我国科研团队在柔性植入式生物电子器件领域给精准医疗提供了新方案

我国科研团队在柔性植入式生物电子器件领域给精准医疗提供了新方案,中国医学科学院肿瘤医院、北京大学第一医院和北航团队共同攻克了临床医学难题。最近《细胞》期刊发布了一项研究进展,国际生物医学工程界也关注到了它。由常凌乾教授和徐晔教授领衔,还有香港城市大学、美国伊利诺伊大学等机构参与,研发出了能和器官高度贴合的柔性可植入生物电子器件平台POCKET。这个成果不仅是科学研究上的突破,更是给患者带来福音。 研究起源于一个迫切的临床问题。携带BRCA1等遗传性卵巢癌相关基因突变的女性需要做预防性双侧卵巢及输卵管切除术,这意味着她们将永远失去生育能力。现有的基因治疗技术存在伦理与安全风险,在敏感器官应用被认为是禁区。北航团队选择用物理方法解决问题,电穿孔技术通过施加外部电场使药物导入细胞内。但卵巢表面不是光滑平面,传统器件不能和器官高度贴合。 团队从剪纸艺术中获得灵感,提出了“器官定制化剪纸共形理论”。这套理论建立了几何参数与器官曲率、材料力学属性的数学模型。利用这个模型可以设计出贴合器官形态的柔性贴片。该技术让柔性电子器件能和复杂曲面贴合超过95%。POCKET平台融合了柔性电子、微纳加工和无线供能等技术,它就像一个为器官量身定制的“智能外衣”,通过微创手术植入并贴合于目标器官表面。通过“纳米电穿孔效应”在极小电压下实现高效干预,把治疗药物精准地递送到目标细胞群。 实验显示这个技术能成功在卵巢表面实现高效基因转染,生殖细胞完全不受影响。它还展现出强大扩展性与通用性,适用于肝脏、心脏等多种内脏器官治疗各种疾病。 常凌乾团队得到国家自然科学基金杰出青年科学基金项目及科技部重点研发计划专项资助完成了从基础理论到样机突破,还推动了核心技术产业化转化。基于NEP纳米电穿孔技术孵化企业完成多轮融资并推出首款产品“Ultra-NEP超透仪”用于皮肤健康领域。 这次重大创新展现了中国科学家在高端生物医疗装备领域取得长足进步。北航团队这个研究成果表明了中国科研人员积极服务人民生命健康的战略导向和中国智慧与中国方案为全球精准医疗做出贡献。