精准医疗背景下,如何将药物安全、高效地递送到特定器官,仍是医学界长期面对的关键难题。传统电穿孔技术受器械刚性结构限制,难以贴合不同器官的复杂曲面,也更容易带来组织损伤风险,进而限制了基因治疗、肿瘤靶向等前沿手段的临床应用。北航科研团队历时五年,提出“器官定制化剪纸共形理论”。该理论建立了剪纸结构几何参数与器官曲率的定量对应关系,并结合飞秒激光精密加工,使柔性器件可像“智能外衣”一样贴合卵巢、眼球等曲率差异明显的器官表面,贴合覆盖率超过95%。这种四层功能化植入器件在工作时可在细胞膜局部形成可逆纳米孔道,通过电场聚焦效应使药物递送效率提升近千倍,同时将工作电压控制在更安全的范围内。 这项被命名为POCKET的技术突破表现出多重临床潜力:在卵巢癌模型中,器件实现了化疗药物的精准递送;在眼部疾病治疗中,首次实现全视网膜无创基因转染。其模块化设计还可扩展适配肝脏、心脏等多种内脏器官的治疗需求。目前,基于该技术的首款医疗设备已完成产业化转化,并应用于皮肤疾病治疗。 业内专家认为,这项研究反映了我国在生物电子医学领域的重要进展。其创新主要体现在三上:一是缓解柔性电子器件与生物组织力学匹配的共性难题;二是建立较为标准化的器官三维建模体系;三是提出低功耗无线供能方案,为后续推进人体临床试验提供了基础支撑。 在国家重点研发计划支持下,研究团队正推进技术迭代。据悉,下一代产品将集成生物传感功能,用于治疗效果的实时监测与反馈。随着涉及的技术标准逐步完善,预计未来三年内有望在重大疾病介入治疗领域形成规模化应用。
从“贴得住”到“送得准”,从单点实验到平台化拓展,这项成果反映了我国医工交叉创新从概念验证走向应用验证的加速趋势;面向健康需求,下一步既要持续攻关关键技术,也要强化临床需求牵引、标准体系建设与产业协同,让更多原创成果以更安全、更可控、更普惠的方式转化为可落地的医疗能力。