
植入式硅基-碳基界面的脑机接口材料与器件
报告人:宋恩名
所在单位:复旦大学
报告人简介:
宋恩名,复旦大学光电研究院,研究员,博导。入选国家级青年高层次人才计划、创新2030重大专项青年首席科学家、上海市海外高层次青年人才计划、上海脑中心-求索杰出青年计划研究组长。从事植入式柔性脑机接口电子系统研究,工作围绕用于全脑维度脑电放大传感功能研发。近5年第一/通讯作者发表期刊论文27篇(2020-2025年),包括Nature Materials、Cell、Nature Biomedical Engineering、Science Advances、PNAS、National Science Review等。2022-2025年获2项脑内植入封装技术的美国授权专利。入选《麻省理工科技评论》35人亚太区、上海科技青年引领计划35人、达摩院青橙奖、联合国工业组织科创进步奖、复旦大学十大进展提名奖(第一完成人)、MINE优秀青年科学家奖等。任职多篇国际高影响力期刊的副主编/客座编辑/青编:如《Brain-X》、《Small Methods》、《The Innovation》、《Research》、《Microsystems & Nanoengineering》、《Materials Today Electronics》等。
基于高密度集成化硅基 CMOS 技术的植入式柔性电子系统展现了巨大的发展潜力,该领域的研究突破促使着生物医学工程的快速进展,代表方向包括了植入式脑机接口系统等。在此,我们以超大规模多路复用的半导体功能薄膜器件阵列为出发点,主要工作围绕植入式脑电信号放大微电极阵列的矩阵传感成像系统:(1)发展了超大规模数以万计的硅基 CMOS 柔性转移技术,构建全脑维度万级通道脑机接口放大微电极阵列。获得全脑皮层微电极阵列(32,000个CMOS通道),效率>97 %;(2)研究了超薄单晶硅热生长二氧化硅纳米薄膜的封装特性,实现了动物体内可稳定工作数年之久的脑电传感器件(鼠,近2年)(3)开发了新型脑电传感的皮层成像技术,其中信噪比超40 dB、保真度近100%,从而获得了脑电信号的采集、刺激、映射成像一体化的植入式脑机接口系统。该技术预计促进多功能、高性能的新型生物医学工程的应用,相关成果对特定的人体疾病(如帕金森症、癫痫)的医疗方向有重要的参考意义。