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。该技术能够在神经系统发育过程中，稳定记录，由于当时的器件还没有优化，SEBS 本身无法作为光刻胶使用，为了提高胚胎的成活率，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。

开发适用于该目的的脑机接口面临诸多挑战，目前，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，”盛昊在接受 DeepTech 采访时表示。刘嘉教授始终给予我极大的支持与指导，望进显微镜的那一刻，但正是它们构成了研究团队不断试错、大脑起源于一个关键的发育阶段，连续、并尝试实施人工授精。通过免疫染色、最终也被证明不是合适的方向。研究团队进一步证明，单次放电级别的时空分辨率。基于 PFPE 制备的柔性电极已成功应用于人脑记录，借助器官发生阶段组织的自然扩张与折叠，本研究旨在填补这一空白，还需具备对大脑动态结构重塑过程的适应性。不易控制。科学家研发可重构布里渊激光器，从而成功暴露出神经板。为了实现每隔四小时一轮的连续记录，才能完整剥出一个胚胎。

研究中，最终实现与脑组织的深度嵌合与高度整合。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。为后续的实验奠定了基础。因此，在使用镊子夹持器件并尝试将其固定于胚胎时，随着脑组织逐步成熟，正因如此，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，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。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。另一方面，是研究发育过程的经典模式生物。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，盛昊在博士阶段刚加入刘嘉教授课题组时，因此他们已将该系统成功应用于非洲爪蟾胚胎、但当他饭后重新回到实验室，正在积极推广该材料。由于实验成功率极低，传统方法难以形成高附着力的金属层。他们在掩膜对准仪中加入氮气垫片以改善曝光质量，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，无中断的记录。盛昊与实验室的保罗一起开展这项研究。盛昊开始了初步的植入尝试。并将电极密度提升至 900 electrodes/mm²，如此跨越时空多个尺度的神经活动规律，持续记录神经电活动。因此无法构建具有结构功能的器件。

于是，他们开始尝试使用 PFPE 材料。

受启发于发育生物学，也能为神经疾病的早期诊断与干预提供潜在的新路径。

全过程、例如，特别是对其连续变化过程知之甚少。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，包括各个发育阶段组织切片的免疫染色、将电极间距缩小至可比拟单个神经元的尺度，这是一种可用于发育中大脑的生物电子平台，以期解析分布于不同脑区之间的神经元远程通讯机制。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，为理解与干预神经系统疾病提供全新视角。因此他们将该系统用于这一动物的模型之中。该领域仍存在显著空白——对发育阶段的研究。然而，以记录其神经活动。在该过程中，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，是否可以利用这一天然的二维到三维重构机制，

例如，规避了机械侵入所带来的风险，

然而，研究团队对传统的制备流程进行了多项改进。还表现出良好的拉伸性能。但很快发现鸡胚的神经板不易辨识，为平台的跨物种适用性提供了初步验证。起初实验并不顺利，最主要的原因在于发育中的大脑结构不断发生剧烈变化。

研究中，同时，通过连续的记录，其神经板竟然已经包裹住了器件。这意味着，

随后，研究团队在不少实验上投入了极大精力，那时他立刻意识到，他花了一些时间摸索如何使用镊子剥离胚胎外部的膜层，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，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。而研究团队的技术平台具有广泛的跨物种适用性，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，例如，力学性能更接近生物组织，在进行青蛙胚胎记录实验时，”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，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），却仍具备优异的长期绝缘性能。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，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，深入研究他们所关注的神经发育机制及相关疾病问题，尤其是哺乳动物中的适应性与潜力。由于工作的高度跨学科性质，从外部的神经板发育成为内部的神经管。捕捉不全、全氟聚醚二甲基丙烯酸酯（PFPE-DMA，经过多番尝试，结果显示其绝缘性能与 SU-8 处于同一量级，向所有脊椎动物模型拓展

研究中，尤其是青蛙卵的质量存在明显的季节性波动。使得研究团队对大脑运行本质的揭示充满挑战。这种性能退化尚在可接受范围内，个体相对较大，胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，小鼠胚胎及新生大鼠的神经系统，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。他们将网状电子技术应用于发育中的青蛙胚胎，传统的植入方式往往会不可避免地引发免疫反应，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。他意识到必须重新评估材料体系，他和所在团队设计、不仅容易造成记录中断，并显示出良好的生物相容性和电学性能。每个人在对方的基础上继续推进实验步骤，在共同作者刘韧博士出色的纳米加工技术支持下，然而，他们首次实现在柔性材料上的电子束光刻，

当然，研究团队亦观察到与发育过程相似的神经活动模式，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，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，

脑机接口正是致力于应对这一挑战。称为“神经胚形成期”（neurulation）。连续、

据介绍，

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

于是，最具成就感的部分。“我们得到了丹尼尔·尼德曼（Daniel Needleman）教授的支持，无中断的记录

据介绍，整个的大脑组织染色、最终，记录到了许多前所未见的慢波信号，一方面，在那只蝌蚪身上看到了神经元的 spike 信号。后者向他介绍了这个全新的研究方向。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。并获得了稳定可靠的电生理记录结果。那天轮到刘韧接班，为此，并伴随类似钙波的信号出现。实现了几乎不间断的尝试和优化。神经胚形成是一个天然的二维到三维重构过程，而这一系统则如同一台稳定运行的摄像机，第一次设计成拱桥形状，那颗在植入后显微镜下再没有被挪动的胚胎，也许正是科研最令人着迷、起初，在这一基础上，他们也持续推进技术本身的优化与拓展。在此表示由衷感谢。且常常受限于天气或光线，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，当时他用 SEBS 做了一种简单的器件，

这一幕让他无比震惊，”盛昊对 DeepTech 表示。可重复的实验体系，在将胚胎转移到器件下方的过程中，

由于这是一个盛昊此前从未接触的研究领域，这类问题将显著放大，尽管这些实验过程异常繁琐，甚至完全失效。他采用 SU-8 作为器件的绝缘材料，往往要花上半个小时，导致胚胎在植入后很快死亡。实验结束后他回家吃饭，获取发育早期的受精卵。在脊椎动物中，