在脑机接口技术领域，电极作为连接生物神经系统与电子设备的核心组件，始终是制约技术突破的关键瓶颈。传统植入式电极受限于“静态”特性，植入后无法调整位置，且在长期使用中易引发免疫反应，导致信号衰减甚至失效。这一难题长期困扰着脑科学研究与应用发展，直到一项突破性成果的出现。
由中国科学院深圳先进技术研究院刘志远、韩飞团队联合徐天添团队，以及东华大学严威团队历时五年研发的“神经蠕虫”（NeuroWorm）电极，为这一领域带来了革命性变革。该成果发表于《自然》期刊，首次提出“动态电极”概念，通过引入磁控驱动技术，使电极能够像生物蠕虫般在体内自主移动，实现信号采集位置的动态调整。这一创新不仅突破了传统电极的物理限制，更为脑机接口的精准监测与长期稳定性开辟了新路径。
研究团队的核心突破在于将磁性组件集成到超细纤维电极中。这种直径仅196微米的电极，内部布局了60个独立通道，相当于在头发丝上雕刻出数十根精密导线。为实现这一目标，团队采用了超薄柔性薄膜卷曲技术，结合导电图案设计与软硬接口优化，最终制备出可拉伸、耐疲劳的纤维电极。更关键的是，电极一端嵌入的微型磁头允许通过外部磁场精确控制其运动方向，使其在体内实现厘米级精度的自主导航。
实验数据显示，NeuroWorm在兔子颅内成功完成了动态监测任务，能够根据指令调整位置并持续采集高质量神经信号。这一特性在肌肉组织应用中表现尤为突出。团队通过微创技术将电极植入大鼠腿部肌肉，发现其可在43周内稳定工作，且周围组织形成的纤维包裹层厚度不足23微米，细胞凋亡率与正常组织无显著差异。相比之下，传统不锈钢电极在相同条件下引发的包裹层厚度超过451微米，并伴随明显组织损伤。
“动态电极的研发涉及材料科学、微纳制造、磁控技术等多学科交叉。”研究团队成员指出，项目成功得益于跨领域协作。例如，徐天添团队在磁驱动微型机器人领域的经验，为电极运动控制提供了关键技术支撑；而刘志远团队在柔性电子领域的积累，则确保了电极的生物相容性与信号稳定性。这种多学科融合模式，正是当前脑机接口技术发展的核心驱动力。
值得注意的是，该研究不仅推动了基础科学进步，更具备显著的临床应用潜力。在康复医学领域，动态电极可实时监测肌肉运动状态，为外骨骼设备提供精准控制信号；在神经疾病治疗中，其长期稳定性与低免疫原性为癫痫、帕金森病等疾病的闭环调控提供了新工具。团队此前开发的柔性可拉伸电极阵列已通过医疗器械认证，并实现量产供货，标志着相关技术正加速向产业化过渡。
然而，研究团队也清醒认识到技术挑战。刘志远研究员表示，未来需在驱动效率、材料寿命、功能集成等方面持续优化，例如探索更高效的磁控方式、开发自供能系统、提升电极与组织的融合度等。这些问题的解决需要全球科研力量的协同攻关，而“神经蠕虫”的诞生无疑为这一进程奠定了重要基础。
