可移动微纤维传感器

体内游走长期监测

一种受蚯蚓启发的柔性可拉伸微纤维，能像蚯蚓一样在脑内或肌肉上按需移动，实现动态靶向的长期神经信号监测。

Xie, Ruijie · Han, Fei · Yu, Qianhengyuan · Dong, Li · Han, Xu · 徐小龙 · 余欢 · 黄建平 · Zhou, Xiaomeng · Zhao, Hang · Deng, Xinping · Tian, Qiong · Li, Qingsong · Li, Hanfei · 赵洋 · Ma, Guoyao · Li, Guanglin · Zheng, Hairong · 朱美芳 · Wei, Yan · Xu, Tiantian · Liu, Zhiyuan

Nature 2025

参数信息

体内稳定监测时长

43 weeks

技术优势

能在体内移动

受蚯蚓启发，通过滚动将二维器件转化为一维微纤维，可控制地在脑内或肌肉上推进，动态定位监测位点。

长期记录稳定

在大鼠肌肉中稳定监测生物电超过 43 周，且在植入 54 周后纤维周围成纤维细胞包裹仍可忽略不计。

多模态监测

容纳纵向分布的电极阵列，可同时进行生物电和生物力学监测，获取高时空分辨率的信号。

应用场景

• 可植入神经电极：替换固定电极，使植入后仍能移动、跟踪目标神经元，避免二次手术重新定位。
• 脑机接口：提供移动的神经界面，可在不同脑区按需切换记录位置，提高接口的灵活性和长期稳定性。
• 活体生物信号传感：同时采集生物电与生物力学信号，在跳动的心脏或收缩的肌肉上持续工作而不脱落。
• 体内移动机器人：作为体内微型机器人平台，通过自身蠕动在组织中推进，执行动态靶向传感任务。