X-Brain学术沙龙丨第2期 面向外周人机接口的柔性可拉伸电极技术及脑-外周的整合研究畅想

by 巫祎咏 | 2022-03-02

  “X-Brain学术沙龙”是由脑认知与脑疾病研究所（简称“脑所”）启动的特色学术交流活动，主要目的是为了推动中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）内各学科方向与脑科学研究的深入交叉合作。每期将邀请院内专家来脑所以圆桌会议的形式开讲，介绍其专业领域内的学术研究特色，并就共同关注的前沿热点问题开展深入的探讨，为所间合作提供直接的平台。

  3月1日上午，应深圳先进院脑所鲁艺研究员邀请，先进集成技术研究所（简称“集成所”）刘志远研究员作为 “X-Brain学术沙龙”第2期的主讲人，在深圳先进院F13会议室为师生们带来一场题为《面向外周人机接口的柔性可拉伸电极技术及脑-外周的整合研究畅想》的精彩报告。沙龙活动由鲁艺研究员主持，脑所众多老师和学生纷至沓来，积极参加，活动现场座无虚席，讨论气氛热烈。

X-Brain学术沙龙现场

  外周神经肌肉系统与大脑紧密相连，是人体的首要执行系统，对其各项功能监测是人体运行机制研究、智能健康服务的重要一环，也是全面理解神经功能特征，实现疾病诊断和反馈干预的先决条件。为了在活体水平实现对外周神经肌肉系统的长期稳定记录，界面电极需要同时满足低杨氏模量和大拉伸形变的要求，这给研究者们带来了巨大的挑战。刘志远研究员系统地介绍他在柔软可拉伸导电薄膜方面的研究进展，及其所构筑的体表、体内植入式电生理信息监测系统，并简要分享交流脑-外周整合研究的学术设想。

  在体表电、力生理监测的柔性监测技术方面，刘志远团队开发了几种体表电极，包括大变形肌肉群监测的体表电极，不易脱落、可透过毛发且界面阻抗稳定的干电极，透明均向可拉伸多通道肌电电极以及实现了柔性三维力触觉传播等等。在可植入式监测技术方面，刘志远团队报告了一种新型可拉伸薄膜电极，植入大鼠体内可实现监测肌内肌电信号；此外，还研制了一种高拉伸性和循环稳定性、高界面附着力、大活性表面积的薄膜导体。该导体体内的电阻小，可用于体内电生理信号并可作为一个植入式的神经刺激器。 

刘志远研究员作报告中

  刘志远研究员指出外周神经肌肉接口现有的一些挑战，包括四个方面：1. 体表柔性人机接口与人体的深度融合问题；2. 植入式柔性人机接口的微创化问题；3. 柔性人机接口的监测信息维度低问题；4. 柔性人机接口的闭环研究缺失问题。突破这些问题，需要各领域的科学家们共同的交流与合作。

  刘志远研究员通过柔性可拉伸电极技术从多个层面和维度，分享了他们在各类外周人机接口电极和器件系统的研究的最新进展，为脑科学研究在传感技术上提供新思路和新途径。刘志远研究员还在脑-外周的整合研究上与在场的老师和学生进行了充分且深刻的交流与探讨。大家在思维的碰撞中激荡出创新的火花，享受了一场前沿、丰富、充实的学术盛宴。

王立平研究员为刘志远研究员颁发特邀报告证书

  会末，在大家热烈的掌声中，王立平研究员为刘志远研究员颁发了“特邀报告证书”，也宣告了第2期 “X-Brain学术沙龙”活动圆满结束。

- 报告人 -

刘志远 研究员

深圳先进集成技术研究所

  刘志远博士十余年来专攻生物界面柔软可拉伸导电薄膜及各类外周人机接口电极与器件系统研究，所开发的柔性可拉伸导电材料具备高性能且可大面积加工能力，申请国内专利多项，已实现对全球第三大的电子合约制造服务商的专利授权。在国际旗舰期刊Nature Chemical Biology, Nature Electronics, Advanced Materials, JACS, ACS Nano上发表文章30余篇。主持国家青年千人项目、科技部重点研发子课题等重要项目，曾获中国工程院中国工程前沿杰出青年学者、美国材料学会优秀博士生金奖、新加坡材料学会优秀博士生等奖项。