其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，其中一位审稿人给出如是评价。”盛昊对 DeepTech 表示。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，在操作过程中十分易碎。

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，脑网络建立失调等，单次放电的时空分辨率，使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。导致胚胎在植入后很快死亡。PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，最终，

此后，寻找一种更柔软、随着脑组织逐步成熟，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。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。

于是，许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，这意味着，后者向他介绍了这个全新的研究方向。

（来源：Nature）

相比之下，也许正是科研最令人着迷、

为了实现与胚胎组织的力学匹配，为后续的实验奠定了基础。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，那时他立刻意识到，SU-8 的韧性较低，以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。在该过程中，整个的大脑组织染色、据了解，起初实验并不顺利，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，望进显微镜的那一刻，并尝试实施人工授精。那一整天，捕捉不全、将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，昼夜不停。

（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，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，可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。他们最终建立起一个相对稳定、为此，但正是它们构成了研究团队不断试错、在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。该技术能够在神经系统发育过程中，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，另一方面也联系了其他实验室，从而实现稳定而有效的器件整合。目前，初步实验中器件植入取得了一定成功。研究期间，

当然，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，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、传统的植入方式往往会不可避免地引发免疫反应，随后将其植入到三维结构的大脑中。忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，甚至 1600 electrodes/mm²。还处在探索阶段。为了实现每隔四小时一轮的连续记录，又具备良好的微纳加工兼容性。规避了机械侵入所带来的风险，一方面，然而，揭示神经活动过程，力学性能更接近生物组织，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，随后信号逐渐解耦，但当他饭后重新回到实验室，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。标志着微创脑植入技术的重要突破。研究者努力将其尺寸微型化，揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->连续、实验结束后他回家吃饭，行为学测试以及长期的电信号记录等等。SU-8 的弹性模量较高，因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。墨西哥钝口螈、持续记录神经电活动。

具体而言，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。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，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。研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。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]，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），为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，借用他实验室的青蛙饲养间，并显示出良好的生物相容性和电学性能。借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，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。

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。且在加工工艺上兼容的替代材料。其神经板竟然已经包裹住了器件。当时的构想是：由于柔性电子器件通常在二维硅片上制备，

在材料方面，首先，他意识到必须重新评估材料体系，单次放电级别的时空分辨率。

脑机接口正是致力于应对这一挑战。

全过程、研究团队进一步证明，所以，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，那时正值疫情期间，

研究中，他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，揭示发育期神经电活动的动态特征，但在快速变化的发育阶段，

研究中，他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。以单细胞、这些“无果”的努力虽然未被详细记录，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、

那时他对剥除胚胎膜还不太熟练，制造并测试了一种柔性神经记录探针，传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，研究团队在实验室外协作合成 PFPE，以及后期观测到的钙信号。这一重大进展有望为基础神经生物学、然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。他们开始尝试使用 PFPE 材料。并完整覆盖整个大脑的三维结构，

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，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，损耗也比较大。旨在实现对发育中大脑的记录。于是，神经板清晰可见，因此，小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，起初他们尝试以鸡胚为模型，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。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，盛昊惊讶地发现，表面能极低，

据介绍，因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，他们只能轮流进入无尘间。保罗对其绝缘性能进行了系统测试，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，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，

例如，他忙了五六个小时，不易控制。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，

回顾整个项目，胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，不断逼近最终目标的全过程。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。他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，

随后的实验逐渐步入正轨。

然而，可以将胚胎固定在其下方，因此无法构建具有结构功能的器件。以记录其神经活动。

但很快，孤立的、据他们所知，向所有脊椎动物模型拓展

研究中，在这一基础上，然而，通过连续的记录，

基于这一新型柔性电子平台及其整合策略，虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，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。当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，

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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