中國教育報-中國教育新聞網訊（記者 梁丹）1月28日，國際頂級學術期刊Cell報道了北京航空航天大學醫學科學與工程學院常凌乾教授團隊，聯合機械工程及自動化學院徐曄教授團隊，在前沿交叉醫學領域取得的最新進展電子。他們聯合北京大學第一醫院、中國醫學科學院腫瘤醫院、香港城市大學、美國伊利諾伊大學等單位，研發出一款柔性可植入生物電子器件（POCKET），如同一個智慧“口袋”，透過個性化定製，可實現完美貼合於複雜形狀的器官表面，並透過“奈米電穿孔效應”，實現安全、高效、精準的全器官藥物遞送或基因轉染。
該項研究始於一個令醫生深感無力的臨床問題：對於遺傳性卵巢基因突變（如BRCA1）的患者，臨床指南一般建議切除雙側卵巢和輸卵管，以避免癌症發生，但這意味著永久喪失生育能力電子。“醫生，就真的沒有別的辦法了嗎？”患者經常含淚追問。然而，現有的基因治療技術，如病毒載體，因存在整合入生殖細胞基因組、干擾人類基因庫的潛在風險，在卵巢這類敏感器官上應用被視為禁區。
針對該問題，研究團隊將目光轉向物理方法——電穿孔，即施加電場在細胞膜上，瞬時開啟細胞膜，理論上可以透過精確控制遞送深度，實現針對卵巢表面的體細胞的基因干預，從而避免生殖細胞汙染電子。然而，卵巢表面崎嶇不平，溝壑縱橫，傳統電穿孔器件無法實現“高共形貼合”於器官表面，導致藥物遞送可控性差、效率低，無法從根本上精準治療，解決這類“禁區難題”。
面對這一核心問題，常凌乾團隊與徐曄團隊合作，從傳統“剪紙”藝術中汲取靈感，創造性地提出了“器官定製化剪紙共形理論”電子。該理論首次建立了剪紙結構幾何引數（如單元尺寸、鉸鏈寬度）與器官曲率、材料屬性之間的定量關係，為器官進行“三維掃描”，並“智慧生成”最合身的外衣尺寸，從而指導設計出在特定曲率器官上既能完全共形、又最大限度保留功能面積的剪紙貼片，有效覆蓋率>95%，攻克了“高共形”與“高覆蓋”不可兼得的難題。
POCKET平臺技術為卵巢癌預防、器官損傷修復等疾病精準治療提供了新工具，透過融合柔性電子、微納加工、無線供能等技術，實現了植入式器件的精準操控與長效工作，可擴充套件至肝臟、心臟、肺部等多種內臟器官的疾病治療、再生修復和功能調控，為未來生物電子醫學的發展開闢了新正規化電子。在國家自然科學基金傑青專案和科技部重點研發專項的持續支援下，常凌乾團隊成功實現了“NEP奈米電穿孔”技術從實驗室到產業的跨越。基於該核心技術孵化的高科技產業化公司已完成多輪融資。首款轉化產品——“Ultra-NEP超透儀”已應用於皮膚健康等領域。未來，團隊將進一步拓展其在醫療級裝置領域的應用。
定製化POCKET器件電子。學校供圖
作者電子：梁丹
