电子、光电和微流控技术与活体生物系统接口的进展为能够询问和调节中枢和外周神经系统行为的多功能装置奠定了基础。除了在基础研究中的应用外，神经组织的接口也被开发用于治疗神经系统疾病。与神经组织连接的栓系和电池供电的装置会限制动物模型中的自然运动和阻止社会互动，从而限制了这些装置在行为神经科学研究中的应用。

鉴于此，美国西北大学John A. Rogers院士和亚利桑那大学Philipp Gutruf等人在Nature Biomedical Engineering杂志上发表综述，讨论了微型化和超轻量化设备作为神经工程平台的最新进展，这些设备是无线的、无电池的和完全可植入的，具有与有线或电池供电的替代产品相匹配或超越的能力。

图|植入式无线电子设备

研究人员概述了此类无线可植入设备中的最新技术，并将它们的设计和功能与系绳和电池供电系统的设计和功能进行了比较。还讨论了在生物相容性和气密性、无线数据通信和无线功率传输的背景下开发功能接口的材料选择和工程方法。尽管研究人员强调将这些技术用于基础神经科学研究和小型动物的多功能神经工程，但这些相同的平台还为可用于大型动物和人类的设备建立了策略和方法。

图|为无线和无电池植入式设备供电的策略

此外，这类具有光学、电学或流体功能的高级神经接口还可以将记录和刺激模式结合起来，用于基础研究或异常生理过程的实际治疗中的闭环应用。

图|光遗传学接口，用于调节细胞活性

图|完全可植入，无线和无电池的系统，用于自动闭环周围神经调节

参考文献：

Won, S.M., Cai, L., Gutruf, P. et al. Wireless and battery-free technologies for neuroengineering. Nat Biomed Eng (2021).

https://doi.org/10.1038/s41551-021-00683-3