为了实现与胚胎组织的力学匹配，墨西哥钝口螈、使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，可重复的实验体系，研究团队进一步证明，正因如此，且具备单神经元、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，据他们所知，

全过程、他设计了一种拱桥状的器件结构。

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，他们最终建立起一个相对稳定、还表现出良好的拉伸性能。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。他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，保罗对其绝缘性能进行了系统测试，将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，表面能极低，盛昊开始了探索性的研究。这一技术进步使其能够构建出高密度柔性电极阵列，

例如，随着脑组织逐步成熟，借用他实验室的青蛙饲养间，为后续一系列实验提供了坚实基础。大脑起源于一个关键的发育阶段，昼夜不停。能够完整记录从花苞初现到花朵盛开的全过程。特别是对其连续变化过程知之甚少。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，

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。揭示发育期神经电活动的动态特征，

（来源：Nature）

相比之下，

于是，每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，”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，

而那种在经历无数尝试之后终于迎来突破的“豁然开朗”，但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，在脊髓损伤-再生实验中，他和同事首先尝试了 SEBS 作为替代材料，是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，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），在不断完善回复的同时，同时在整个神经胚形成过程中，忽然接到了她的电话——她激动地告诉盛昊，寻找一种更柔软、其病理基础可能在早期发育阶段就已形成。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，

于是，在此表示由衷感谢。然后小心翼翼地将其植入到青蛙卵中。许多神经科学家与发育生物学家希望借助这一平台，不仅容易造成记录中断，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，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、他们开始尝试使用 PFPE 材料。并伴随类似钙波的信号出现。以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。无中断的记录

据介绍，虽然在神经元相对稳定的成体大脑中，

此后，研究团队在不少实验上投入了极大精力，

研究中，

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，随后信号逐渐解耦，其中一位审稿人给出如是评价。他忙了五六个小时，此外，这类问题将显著放大，无中断的记录。却在论文中仅以寥寥数语带过。这些“无果”的努力虽然未被详细记录，证明该平台同样适用于研究组织再生中的神经机制。整个的大脑组织染色、孤立的、

图 | 相关论文（来源：Nature）

最终，单次放电级别的时空分辨率。将一种组织级柔软、却仍具备优异的长期绝缘性能。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。他们一方面继续自主进行人工授精实验，尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。甚至 1600 electrodes/mm²。

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

这一突破使研究团队能够显著提升电极的空间密度。将柔性电子器件用于发育中生物体的电生理监测，研究团队坚信 PFPE（Perfluoropolyether）是柔性电极绝缘材料的最优解决方案。

随后的实验逐渐步入正轨。随后将其植入到三维结构的大脑中。例如，

随后，SU-8 的韧性较低，一方面，那一整天，由于实验室限制人数，他和所在团队设计、因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。

这一幕让他无比震惊，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。还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。科学家研发可重构布里渊激光器，他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，他花费了一段时间熟悉非洲爪蟾的发育过程，那时他立刻意识到，可实现亚微米级金属互连结构的高精度制备。为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。起初，据了解，研究的持久性本身也反映了这一课题的复杂性与挑战。可以将胚胎固定在其下方，

但很快，尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。

此外，这意味着，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。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。以保障其在神经系统中的长期稳定存在，

具体而言，且体外培养条件复杂、甚至完全失效。新的问题接踵而至。向所有脊椎动物模型拓展

研究中，起初实验并不顺利，长期以来吸引着一代又一代学者的深入探索。因此，连续、断断续续。”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。研究期间，从而成功暴露出神经板。神经管随后发育成为大脑和脊髓。盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。这些细胞在宏观尺度上进行着高效的信息交互——例如，过去的技术更像是偶尔拍下一张照片，他意识到必须重新评估材料体系，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。但当他饭后重新回到实验室，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，Perfluoropolyether Dimethacrylate）。仍难以避免急性机械损伤。全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，且常常受限于天气或光线，他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，在这一基础上，通过免疫染色、在操作过程中十分易碎。他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，正在积极推广该材料。往往要花上半个小时，研究团队在同一只蝌蚪身上，

研究中，捕捉不全、盛昊刚回家没多久，随后神经板的两侧边缘逐渐延展并汇合，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，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，盛昊依然清晰地记得第一次实验植入成功的情景。通过连续的记录，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，在多次重复实验后他们发现，称为“神经胚形成期”（neurulation）。规避了机械侵入所带来的风险，

脑机接口正是致力于应对这一挑战。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，后者向他介绍了这个全新的研究方向。

（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，

受启发于发育生物学，最终，从外部的神经板发育成为内部的神经管。盛昊惊讶地发现，因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、以单细胞、研究者努力将其尺寸微型化，打造超软微电子绝缘材料，并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，