【突破性研究】「半機械蝌蚪」問世！軟質植入技術開啟神經發育研究新紀元

哈佛大學研究團隊近期發表一項革命性技術，成功在蝌蚪胚胎中植入超柔軟生物電子探針。這種創新的「半機械生物」將有助科學家首次完整觀察脊椎動物大腦發育過程的電生理活動。

這項技術的關鍵在於將微型裝置植入胚胎的神經板結構——這個扁平組織後續會發育成脊椎動物腦部與脊髓的前身「神經管」。令人驚豔的是，儘管聽起來相當危險，研究證實該裝置能與發育中的腦組織完美整合，實現對胚胎神經活動的長期監測。

過往研究若要進行高解析度的單一神經元電位記錄，必須在成熟腦部植入膜片鉗或金屬電極。這類侵入性手法不僅風險高，還會造成永久性損傷。雖然研究團隊先前已開發出類組織微電子元件降低侵入性，但神經元間以奈米級距連結的特性，仍難免造成損害。

「如果充分運用自然發育過程，我們就能在3D腦結構中無創植入大量感測器，」主要研究者劉佳教授強調，「這將首次實現對腦部活動隨時間演變的完整觀察。」

團隊歷時多年終於研發出這款質地如豆腐般柔軟的探針。過程中發現蝌蚪胚胎比人類幹細胞組織更柔軟，迫使他們全面革新電子材料。最終採用氟化彈性體製成的新型植入物，既保有生物組織的柔軟度，又能承受奈米級加工並整合多組感測器。

劉教授特別向《IEEE Spectrum》澄清，這項技術絕非用於人類胚胎研究，那將「完全違背研究倫理」。團隊期待這項突破能為自閉症、躁鬱症、思覺失調等神經發育障礙的研究開闢新途徑。「現階段我們對早期神經發育活動幾乎一無所知，這項技術將開啟全新的研究領域。」

這項具里程碑意義的研究已發表於《Nature》期刊。