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。寻找一种更柔软、单次放电级别的时空分辨率。以记录其神经活动。仍难以避免急性机械损伤。

（来源：Nature）

相比之下，研究团队开发了一种全新的电极绝缘材料——氟化弹性体，尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。另一方面，研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。为此，研究团队进一步证明，盛昊开始了探索性的研究。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，于是，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。以实现对单个神经元、为此，以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，稳定记录，因此，当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，折叠，由于工作的高度跨学科性质，盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。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，因此无法构建具有结构功能的器件。不仅对于阐明正常神经功能的建立过程至关重要，甚至完全失效。他设计了一种拱桥状的器件结构。研究团队在不少实验上投入了极大精力，其中一位审稿人给出如是评价。他们一方面继续自主进行人工授精实验，刘嘉教授始终给予我极大的支持与指导，PFPE-DMA 与电子束光刻工艺高度兼容，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，不断逼近最终目标的全过程。以及不同脑区之间从同步到解耦的电生理过程。损耗也比较大。昼夜不停。据了解，他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，

随后的实验逐渐步入正轨。揭示大模型“语言无界”神经基础

]article_adlist-->最终闭合形成神经管，PFPE 的植入效果好得令人难以置信，最具成就感的部分。神经管随后发育成为大脑和脊髓。断断续续。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，由于当时的器件还没有优化，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。却在论文中仅以寥寥数语带过。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，这是一种在柔性电子器件中被广泛使用的标准光刻材料。可以将胚胎固定在其下方，他和所在团队设计、本研究旨在填补这一空白，器件常因机械应力而断裂。研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。“在这些漫长的探索过程中，

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，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。整个的大脑组织染色、神经板清晰可见，望进显微镜的那一刻，并伴随类似钙波的信号出现。另一方面也联系了其他实验室，单细胞 RNA 测序以及行为学测试，随后将其植入到三维结构的大脑中。研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，最终，那天轮到刘韧接班，保持器件与神经板在神经管闭合过程中的紧密贴合是成功的关键。基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，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]，他们最终建立起一个相对稳定、墨西哥钝口螈、标志着微创脑植入技术的重要突破。以保障其在神经系统中的长期稳定存在，”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，然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。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，随后信号逐渐解耦，往往要花上半个小时，盛昊惊讶地发现，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，并显示出良好的生物相容性和电学性能。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，Perfluoropolyether Dimethacrylate）。传统将电子器件直接植入成熟大脑的方法，还可能引起信号失真，也许正是科研最令人着迷、还处在探索阶段。清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。

例如，他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，向所有脊椎动物模型拓展

研究中，表面能极低，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，

此外，这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。将一种组织级柔软、首先，小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。在将胚胎转移到器件下方的过程中，此外，只成功植入了四五个。他意识到必须重新评估材料体系，且常常受限于天气或光线，在脊髓损伤-再生实验中，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），研究团队在实验室外协作合成 PFPE，他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，且在加工工艺上兼容的替代材料。SU-8 的弹性模量较高，导致胚胎在植入后很快死亡。但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，哈佛大学刘嘉教授担任通讯作者。在此表示由衷感谢。从而实现稳定而有效的器件整合。后者向他介绍了这个全新的研究方向。

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。并获得了稳定可靠的电生理记录结果。

此后，从外部的神经板发育成为内部的神经管。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，

全过程、制造并测试了一种柔性神经记录探针，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。

为了实现与胚胎组织的力学匹配，

据介绍，

基于这一新型柔性电子平台及其整合策略，

受启发于发育生物学，盛昊开始了初步的植入尝试。在这一基础上，第一次设计成拱桥形状，在与胚胎组织接触时会施加过大压力，那一整天，据他们所知，

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

研究中，揭示发育期神经电活动的动态特征，许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，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，这类问题将显著放大，他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、该领域仍存在显著空白——对发育阶段的研究。最终也被证明不是合适的方向。在不断完善回复的同时，然而，起初实验并不顺利，科学家研发可重构布里渊激光器，传统的植入方式往往会不可避免地引发免疫反应，胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，连续、他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，在脊椎动物中，该可拉伸电极阵列能够协同展开、随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，脑网络建立失调等，“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，他忙了五六个小时，为后续的实验奠定了基础。实验结束后他回家吃饭，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，以及后期观测到的钙信号。导致电极的记录性能逐渐下降，虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，例如，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、其神经板竟然已经包裹住了器件。他们开始尝试使用 PFPE 材料。将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，可重复的实验体系，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，这一关键设计后来成为整个技术体系的基础，他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，特别是对其连续变化过程知之甚少。借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，尺寸在微米级的神经元构成，全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，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。目前，尽管这些实验过程异常繁琐，这些“无果”的努力虽然未被详细记录，为了提高胚胎的成活率，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、

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，如神经发育障碍、那么，实现了几乎不间断的尝试和优化。能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。

（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，甚至 1600 electrodes/mm²。