随着脑-机接口技术的持续进步,利用意念直接控制外部装置这一科幻构想似乎即将成为现实。
近日,东华大学纤维材料改性国家重点实验室联合上海交通大学医学院附属第六人民医院开发了一种可有效调控丝素蛋白(SF)/聚(3,4乙烯二氧噻吩)(PEDOT)分子互穿界面的热温辅助图案转移技术,制得了具有优异共形性、耐久性的非瞬态SF柔性神经接口,成功采集了具有更高精准度和更低信噪比的大鼠皮质脑电(ECoG)信号,且生物相容性良好。
研究思路技术概要图
这一进展为后续长效脑电监控、神经疾病病理研究和人机交互提供了可能,在其他SF基可植入电子器件的设计中具有一定普适性。后续,团队将聚焦于发展具有高密度通道的丝素柔性神经接口、脑电信号的无线传输及数据分析,有望为开发新一代神经疾病诊疗技术和脑-机接口技术提供参考。
相关研究成果发表在《先进材料》上,东华大学纤维材料改性国家重点实验室、材料科学与工程学院博士生胡展翱为第一作者,上海交通大学医学院博士生梁宇晴为共同第一作者,东华大学张耀鹏研究员、姚响副研究员和上海交通大学医学院附属第六人民医院神经外科主任医师陈浩为共同通讯作者。
纤维材料改性国家重点实验室依托东华大学,于1992年由原国家计委批准筹建,1996年通过国家验收,2003年起连续四次通过国家评估,其中2018年被评为材料领域“优秀类国家重点实验室”,是我国纤维和纺织材料领域第一个国家重点实验室,为我国发展成为化学纤维生产大国,并向纤维强国迈进做出重要贡献。
此次科研能够取得显著进展,离不开东华大学提供的强大平台支持。
论文第一作者胡展翱所在的材料科学与工程学院成立于1994年,源于1954年钱宝钧、方柏容教授创建的新中国第一个化学纤维专业,如今,材料科学与工程一级学科已成为国家“双一流”建设学科、ESI千分之一学科。依托强大的学科实力,学院现设有高分子材料与工程、无机非金属材料工程、复合材料与工程、功能材料四个国家级一流本科专业,以及新材料现代产业学院(全国首批)。
此外,材料科学与工程学院的科研实力也不容小觑。学院牵头建设“新一代高分子材料研究”长江教育创新带人才培养与科技创新合作体,入选教育部战略性新兴领域“十四五”高等教育教材体系建设团队,建有纤维材料改性国家重点实验室等21个国家、省部级科研基地。依托坚实的平台支撑,学院取得了一系列重大成果,在服务我国化学纤维工业中发挥生力军作用。
学院先后攻克了功能聚酯、细旦丙纶、纳米复合功能纤维、大容量聚酯直纺等一系列行业共性问题及关键技术,为我国跃升为世界化纤生产第一大国作出了重大贡献;
解决了碳纤维、高强高模聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维等国防军工战略材料的有无问题,为我国迈入纤维强国奠定基础;
无机纤维的特色研究为我国神舟飞船事业作出了突出贡献。新时期,学院朝着建设有特色、开放性、高水平的研究型学院方向砥砺前行……
迄今为止,材料科学与工程学院已培养了美国工程院院士程正迪,中国两院院士季国标、何鸣元、朱美芳、彭慧胜等优秀毕业生1.4万余名,他们在各自的领域熠熠生辉,为国家的建设与发展倾注着不竭的力量。
此次科研的突破性进展,彰显了学校在材料科学与工程领域深厚的学术底蕴和强大的科研实力。未来,东华大学将继续依托其深厚的学科积淀和卓越的科研优势,不断探索前沿科技,解决国家重大需求和行业关键问题,为人类的健康福祉和科技进步贡献更多东华智慧和力量。
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本文素材来源:东华大学官微
东华大学材料科学与工程学院