脑植入物已经存在了几十年——例如，刺激运动区域以缓解帕金森病症状——但直到现在，它们都受到同样的限制：由于大脑在身体活动以及我们呼吸和心脏跳动时会轻微移动，刚性植入物会摩擦并损伤组织。这意味着最终，由于运动和疤痕组织形成，它们会失去与它们监测的细胞的接触。
现在，由哈佛大学化学家查尔斯·利伯领导的一组研究人员使用精细、柔韧的网格克服了这些问题。2012年，该团队表明细胞可以在这种网格周围生长，但这留下了如何将其放入活体大脑内部的问题。科学家们设计的解决方案是将这种宽度为几毫米的网格吸入注射器中，使其像卷轴一样卷在100微米宽的针头内，并通过颅骨上的孔将其注射进去。
在去年发表在《自然·纳米技术》杂志上的一项研究中，该团队将镶嵌有16个电极的网格注射到小鼠的两个大脑区域。该网格由极细的纳米级聚合物线组成，稀疏分布，因此其中95%是空隙。它具有与脑组织相似的柔韧性。“你开始使这个非生命系统看起来像你试图探测的生物系统，”利伯解释说。“这就是我的团队工作的目标，模糊我们所知的电子设备与我们大脑内部的计算机之间的区别。”
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一旦进入内部，网格就会展开——如果注射到脑室等脑腔中，则足以接触到脑室壁；如果注射到实体组织中，则会稍微展开——形成三维结构。研究人员表明，植入物与组织整合形成稳定的连接，五周后没有炎症。“这是生物整合的曙光，”洛桑瑞士联邦理工学院神经修复中心伊万·米涅夫说，他没有参与这项工作。
研究人员声称，该网格的定位精度可以接近单个神经元的尺度。然后可以记录活动，以研究大脑回路的运作方式，或者可以刺激神经元以进行治疗应用，例如用于治疗帕金森病的深部脑刺激。利伯设想的一个应用是将植入物与神经干细胞一起注射到中风患者的大脑中，以研究干细胞如何在康复过程中生长和改变神经回路。“这为基础脑科学和任何需要长期稳定性的治疗应用开辟了前所未有的机会，”利伯说。他认为该设备可以“彻底改变电极脑接口可能实现的目标。”