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第四百三十八章 支持实时的生理状态监测

    张恒一边分析数据,一边思考:“但是我们还需要进一步提高材料的抗疲劳性能,确保其在长期植入后不会发生断裂或老化。”

    在电子组,林森正在显微镜下仔细观察电极表面的形貌。

    “利用等离子体刻蚀,我们在电极表面构建了微纳结构,显着增大了比表面积。”

    他兴奋地说:“这种三维多孔结构,不仅有利于细胞的粘附和生长,还能降低电极的界面阻抗,提高信号质量。”

    而软件组的办公室里,徐占龙正带领大家优化信号处理电路的布局布线。

    “我们要尽可能地减小芯片的面积和功耗。”

    他指着屏幕上的版图,说道:“通过精细化的布局规划,合理安排数据流向,我们可以极大地缩短关键路径,降低信号延迟和动态功耗。”

    日复一日,实验室里充满了忙碌有序的工作景象。

    张恒穿梭其中,随时给大家以指导和鼓励。

    渐渐地,一个完善的优化方案,在激烈的讨论和反复的推敲中逐步成型。

    又是一个夜深人静的晚上,张恒独自在办公室里整理资料。

    他仔细审阅着每个小组提交的报告,在关键问题上逐一作出评述。

    忽然,他灵光一现,意识到几个小组的研究成果之间,存在着微妙的联系。

    如果能将它们巧妙地结合起来,或许就能产生意想不到的效果!

    他迫不及待地召集大家开会,分享自己的想法。

    “我们目前采用的是模块化的设计思路,每个部分都在独立优化。”

    他在白板上画出一个个方框:“但如果我们打破藩篱,从整体上重新审视这个系统,也许就能找到新的突破口。”

    他转身环视大家:“比如,我们可以考虑在材料体系中引入功能基团,直接赋予材料以电子学特性。

    又或者,在电路设计时考虑信号处理的需求,实现硬件和软件的协同优化……”

    大家听得津津有味,议论纷纷。

    “我们不能被固有的知识体系所束缚,要敢于打破常规,从更高的维度去重构问题。”

    张恒总结道:“只有跳出既有的框框,才能寻找到创新的钥匙。”

    研究,又一次进入了白热化的阶段。

    实验台上,一次次大胆的尝试,正在孕育着新的可能,讨论桌前,一次次跨学科的碰撞,正在开启新的视界。

    渐渐地,那个曾经遥不可及的目标,正在变得清晰可触。

    “生物监测芯片”,这个承载着无数期望的梦想之作,正在张恒和他的团队手中,一步步成为现实。

    跨学科融合思路的引入,研究工作进入了一个全新的阶段。

    张恒的团队,开始了一场场大胆富有创意的尝试。

    在材料实验室,王淼和他的同事们正在探索功能基团修饰的新思路。

    “我们可以在柔性基底上引入一些特殊的化学基团,比如导电聚合物或离子液体。”

    王淼指着白板上的分子结构式,解释道:“这些功能基团能够提高材料的电荷传输能力,同时还能增强材料与生物组织的相容性。”

    “关键是要控制修饰的密度和分布。”

    一旁的李娜补充道:“我们需要在保持材料力学性能的同时,最大限度地发挥功能基团的作用。”

    于是,一系列新的实验方案被列上了日程。

    研究人员们精心设计了不同的修饰路线,利用等离子体处理、化学接枝等技术,在材料表面引入各种功能基团。

    修饰后的材料,展现出了有趣的特性。

    “看,这个样品的表面电阻降低了将近一个数量级。”

    王淼兴奋地指着测试仪上的数字:“而且,它的生物相容性评价也非常积极,几乎没有引起炎症反应。”

    但新的问题也随之而来。

    “功能基团提高了材料的亲水性,但同时也影响了材料的加工性能。”

    李娜皱着眉头:“我们现在很难用常规的微加工技术来制备电极了。”

    这个难题,把电子组的林森也卷了进来。

    “看来,我们需要重新考虑电极的制备工艺了。”

    林森若有所思地说:“我们可以利用3D打印技术,直接打印出功能化的电极结构,这样不仅可以克服加工难题,还能实现电极的个性化定制。”

    于是,材料组和电子组开始了紧密的合作。

    他们利用3D打印技术,在功能化材料上直接构建出复杂的三维电极结构。

    “这种新型电极,简直就像是为生物体‘量身定做’的。”

    林森满意地看着打印出的样品:“它能够最大限度地贴合神经组织的形态,提高信号采集的灵敏度和稳定性。”

    但新的结构,也对软件提出了更高的要求。

    “传统的信号处理算法,已经无法适应这种三维电极阵列了。”

    徐占龙皱起了眉头:“我们需要开发全新的算法体系,充分利用这种结构的优势,实现更智能、更高效的信号分析。”

    软件团队开始了新一轮的算法革新。

    他们借鉴了深度学习、图神经网络等前沿技术,开发出了一套适用于三维电极的信号处理算法。

    “利用图卷积网络,我们可以高效地提取电极阵列的空间特征。”

    徐占龙兴奋地解释道:“再结合长短期记忆网络,就能准确地追踪神经信号的动态变化,这是传统算法无法实现的。”

    就这样,在跨学科的不断碰撞中,一个全新的生物监测系统渐渐成型。

    这个系统集合了功能化材料、3D打印电极、智能算法等多项前沿技术,展现出了非凡的性能提升。

    当新一轮的动物实验结果出炉时,所有人都沸腾了。

    “植入性能非常稳定,信号质量比之前提高了至少一倍!”

    “炎症指标一直保持在安全水平,完全满足长期植入的要求。”

    “算法的实时性和准确性都达到了预期,完全可以支持实时的生理状态监测了。”

    一个个振奋人心的结果,让整个团队的斗志高涨。