独家探访侵入式柔性脑机接口电极工厂

脑机接口有非侵入式，半侵入式和全侵入式等多种植入方式，这也对应着探测信号的不同强度。为了能够探测到大脑单个神经元细胞的信号，我国科研团队设计出了侵入式柔性脑机接口，这个植入大脑的脑机接口有多柔呢？让我们跟随记者到它的制造工厂里去一探究竟。

个刚刚生产出来的脑机接口的柔性电极。它非常的轻薄柔软，可以随风轻轻地摆动。在电极的前面，有三个小小的分叉，这就是未来会植入到患者脑中的电极。在这上面有128个电极点位，它探测的精度可以达到神经元的单细胞级。如此细微又如此柔软的柔性电极是怎么生产出来的？

柔性脑机接口的制造需要这几步：

第一步，给硅片涂覆柔性材料聚酰亚胺，烘烤后会形成绝缘层薄膜；

第二步：光刻出神经电路；

第三步：铺上纳米级别的一层金属黄金，构建导电通路。

第四步：将二维金属平面雕刻成“三维电极”。

最后，就到了封装区，将电极从“硅片”上取下，形成了柔性脑机接口电极。电极生产的整个过程就好像是在柔软的豆腐上雕花。电路精度、厚薄程度得恰到好处，容不得半点瑕疵。可谓是融合了材料学、力学、电学、工程等多领域、高度综合交叉的一项系统工程。

脑机接口手术机器人

30秒植入一根电极

对于侵入式脑机接口技术来说，植入的电极通道数越多，采集到的信号量越大，解析的内容就越精准。因此，相应团队都在研发如何植入更多通道数的电极。如果只是植入两三根电极，可以靠医生操刀的手术完成，但是一旦植入的电极数量达到数十根，或者上百根，就需要更加安全精细的操作工具。这就涉及研发出一个快速植入电极的脑机接口机器人。跟随记者，一起去探访一个由北京脑科学与类脑研究所相关科研团队在进行的脑机接口手术机器人研发现场。

显微镜下，我们看到的就是被放大数倍后的柔性电极。每一根电极有数十个采集点位，来采集单细胞神经元的信号。在电极的前端，有一个小孔，研发人员介绍，手术时，会用一根又细、又硬的钨针“开路”。钨针上的“小箭头”穿过柔性电极前端小孔，带着电极进入脑组织，到达目标点位之后，钨针退出，将柔软的电极留在原位。

这个过程要操作的快且准。能够执行这个手术操作的机器人，可以完全自主规划、连续植入，在半个小时之内就能完成上千通道脑机接口电极的植入手术。一根电极丝的植入时间最多只要30秒。

智冉医疗首席执行官 宋麒：我们要实现非常精准的微米单细胞级别的精准植入，所以对我们整体系统的控制精度，包括植入精度都提出了很高的要求。我们会通过整体的多组的双目相机，来对脑区进行实时的拍摄。同时智能规划算法会在规划的过程中自动地避让这些潜在的血管的位置，从而实现精准的植入。

目前，这台脑机接口手术机器人还处在研发阶段，其效果还要经过临床验证，这些技术创新为我们展示了一个未来脑机接口技术发展的更多可能。

• 上一页
• 1
• 2
• 3
• 下一页
• 全文阅读