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澳大利亞迪肯大學的Abbas Z. Kouzani課題組在Biomedical Microdevices上發(fā)表了論文，設計了一種自硬化柔順的皮層內(nèi)微探針，旨在解決傳統(tǒng)神經(jīng)微探針在植入和使用過程中面臨的挑戰(zhàn)。

神經(jīng)微探針在腦功能、腦疾病和腦機接口研究中發(fā)揮著重要作用。為了實現(xiàn)高精度的腦記錄和刺激，皮層內(nèi)微探針需要植入大腦深處。然而，由于神經(jīng)組織和植入的固定微探針之間的彈性模量差異較大，由生理和行為運動引起的大腦微運動會在手術過程中損傷周圍的神經(jīng)組織。這種組織損傷會激活大腦的免疫系統(tǒng)，進而影響微探針的功能，并可能在數(shù)周或數(shù)月內(nèi)導致其隔離和失效。

為了解決上述問題，研究人員嘗試使用彈性模量接近大腦的柔性微探針。然而，柔性微探針在插入過程中容易彎曲，導致插入失敗。為了解決這個問題，目前大多數(shù)研究集中在使用插入梭或生物可溶性涂層來臨時硬化柔性皮層內(nèi)微探針。然而，這些方法存在一些問題，例如無法調整微探針與腦脊液接觸后的溶解時間，以及在過早失去硬度后無法恢復硬度，這可能影響定位精度。

本文提出的自硬化柔順皮層內(nèi)微探針旨在克服現(xiàn)有方法的缺點。該微探針包含兩個可壓縮結構，使其在手術過程中適應大腦，在插入過程中保持硬度。通過插入器施加的壓縮力可以壓縮這兩個可壓縮結構，從而增加等效彈性模量。因此，可以在硬和軟模式之間進行即時切換，以確保高精度定位，同時最大限度地減少組織損傷。

與現(xiàn)有的設計相比，本文提出的微探針具有以下創(chuàng)新點：雙可壓縮結構，通過增加第二個可壓縮結構，微探針在手術過程中的等效彈性模量降低，從而減少了大腦縱向運動下產(chǎn)生的最大應變；自硬化機制，利用插入器施加的軸向壓縮力，微探針可以在軟硬模式之間進行即時切換，從而在插入過程中保持硬度，在手術過程中保持柔順性；采用雙光子聚合技術（2PP）和生物相容性樹脂IP-S，通過Nanoscribe Photonic Professional GT2 3D打印機制造微探針，實現(xiàn)了高分辨率和光滑表面的制造，使其適用于與生物組織相互作用的應用。

本文提出的自硬化柔順皮層內(nèi)微探針通過模擬和實驗驗證了其在插入和操作過程中的性能。結果表明，該微探針具有高抗彎曲性，并且在手術過程中對周圍神經(jīng)組織的損傷較小。這項研究為開發(fā)更安全、更有效的皮層內(nèi)微探針提供了新的思路。

值得一提的是，由于缺乏動物模型，本研究未能提供體內(nèi)測試結果來驗證微探針在操作過程中的性能，這可能會對研究結果的可靠性產(chǎn)生一定影響。