哈佛团队建立了一个“半机械人的胚胎”，以通过胚胎开发实现整个脑种植，在整个大脑开发过程中取得了连续的记录 资料来源：DeepTech“这可能是第一个实施非透明胚胎中大脑发育活动的毫秒时间分辨率的电生理记录。预计这种主要发展将为主要神经生物学，疾病发展和系统研究系统提供重要的工具，例如神经科学和生物学发展。”其中一位审稿人提供了纸张盖，这是第一个设置哈佛大学博士研究生尚霍的纸张。在研究期间，他和他的团队设计，制作和尝试了灵活的神经录音探针，这是一个旨在大脑的生物电子平台，旨在记录大脑的发育。在研究期间，他们将网状电子技术应用于蛙胚胎的发展以记录其神经活动。理解OOD认为，使用柔性电子设备对生物体的发育进行电生理监测有助于研究神经回路的发展与行为复杂性的逐渐演变之间的关系。照片|相关论文在自然界（原产地：自然）的封面中，系统的机械性能使大脑的重建过程从二维到三维的重建过程，从而使研究团队能够成功记录EEG的活动。在材料方面，研究小组坚信PFPE（Pertluoromerylether）是柔性绝缘电极材料的最佳解决方案。另一位由保罗·勒·弗洛奇（Paul Le Floch）博士的纸张和由尚霍（Sheng Hao）医生主管Liu Jia教授创立的公司Axoft正在积极推广该材料。目前，基于PFPE制备的柔性电极已成功地应用于人脑的记录，并已显示n出色的生物相容性和DE - 电特性。据报道，这项技术可能会继续记录神经电活动在开发神经系统的过程中，并以空间和时间分辨率的单细胞和单个排放。如果观察神经系统的电生理发展与在野外花朵的开花进行比较，那么过去的过程更像是偶尔拍摄图片，通常有限的时期或轻度，不完整的提取和临时。该系统就像一个实心相机，可以完全记录从芽开头到花朵的整个过程。结果，许多神经科学家和发展生物学家希望使用该平台对他们所关注的神经发育机制和相关疾病问题进行深入研究，例如神经发育疾病，脑建立疾病等并打断神经系统疾病。 。但是，研究本身的毅力反映了该主题的复杂性和挑战。一方面，大脑由数千万尺寸的微米组成，这些尺寸与宏观尺度整合在一起，例如，从视网膜发送的视觉信息。枕皮层的递送过程。另一方面，神经元在毫秒尺度上的DE电活动会对记忆维持多年产生深远的影响。涵盖许多时间和空间尺度的这种神经活动模式使研究团队挑战揭示大脑操作的本质。大脑计算机界面专注于应对这一挑战。研究人员正试图将其大小微型化，以实现单个神经元和单神经的准确记录。同时，它们的生物相容性有所提高，以确保其多年生和稳定的神经系统存在，从而支持正在进行的记录；并继续改善电极通道和空间范围的数量，以研究分布在大脑不同区域之间的神经元的ANG远处通信机制。但是，该领域仍然存在很大的差距 - 发展阶段的研究。大多数现有的脑部计算机界面系统都是为成年动物而设计的，这对在发育过程中神经系统的电生理活动的演变很少了解，尤其是持续的变化。发展过程是理解神经系统的工作机制和相关疾病的发生的主要阶段。许多神经精神疾病，例如精神分裂症和躁郁症，可能在发育的早期阶段就形成了病理基础。因此，揭示发展神经电活动的动态特性不仅是消除促进正常神经功能素的过程G，但还为早期诊断和神经疾病的干预提供了潜在的新途径。适合此目的的大脑计算机界面的发展面临许多挑战，这是大脑结构的发展继续经历暴力变化的主要原因。因此，脑部计算机发育的理想接口不仅应具有记录许多时间和空间尺度的能力，而且在重塑大脑过程的动态过程中也具有灵活性。此外，大脑计算机界面的微处理技术依赖于二维硅晶片中设备制备的平均需求，然后在三维大脑中种植。植物的交易方法通常不可避免地打动免疫反应，从而逐渐拒绝记录电极的性能甚至完全失败。 bagaman ang pagkasira ng pagganap na ito ay ay nasa loob pa rin ng isang katanggap -tanggap na saklaw sa utak ng may sapat na gulang kung saan ang mga neuron ay medyo matatag, ang mga naturang problema ay makabuluhang mapalakas sa mabilis na pagbabago ng yugto ng pag -unlad, na hindi lamang madaling magdulot ng pag -record ng MGA Pagkagambala，ngunit maaari戒指涂料sanhi ng pagbaluktot ng信号，na sineseryoso na nililimitimitimitahan ang tumpak na mga na mga na mga ng mga tao ng mekanismo ng mekanismo ng proseso ng proseso ng ng ng神经发育。因此，本研究旨在填补这一空间，并开发一个新的脑部计算机界面平台来开发神经系统（胚胎阶段）。受发展的生物学的启发，该生物为超柔软的微电绝缘材料提供了启发，揭示了神经活动的过程，并扩大了对所有脊椎动物模型的研究，研究团队从大脑发育的自然过程中汲取了灵感。在脊椎动物中，大脑来自一个称为“神经囊性PHA的临界阶段”在此过程中，在此过程中，胚胎外胚层的特定区域首先形成神经板，然后神经板的边缘逐渐扩展和连接，最后关闭以产生神经管，然后将神经管发展成大脑和脊髓。神经膜形成是神经膜形成是一种自然的二维结构，在三维的结构中，三维阶层逐渐变化，两层层层逐渐变化，两层层构造，两层层次的层次逐渐变化。在研究期间，从外神经板到内神经管。并折叠成音乐会，完全合作验证整个大脑的三维结构，最终达到了深层嵌合体并与脑组织高度整合。通过免疫染色，单细胞RNA顺序和行为测试，研究团队确认该设备及其植入过程不会显着干扰开发和开发过程脑性能。 。这种方法是明智的选择，即在大脑的发展中使用“自组装”的自然过程，以防止机械攻击带来的风险，这标志着微创脑植入技术的重要成功。为了实现与胚胎组织的机械匹配，研究小组开发了一种新的电极绝缘材料 - 氟化弹性体，全氟化二甲基丙烯酸酯（PFPE -DMA）。该材料的弹性模量至少比传统材料（例如Su-8和聚酰亚胺）低两个数量级，但它仍然具有很高的长期绝缘特性。研究tEAM进一步证明，PFPE-DMA与电子束光刻过程高度兼容，并且可以达到与金属尺寸互连的结构高精度。这种技术进步使得能够产生高密度的柔性电极阵列，将电极间距降低至与单个神经元相当的比例，并将电极密度增加到900电子/mm²甚至1600电子/mm²。据他们所知，这是第一次可以在高分辨率的多层电子束光刻制造中使用柔性介电材料。基于新的灵活的电子平台及其集成方法，研究团队首次在神经发育开发的完整过程中实现了单个胚胎的长期和稳定记录，并随着单个神经元水平和单个放电的时空分辨率。继续录制涵盖整个开发时间的过程中显示的时间 - 神经种群活动模式的动态演化以及从同步到大脑不同区域之间衰减的电生理过程。他们特别注意到，早期的胚胎脑活动始于巧合的慢波信号，该信号从前脑到中脑脑，然后逐渐衰减信号，并伴有类似钙的信号。最后，随着脑组织的逐渐汇总（例如，类似动作的动作），可以独立于大脑不同区域的局部释放单神经元释放。 。通过连续记录，他们注意到以各种大脑间隔的局部潜在领域的传播，清楚地分离了单位活动及其在发育阶段发生的LO MOVECTAGERY。此外，在对脊柱损伤的实验中，研究小组还观察到类似于开发过程的神经活动模式，证明该平台也适用于ST组织再生中的神经机制。前提是在开发神经系统的过程中所有脊椎动物都遵循相同的开发模型，并且技术研究团队的技术平台可以广泛获取跨物种，它们已成功地将系统应用于Xenopus胚胎，墨西哥壮阳药，小鼠胚胎，小鼠胚胎和新生儿大鼠的神经系统，以及捕获的稳定和可靠的结果电力学。这些初步数据将在更广泛的脊椎动物模型中，尤其是在哺乳动物中充分验证平台的灵活性和潜力。报道了Ang Buong过程，连续和不间断的注释。当Sheng Hao在医生的舞台上首次加入Liu Jia教授的研究团队时，后者向他介绍了这项研究的新方向。当时的想法是：因为柔性电子设备通常是在二维硅晶片中制备的，而开发神经胚胎本身的过程是转化的过程从二维神经到三维神经管，可以由三维大脑头脑的二维设备使用吗？ Sheng Hao非常热衷于这个想法，开始了勘探研究。最初，他们试图将鸡胚作为模型，但很快发现，家禽胚胎的神经板不容易识别，并且体外培养物的条件复杂且难以控制。因此，研究小组决定转向溶液中开发的动物胚胎的Xenopus模型，并具有相对较大的个体，并且清楚地看到了神经板，它们是研究开发过程的经典生物体模型。 Sheng Hao告诉DeepTech：“我们得到了Daniel Needleman教授的支持，并在他的实验室里借了青蛙的生日房间，我想对您表示衷心的感谢。”因为这是Sheng Hao尚未暴露的研究领域，所以他花了一些时间熟悉Xenopus开发ProcESS并尝试实施人工授精。一开始该实验并不顺利，尤其是青蛙鸡蛋的质量显示出清晰的气喘吁吁的淋浴。因此，一方面，他们继续进行人工实验，以独立忽视，另一方面，他们还与其他实验室联系，以在发育的早期阶段获得干鸡蛋。经过多次尝试，他们最终建立了一个相对稳定且重复的实验系统，为随后的实验奠定了基础。然后，Sheng Hao开始了初步植入的尝试。首先，他花了一些时间探索如何使用镊子将膜层从胚胎中剥离，从而成功地暴露了神经板。在此基础上，他很快意识到，种植的关键是如何使设备靠近神经板。直到今天，他设计了设备的结构状拱形结构。该结构具有一定程度的弹性，可以调整EM在其下方，在同一ORAS下，它始终保持拟合度并与神经板相互作用，并在整个开发神经胚胎的过程中，从而实现了设备的稳定和有效整合。这种基本设计已成为整个技术系统的基础，随后的所有设备结构和过程优化也围绕着这个基本概念旋转。但是，尽快将互相跟进。最初，它增强了设备的绝缘材料，Su-8是一种标准的光刻材料，可广泛用于柔性电子设备。但是，在操作过程中，su-8不太坚固，非常脆弱。当使用镊子夹具并尝试将其调整到胚胎时，该设备通常由于机械应力而分解。同时，SU-8具有高度弹性的模量，与胚胎组织接触时会施加过多的压力，从而导致胚胎在计划后尽快死亡腾。由于实验率过高，他意识到应重新评估材料系统，以找到一种较软的替代材料，其机械特征更接近生物组织，并且与加工技术兼容。因此，他和他的同事首先将SEB作为替代材料进行了测试，并且该设备的植入在初始实验中取得了一些成功。但是，经过重复实验后，他们发现SEBS本身不能用作光片天天天仪，因此无法构建具有结构功能的设备。这种限制迫使他们继续寻找新的材料Si Sistema-既可以满足柔软和伸展感，又与微处理具有很好的兼容性。因此，他们开始尝试PFPE材料。当时的流行病中，实验室的Sheng Hao和Paul一起进行了研究。由于实验室限制了人数，他们只能转向没有灰尘的房间。研究小组合作将PFPE从实验室中汇总出来，然后将其带到洁净的房间进行光刻实验。每个人都继续在另一端进步实验步骤，实现了几乎无情的尝试和优化。此外，研究团队在传统准备过程中做出了许多改进。例如，他们将燃料添加到面具上以使曝光的质量增加，而是使用溅射而不是热沉积将金属沉积在PFPE上 - 因为PFPE是氟化物并且表面能量非常低，因此很难开发具有高粘附力的金属层。最终制备的PFPE膜不仅在硬度上不仅显示了硬度，因此在硬度上，硬度不仅比SEB低2到三个数量级。同时，保罗对他的绝缘性能进行了系统的测试，结果表明他的绝缘性能是相同的Su-8的数量级，完全满足了高浓度柔性电极的包装需求。随后的实验逐渐获得了轨道。 PFPE种植是无能为力的，为随后的一系列实验提供了坚实的基础。研究团队已经在许多方向上进行了依次进行验证实验，包括在每个发育阶段对组织切片进行免疫染色，脑组织的整个记录​​，行为测试和长期电信号记录等。尽管这些实验非常复杂，并且从该技术的开始也揭示了许多技术。当然，本文在提交过程中还经历了漫长的修订过程。由于任务的跨学科性质很高，因此他们需要分别回答各个领域的审稿人的问题。随着响应的继续改善，他们还继续推进PAG - 优化和扩展技术本身。例如，在合着者Ren Liu博士的支持下，他们首次通过合着者Ren Liu博士的良好纳米训练技术实现了电子梁，这一突破使研究团队显着增加了电极的空间密度。此外，在此期间，他们还将技术植入的应用在其他脊椎动物胚胎（包括sal和鼠标）上应用，提供了对平台跨物种可用性的初步验证。回到整个项目中，研究团队将大量精力集中在许多实验上，但仅在纸上写了几句话。例如，为了提高胚胎的安全速度，研究团队已经进行了许多优化。研究小组还建立了一个用于文化和胚胎观察的系统。事实证明，早期尝试的材料尝试不合适。尽管这些“无效”的努力尚未详细记录，他们构成了研究团队继续反复试验的整个过程，并继续实现最终目标。 “在这些长期的探索中，刘的教授一直为我提供了极大的支持和指导，帮助我继续加深对主题和现代技术的理解。” Sheng Hao在接受DeepTech采访时说。最终在无数尝试之后的突破开始的“突然解释”可能是科学研究中最具吸引力和最实现的。仍然很明显，Sheng Hao记得成功种植的实验。如前所述，他创建了一个带有SEB的简单设备，首次将其设计为拱门的拱门，然后用青蛙鸡蛋小心地种植它。那时，他还不习惯剥离胚胎膜，而且通常花了半小时才能剥离胚胎。在转移设备下方的胚胎的过程中，损失为相关Ely大，因为当时该设备不再优化。那天他花了五到六个小时，成功种植了四，五个。实验后，他回到家吃饭，没有成功的希望 - 一切后，他当时从材料到su -8搬到了seb，正处于探索阶段。但是，当他在晚餐后回到实验室并看着显微镜时，Sheng Hao震惊地看到胚胎实际上包裹在设备中后没有在显微镜下移动的胚胎。这个场景使他感到惊讶，甚至比他发现该报纸成功发表的那一刻更加兴奋。当时，他立即意识到神经管关闭期间保持靠近神经板装置是成功的关键。他们还被允许首次证明该设备的天然种植是通过神经元完全产生的。之后，在对青蛙胚胎记录进行实验时，夏娃每四个小时进行每四个小时的录音，Sheng Hao和Liu Ren从日程安排，白天和黑夜转身。研究小组记录了许多不间断的慢波信号，并最终在同一t的钙信号中观察到钙信号。轮到刘ren抓住阿塔特的原始。 Sheng Hao回到家后不久，他突然接到了他的电话 - 他向Sheng Hao大声说，他在Tadpole看到了神经元的尖峰信号。这意味着，在首先，真正实现了研究团队：从发展神经系统到同一生物体中神经元释放的成熟度的整个过程的连续且无情的记录。照片|最终，相关论文（接吻：自然），与-way论文的自然界发表了[1]，标题为“通过胚胎发展的软生物电子大脑的实现”。 Sheng Hao是第一个成立的人，哈佛大学的Liu Jia教授是相关的组合。参考材料：1。Sheng，H.，Liu，R.，Li，Q。等。通过PAG -Embryonic开发对软生物电子药的大脑施加。大自然（2025）。 https://doi.org/10.1038/s41586-025-09106-8操作/typeline：He Chenlong