深部腦結構在認知、情緒、運動等功能中發揮關鍵作用。其中，腦室周結構及功能異常與帕金森病、阿爾茨海默病、抑郁癥及孤獨癥等多種疾病密切相關。現有柔性平面電極具有大覆蓋與高貼附的優勢，但難以微創植入大腦“內表面”。SEEG、Neuropixels等穿刺式神經電極可達深腦，但可能對目標核團造成侵襲，從而難以在動態腦脊液環境下進行大面積、低損傷的長期監測。因此，構建與微創神經外科流程相兼容、可在腦室內穩定貼附，并實現高信噪比監測的柔性神經界面，具有重要基礎研究與臨床轉化意義。
近日，中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究團隊等，開發出蠶絲蛋白賦能的微創植入式腦室內柔性神經界面。該柔性神經界面可在腦脊液環境中自展開，適形貼附深腦核團及腦室等大腦“內表面”，并可長期在體監測，為深腦核團相關神經疾病解析提供了新的技術手段。
研究團隊提出了形狀記憶絲蛋白支架結合可變形微電極陣列的神經界面方案。該方案可微型化裝配于臨床常用規格微創手術導管，實現微創遞送，且進入側腦室后，憑借絲蛋白支架的形狀記憶功能，可實現自展開與適形貼附。同時，電極走線層引入共面金屬屏蔽，以抑制工頻噪聲干擾，保障在復雜手術環境與長期隨訪中的信號質量。團隊在帕金森綿羊中完成術中與自由活動狀態下的在體驗證。神經界面在綿羊尾狀核頭表面實現穩定記錄，捕捉到帕金森病相關β振蕩，以及對左旋多巴干預的響應，并在為期四周的慢性記錄中維持良好電學性能與組織相容性，展示出面向深腦及腦室通路的微創、長期、廣覆蓋神經環路監測能力。
相關研究成果發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、中國科學院、上海市等的支持。
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絲蛋白賦能微創植入式腦室內柔性神經界面總體概覽
本文鏈接：微創植入式柔性深腦區腦機接口研究取得進展http://m.sq15.cn/show-12-1974-0.html
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