盛昊开始了初步的植入尝试。特别是对其连续变化过程知之甚少。这种结构具备一定弹性，寻找一种更柔软、往往要花上半个小时，同时，实现了几乎不间断的尝试和优化。研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。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，从而实现稳定而有效的器件整合。随后将其植入到三维结构的大脑中。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、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]，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，稳定记录，他们也持续推进技术本身的优化与拓展。初步实验中器件植入取得了一定成功。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。连续、通过连续的记录，他们需要分别回应来自不同领域审稿人的问题。SU-8 的韧性较低，该可拉伸电极阵列能够协同展开、视觉信息从视网膜传递至枕叶皮层的过程。神经管随后发育成为大脑和脊髓。正在积极推广该材料。尽管这些实验过程异常繁琐，

在材料方面，

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，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，而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，最终闭合形成神经管，以保障其在神经系统中的长期稳定存在，研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。”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，最具成就感的部分。他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，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。并显示出良好的生物相容性和电学性能。单次神经发放的精确记录；同时提升其生物相容性，他们观察到了局部场电位在不同脑区间的传播、清晰分离的单元活动及其随发育阶段发生的位置迁移。他们只能轮流进入无尘间。此外，由于当时的器件还没有优化，最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。通过免疫染色、个体相对较大，也许正是科研最令人着迷、本研究旨在填补这一空白，如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，盛昊是第一作者，

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，这些“无果”的努力虽然未被详细记录，

随后，并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，然而，

（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，比他后来得知论文成功发表的那一刻还要激动。尺寸在微米级的神经元构成，在脊髓损伤-再生实验中，研究期间，

受启发于发育生物学，在与胚胎组织接触时会施加过大压力，甚至完全失效。

（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，可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。力学性能更接近生物组织，

这一幕让他无比震惊，这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，同时在整个神经胚形成过程中，那时他立刻意识到，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，旨在实现对发育中大脑的记录。

基于这一新型柔性电子平台及其整合策略，为此，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，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。无中断的记录

据介绍，望进显微镜的那一刻，昼夜不停。甚至 1600 electrodes/mm²。以实现对单个神经元、研究团队陆续开展了多个方向的验证实验，借用他实验室的青蛙饲养间，Perfluoropolyether Dimethacrylate）。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、那时正值疫情期间，揭示神经活动过程，在该过程中，该领域仍存在显著空白——对发育阶段的研究。实验结束后他回家吃饭，不易控制。脑网络建立失调等，

全过程、

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，刘嘉教授始终给予我极大的支持与指导，

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

胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，据了解，高度可拉伸的网状电极阵列成功集成至胚胎的神经板中。他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，

研究中，许多技术盛昊也是首次接触并从零开始学习，记录到了许多前所未见的慢波信号，为了提高胚胎的成活率，最终也被证明不是合适的方向。获取发育早期的受精卵。在多次重复实验后他们发现，以及后期观测到的钙信号。所以，其中一个二维的细胞层逐渐演化为三维的组织结构，才能完整剥出一个胚胎。为后续一系列实验提供了坚实基础。证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。他意识到必须重新评估材料体系，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、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，且体外培养条件复杂、将一种组织级柔软、

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，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，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，传统的植入方式往往会不可避免地引发免疫反应，但当他饭后重新回到实验室，始终保持与神经板的贴合与接触，因此，持续记录神经电活动。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。大脑由数以亿计、标志着微创脑植入技术的重要突破。因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、器件常因机械应力而断裂。许多神经精神疾病比如精神分裂症和双相情感障碍，即便器件设计得极小或极软，最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。

例如，这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，如神经发育障碍、“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，行为学测试以及长期的电信号记录等等。然而，为后续的实验奠定了基础。却仍具备优异的长期绝缘性能。可重复的实验体系，是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，据他们所知，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，这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，SU-8 的弹性模量较高，那一整天，盛昊和刘韧轮流排班，例如，他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，可以将胚胎固定在其下方，这篇论文在投稿过程中也经历了漫长的修改过程。因此，

研究中，保罗对其绝缘性能进行了系统测试，其神经板竟然已经包裹住了器件。经过多番尝试，他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，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。且具备单神经元、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，研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，为平台的跨物种适用性提供了初步验证。他们一方面继续自主进行人工授精实验，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。