Diseño, estrategia de fabricación y demostraciones de neuroworm. Crédito: Naturaleza (2025). Doi: 10.1038/s41586-025-0934-W
En las interfaces de computadoras cerebrales (BCIS) y otros sistemas de implantes neurales, los electrodos sirven como interfaz crítica y son sensores centrales que vinculan los dispositivos electrónicos con sistemas nerviosos biológicos. La mayoría de los electrodos implantados actualmente son estáticos: una vez posicionados, permanecen fijos, muestreando la actividad neuronal de solo una región limitada. Con el tiempo, a menudo provocan respuestas inmunes, sufren degradación de la señal o fallan por completo, lo que ha obstaculizado la aplicación más amplia y el potencial transformador de BCIS.
En un estudio publicado En la naturaleza, un equipo dirigido por el Prof. Liu Zhiyuan, el Prof. Xu Tiantian y Assoc. El Prof. Han Fei del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen de la Academia de Ciencias de China, junto con el Prof. Yan Wei de la Universidad de Donghua, ha informado un electrodo de fibra implantable suave, móvil y móvil a largo plazo llamado “Neuroworm”, marcando un cambio radical para interfaces bioelectrónicas desde la operación estadática hasta la operación dinámica y desde la grabación pasiva hasta la exploración de pasivo activo, la exploración inteligente.
El diseño de Neuroworm está inspirado en la locomoción flexible de la lombriz de tierra y el sistema sensorial segmentado. Al emplear patrones de electrodos sofisticados y una técnica de rodamiento, los investigadores transformaron una matriz bidimensional en un polímero flexible ultrafino en una pequeña fibra de aproximadamente 200 micrómetros de diámetro.
El pequeño neuroworm integra hasta 60 canales de señal independientes a lo largo de su longitud, que se asemeja a una carretera sensorial altamente sofisticada. Crucialmente, la punta de la fibra está equipada con un pequeño módulo magnético, lo que permite la dirección inalámbrica del dispositivo implantado a través de campos magnéticos externos. Con esta configuración, Neuroworm registra efectivamente las señales espacio-temporales de alta calidad in situ mientras se dirige dentro del cerebro o a lo largo del tejido muscular según sea necesario.
Crédito: Naturaleza (2025). Doi: 10.1038/s41586-025-0934-W
Para validar la capacidad de Neuroworm para navegar dentro de la fascia muscular, los investigadores la implantaron a través de una incisión mínimamente invasiva y medio centímetro en una rata y luego usaron imanes externos para guiar su movimiento diario a través de las superficies musculares. Las imágenes de rayos X mostraron el movimiento biomimético, que se asemeja a un gusano biónico a microescala que se desliza suavemente entre las capas de tejido.
Durante el período posterior a la implantación de siete días, el dispositivo demostró la capacidad de reubicarse en varias posiciones mientras capturaba simultáneamente señales electromiográficas claras y estables (EMG) de todos los canales. Esta funcionalidad realiza efectivamente el monitoreo dinámico y preciso con el principio de “medición a la demanda en ubicaciones específicas”.
Los investigadores implantaron una sola neuroworm en el músculo de la pierna de una rata durante más de 43 semanas, durante las cuales registró señales EMG de forma continua y estable. El grosor de encapsulación fibrótica fue inferior a 23 micrómetros, mucho más delgado que los 451 micrómetros típicamente observados con electrodos rígidos convencionales. Además, los investigadores navegaron la neuroworm a través del cerebro de un conejo, guiándolo de la corteza a regiones subcorticales mientras capturaban señales neuronales de alta calidad a lo largo de su trayectoria. Estos ejemplos subrayan la biocompatibilidad del dispositivo y la estabilidad a largo plazo.
Este estudio proporciona una solución para permitir el reposicionamiento no invasivo de los implantes a través de la orientación magnética, lo que puede eliminar cirugías debido a la deriva o el error. Neuroworm ofrece una plataforma más inteligente, más suave y menos invasiva para el monitoreo neural multisitio a largo plazo con aplicaciones potenciales en BCL, prótesis inteligentes, mapeo de epilepsia y el manejo de trastornos neurológicos crónicos.
Más información: Ruijie Xie et al, un microfibre suave implantable a largo plazo móvil para bioelectrónica dinámica, naturaleza (2025). Doi: 10.1038/s41586-025-0934-W. www.nature.com/articles/S41586-025-09344-W
Proporcionado por la Academia de Ciencias de China
Cita: El electrodo suave de ‘neuroworm’ permite reposicionamiento inalámbrico y monitoreo neuronal estable (2025, 17 de septiembre) Recuperado el 17 de septiembre de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-09-soft-neuroworm–electrode-wireless-reposicioning.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
