学生风采：李俊鹏
2025年11月13日
如何实现电子设备与人体的无缝集成？这是生物医学工程硕士生李俊鹏（Junpeng Li）研究的核心问题。在生物医学工程助理教授杨潇（Xiao Yang）的实验室工作期间，他近期以第一作者身份在《MRS通讯》期刊发表了关于神经接口生物电子学进展的综述论文。
李俊鹏在此阐述了他关于提升医疗设备与人体整合度的研究，其工作如何助力对抗神经系统疾病，以及毕业后的研究拓展计划。
您近期在《MRS通讯》发表的论文目的与发现是什么？这些成果如何影响您的研究目标？
我的论文系统综述了神经接口生物电子学的最新进展——该技术旨在连接脑部活动与外部医疗设备。关键突破包括高密度电极平台、柔性可拉伸电子器件、三维类器官集成设备以及新兴活体生物电子构造。这些创新正重塑神经接口的功能边界，并为与神经组织的无缝长期通信指明未来方向。
我发现当前存在重大技术缺口：现有脑类器官主要依赖外部被动扩散实现氧气和养分运输，从根本上限制了其生长与存活能力；同时现有生物电子接口无法在维持与软质三维组织稳定接触的同时，模拟血管功能进行主动养分输送。这一发现促使我的研究转向开发新型接口——不仅"读取"神经活动，更能主动维护组织生理微环境。
您如何将上述发现应用到毕业论文研究中？
我的论文聚焦于开发血管状支架——一种模拟血管功能的生物相容性结构，用于向人脑类器官组织输送氧气与养分。通过优化输送系统，类器官得以稳定连接生物电子探针，实现类学习动态的追踪与持续调控。
受导师杨潇开发的剪纸电子技术（Kirigami electronics, KiriE）启发，我采用螺旋式KiriE架构，运用基于物理的仿真软件COMSOL构建三维管状模型模拟养分扩散。通过定制Python代码重新定义KiriE几何结构，我优化了支架参数以突破扩散限制。
同步进行的实验包括培养人脑类器官，并探索将支架整合至活体系统。本研究处于生物电子学、生物力学与发育神经生物学的交叉领域。在三维尺度解决养分输送问题，是实现人源模型中长效神经接口的先决条件。这项工作有望使医疗设备通过主动支持接口组织而非仅感知信号，更自然地与人体通信。
您计划在生物医学工程硕士毕业后拓展论文研究吗？
毕业后我将攻读博士学位，持续深化类器官-生物电子学整合研究。目标是构建多模态柔性平台，同步维持组织存活、三维记录神经活动，并最终在人源相关三维模型中实现闭环调控。长远规划是建立学术实验室，融合柔性电子技术、类器官平台与计算建模，深入研究神经发育、可塑性及疾病机制。
您的研究将如何助力疾病防治？
开发更健康、长寿命的人脑类器官，将助力研究人员精准模拟癫痫或阿尔茨海默病等神经退行性疾病，使潜在疗法能在临床试验前预先验证其对神经活动的影响。
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