時(shí)間:2023-07-03|瀏覽:279
然而,腦機(jī)接口技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的領(lǐng)域,研究者面臨許多技術(shù)難題。為了實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口,需要整合柔性聚合物探針、堅(jiān)硬的植入針和植入機(jī)器人等技術(shù)。但是,塑料和彈性體的機(jī)械特性調(diào)節(jié)性較差,其柔韌性無法完全滿足用于柔軟腦組織表面的要求。
西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的魯雄教授團(tuán)隊(duì)通過分子設(shè)計(jì),開發(fā)出一種可導(dǎo)電的多功能水凝膠。這種水凝膠具有與腦組織相似的力學(xué)性能和生物學(xué)性能,解決了剛性電子元件和柔軟腦組織之間機(jī)械和生物學(xué)不匹配的問題。
簡單來說,利用這種水凝膠作為導(dǎo)電界面,并結(jié)合柔性腦機(jī)接口,可以實(shí)現(xiàn)剛性微電路和柔軟腦組織的無縫連接。這為穩(wěn)定、準(zhǔn)確監(jiān)測腦電信號的長期植入腦機(jī)接口材料提供了一種設(shè)計(jì)思路。
研究團(tuán)隊(duì)表示,他們已與法國Dreem公司展開合作。Dreem公司采用該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的柔性自粘附水凝膠作為可穿戴式柔性腦機(jī)接口的一部分,在其新一代眼電圖和腦電圖信號生物電傳感器上應(yīng)用。與商業(yè)電極相比,這種超軟水凝膠所記錄的腦電信號幾乎沒有偽影,表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
此外,研究團(tuán)隊(duì)還通過將休息狀態(tài)下的腦電圖進(jìn)行快速傅里葉轉(zhuǎn)換,發(fā)現(xiàn)了明顯的特征α波,有望用于跟蹤人體睡眠,為改善睡眠提供一種新的無藥物途徑,緩解現(xiàn)代人的神經(jīng)衰弱等問題。
研究人員表示,他們還希望將該水凝膠用作長期可植入的腦機(jī)接口,以監(jiān)測神經(jīng)性疾病患者的腦電信號,例如阿爾茨海默病、帕金森病和創(chuàng)傷性腦損傷等。這也是他們的初衷。
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