探尋非遺文化之脈 解碼蠶絲的科技創(chuàng)新妙用
《非遺里的中國(guó)》是由撒貝寧,單霽翔,潘魯生,陳數(shù)組成非遺體驗(yàn)團(tuán),中科院上海微系統(tǒng)所副所長(zhǎng)陶虎博士受邀參加首期節(jié)目的錄制,在浙江省臺(tái)州市葭沚老街,沉浸互動(dòng)體驗(yàn)多項(xiàng)浙江非遺項(xiàng)目,深入探尋非遺的創(chuàng)新之美。
——節(jié)目海報(bào)——
明朝中期,“輯里絲”被指定為皇帝龍袍用料,從此聲名鵲起;1851年,“輯里絲”在英國(guó)倫敦舉辦的首屆世博會(huì)上一舉奪得金、銀大獎(jiǎng),更讓“輯里湖絲甲天下”的美譽(yù)聞名國(guó)際。這種蠶絲韌度極好,一顆蠶繭就能剝出1400長(zhǎng)蠶絲。
蠶為天蟲,超乎想象。誰(shuí)都不曾想到,韌性極強(qiáng)且能夠在人體中自然酶解的輯里湖絲,竟會(huì)成為醫(yī)療高科技的不二原料,中科院上海微系統(tǒng)所副所長(zhǎng)陶虎博士早就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始嘗試蠶絲的創(chuàng)新。由于蠶絲光學(xué)性能較好,他們提取出蠶絲蛋白制成存儲(chǔ)硬盤,并研發(fā)成功世界上首款人體內(nèi)可降解蠶絲骨釘,避免了二次手術(shù)取出,標(biāo)志著人體內(nèi)開啟蠶絲應(yīng)用的新時(shí)代。
帶寬不足、植入創(chuàng)傷大、長(zhǎng)期記錄穩(wěn)定性差,是腦機(jī)接口領(lǐng)域目前亟需解決的三大技術(shù)難題。面向臨床重大腦疾病診治、復(fù)雜神經(jīng)系統(tǒng)和高級(jí)腦功能的探索、認(rèn)知等實(shí)用化應(yīng)用需求,陶虎團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了可長(zhǎng)期穩(wěn)定在體的高帶寬侵入式柔性神經(jīng)電極和相應(yīng)的微創(chuàng)植入技術(shù)。
一根蠶絲鏈接大千世界,一根蠶絲將科技引向未來(lái)。當(dāng)下,陶虎團(tuán)隊(duì)正在做視覺恢復(fù)探索,利用蠶絲天然抗菌、可降解的優(yōu)勢(shì),創(chuàng)新的柔性腦機(jī)接口技術(shù),可以降低大腦損傷,且排異反應(yīng)小。“鑲嵌在頭上,像小犄角一樣,我們用外面的傳感器獲取這些圖像,通過(guò)腦接口繞過(guò)視覺系統(tǒng),目前已在大動(dòng)物和癲癇病人身上做了試驗(yàn)。”陶虎說(shuō)。
傳統(tǒng)的非遺文化與現(xiàn)代科技結(jié)合,閃現(xiàn)出更耀眼的光芒?！靶Q絲制成的硬盤不但可以在很高密度下儲(chǔ)存數(shù)字信息,還可以和血液DNA(脫氧核糖核酸)藥物、抗生素、疫苗很好地兼容在一起?！碧栈⒔榻B,這款蠶絲硬盤也成為一款生命信息和數(shù)字信息可同步存儲(chǔ)的硬盤。
因?yàn)樾Q絲蛋白可選擇吸收紅外光,利用紅外納米光刻技術(shù),就能在蠶絲蛋白上寫入并讀取數(shù)字信息,還能長(zhǎng)期“保鮮”存儲(chǔ)血紅蛋白、DNA、活性藥物等生物分子。更神奇的是,這輕薄的柔性硬盤,還能包裹電極微創(chuàng)植入人腦,成為全球首個(gè)柔性腦機(jī)接口科技成果。
——陶虎向節(jié)目主創(chuàng)嘉賓介紹蠶絲的創(chuàng)新妙用——
去年11月8日,陶虎團(tuán)隊(duì)在《微系統(tǒng)與納米工程》上發(fā)表論文,介紹了在微創(chuàng)植入技術(shù)上的最新成果。這種探針由天然蠶絲蛋白制成的光纖與多個(gè)柔性電極陣列組成,在一個(gè)直徑不到0.5毫米的探頭上,集成有128個(gè)記錄通道,可實(shí)現(xiàn)大腦神經(jīng)信號(hào)的精準(zhǔn)調(diào)控與解析。而且,其厚度僅1微米,在小鼠和兔等動(dòng)物中已實(shí)現(xiàn)了10個(gè)月的在體穩(wěn)定記錄。
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