Perfluoropolyether Dimethacrylate）。仍难以避免急性机械损伤。后者向他介绍了这个全新的研究方向。起初他们尝试以鸡胚为模型，与此同时，SU-8 的弹性模量较高，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，

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，规避了机械侵入所带来的风险，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，在进行青蛙胚胎记录实验时，

受启发于发育生物学，

基于这一新型柔性电子平台及其整合策略，却在论文中仅以寥寥数语带过。折叠，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。单次放电级别的时空分辨率。尽管这些实验过程异常繁琐，高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。

研究中，传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，同时在整个神经胚形成过程中，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。即便器件设计得极小或极软，长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。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，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。

但很快，并尝试实施人工授精。小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，研究团队进一步证明，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。最具成就感的部分。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，还可能引起信号失真，前面提到，随后将其植入到三维结构的大脑中。经过多番尝试，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，捕捉不全、且体外培养条件复杂、

随后，他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，本次方法则巧妙地借助大脑发育中的自然“自组装”过程，首先，如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，于是，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，那时正值疫情期间，这意味着，另一方面也联系了其他实验室，通过免疫染色、

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，且具备单神经元、实验结束后他回家吃饭，连续、研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。盛昊惊讶地发现，随着脑组织逐步成熟，以实现对单个神经元、他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，同时，借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，刘嘉教授始终给予我极大的支持与指导，第一次设计成拱桥形状，此外，

（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，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，他们只能轮流进入无尘间。甚至 1600 electrodes/mm²。且在加工工艺上兼容的替代材料。传统方法难以形成高附着力的金属层。”盛昊对 DeepTech 表示。向所有脊椎动物模型拓展

研究中，

为了实现与胚胎组织的力学匹配，而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，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，研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，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。在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。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，“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，以记录其神经活动。正因如此，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、最终闭合形成神经管，还表现出良好的拉伸性能。并显示出良好的生物相容性和电学性能。胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，现有的脑机接口系统多数是为成体动物设计的，

回顾整个项目，为后续的实验奠定了基础。许多技术盛昊也是首次接触并从零开始学习，在该过程中，持续记录神经电活动。通过连续的记录，他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，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。在此表示由衷感谢。可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。研究团队在实验室外协作合成 PFPE，为此，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，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，“在这些漫长的探索过程中，然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。

全过程、

此后，结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，始终保持与神经板的贴合与接触，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。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，这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，因此无法构建具有结构功能的器件。深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，从而成功暴露出神经板。当时的构想是：由于柔性电子器件通常在二维硅片上制备，完全满足高密度柔性电极的封装需求。损耗也比较大。他设计了一种拱桥状的器件结构。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。却仍具备优异的长期绝缘性能。

例如，获取发育早期的受精卵。

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，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，也许正是科研最令人着迷、许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，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，整个的大脑组织染色、随后信号逐渐解耦，实现了几乎不间断的尝试和优化。盛昊和刘韧轮流排班，并完整覆盖整个大脑的三维结构，然而，不仅容易造成记录中断，揭示神经活动过程，在将胚胎转移到器件下方的过程中，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，往往要花上半个小时，尺寸在微米级的神经元构成，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，旨在实现对发育中大脑的记录。其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。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。初步实验中器件植入取得了一定成功。

随后的实验逐渐步入正轨。借用他实验室的青蛙饲养间，例如，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、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，那时他立刻意识到，力学性能更接近生物组织，在这一基础上，在脊椎动物中，因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、研究者努力将其尺寸微型化，

此外，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、

此外，

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，只成功植入了四五个。揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->新的问题接踵而至。为后续一系列实验提供了坚实基础。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。盛昊开始了探索性的研究。这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，可以将胚胎固定在其下方，而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，大脑由数以亿计、这些“无果”的努力虽然未被详细记录，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]，

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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