生物电子器件
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灵感来自传统剪纸 完美贴合复杂器官 “电子外衣”实现药物精准递送
科技日报· 2026-01-29 08:56
核心观点 - 由北京航空航天大学等机构联合研发的柔性可植入生物电子器件POCKET,通过创新的“器官定制化剪纸共形理论”,实现了在复杂形状器官表面的高共形贴合,并能通过纳米电穿孔效应进行安全、高效、精准的全器官药物递送或基因转染,为卵巢癌预防等疾病的精准治疗及生物电子医学开辟了新范式 [1][2] 技术突破与原理 - 研究团队从传统剪纸艺术中汲取灵感,创造性提出“器官定制化剪纸共形理论”,首次建立了剪纸结构几何参数与器官曲率、材料属性之间的定量关系 [2] - 该技术通过为器官进行三维扫描,智能生成最合身的尺寸,指导设计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积的剪纸贴片 [2] - POCKET采用4层功能化设计,能够在不同物种的多种器官表面实现“电子外衣”般高度共形、大面积贴合 [2] - 该技术利用物理方法电穿孔,将电场施加在细胞膜上瞬时打开细胞膜,克服了传统电穿孔器件因无法高共形贴合导致的药物递送可控性差、效率低的问题 [2] 应用前景与验证 - POCKET平台为卵巢癌预防、器官损伤修复等疾病的精准治疗提供了新工具 [2] - 该技术可扩展至肝脏、心脏、肺部等多种内脏器官的疾病治疗、再生修复和功能调控 [2] - 研究团队已在多种动物模型和离体人类组织上验证了POCKET的强大功能 [2] - 基于该技术孵化的高科技产业化公司已完成多轮融资,其首款转化产品“Ultra-NEP超透仪”已应用于皮肤健康等领域 [2] 研发背景与临床需求 - 研发始于一个临床难题:对于遗传性卵巢基因突变的患者,临床指南建议切除双侧卵巢和输卵管,但这意味着永久丧失生育能力 [1] - 现有的基因治疗技术如病毒载体等,因存在整合入生殖细胞基因组、干扰人类基因库的潜在风险,难以应用于卵巢这类敏感器官 [1]