由约翰斯·霍普金斯大学研究人员领衔的一支团队，成功研制出世界上最小的脑电图（EEG）电极帽，专为测量尺寸如笔尖般微小的脑类器官中的脑电活动而设计。这项革新成果有助于科学家深入理解神经疾病的成因，以及危险化学物质如何影响大脑机制。相关的研究成果已经于近日在《科学进展》杂志上发表。
脑类器官，也被称作“迷你大脑”，是在实验室环境下培育的人脑细胞球，它能够模拟部分大脑的结构和功能。为微型器官打造微型仪器是一项巨大的挑战，而这顶微型电极帽的发明，正是这一挑战的成果。据发明者之一、约翰斯·霍普金斯大学的化学和生物分子工程师大卫·格拉西亚斯表示，“这一发明为研究人类大脑的发育和工作提供了一个重要的工具。”
自类器官研究诞生以来的十多年里，科研人员已经成功改造干细胞，培育出肾脏、肺、肝脏和大脑等微小模型。这些复杂的微模型在器官发育研究领域扮演着重要角色。脑类器官尤其受到重视，因为它们能够在无需人类或动物实验的情况下用于医学研究。传统的仪器只能对类器官表面的有限细胞进行检测，这使研究人员渴望开发更为先进的工具。
为了突破这一局限，研究团队受到了传统电极帽的启发，成功利用带有导电聚合物涂层的金属电极和自折叠聚合物小叶技术，研制出这款专为脑类器官设计的微型脑电图电极帽。这款微型帽能够紧密包裹脑类器官的整个球体，实现全表面的3D记录功能。在药物测试期间，研究人员可以通过它“监听”神经元的自发电流通信。预计这款微型帽所采集的数据将比传统电极的电流读数更为精准和详尽。
研究人员满怀期待地指出，借助这款微型帽所获取的更为详尽的类器官信息，将有助于他们研究消费品中的化学物质如杀虫剂、阻燃剂等是否会导致大脑发育问题。他们还希望这种微型帽能够帮助减少传统测试化学物质所需的动物数量，为动物保护做出自己的贡献。这一发明无疑为未来的神经科学研究开辟了新的道路，令人期待其在未来的更多突破和应用。
