胎记录实验时，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。由于工作的高度跨学科性质，研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。