※賓州大學近日研發出一種立體電極，可像兒童立體圖書般從2D展開成3D結構，進而掌握更多神經組織深處信號。(Photo credit: Pennsylvania State University)

賓州大學的研究人員近日研發出一種立體電極（pop-up electrode），可用於大腦監測和其他需要神經介面的應用。這種立體設計一開始是一個折疊的二維結構，外部有一層堅硬的塗層，使其更容易放入大腦。放置完成後，堅硬的塗層就會溶解，使材料更柔軟、更有彈性，較不會造成組織損傷。該裝置可以像兒童立體圖書一樣展開，形成一個表面電極陣列和四個穿透組織的柄，可以測量來自神經組織更深處的信號。研究人員希望該裝置將有助於推動先進的醫療科技，如腦機介面。

研究人員之一Huanyu Cheng表示：｢瞭解大腦內大量神經元細胞之間的連結是一項挑戰。先前所開發的裝置可用來放置於大腦皮質以檢測表層資訊，這種裝置的侵入性較低。但如果不把裝置植入大腦，要檢測皮質間的資訊就很有挑戰性。｣

將電極植入大腦，而不僅是在表面排列，可以從更深的神經組織中獲得更多資訊，但要獲得神經元相互連接的3D立體視角，就必須在不同區域放置多個堅硬探頭，而這會導致神經組織損害增加。

該限制促使研究人員開發一種立體設計，希望能在不對大腦造成類似程度損害的情況下提供3D立體的連接資訊。研究人員表示：｢為了解決這個問題，團隊使用立體設計。我們可以製造出解析度和性能與市面上相當的感測器電極。但與此同時，我們可以在植入大腦之前將它們轉換為3D形狀，就像兒童立體圖書一般。｣

研究人員用聚乙二醇塗層（polyethylene glycol）覆蓋該裝置，該塗層賦予硬度，但可以在大腦中分解，使該裝置重新獲得一些靈活性。研究人員希望該技術將有助於創造出更有效和更安全的神經介面技術。

研究人員表示，除了動物研究，該裝置也可應用於手術或疾病的治療。將結構設計得盡可能小、柔軟和多孔，以便腦組織能夠滲透，並將該裝置作為支架在上面生長，進而導致更好的恢復可以帶來好處，而我們也希望使用可生物降解的材料，在使用後可以被溶解。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)