最近,我国科研团队搞出了一个能精准把药送进人体的柔性植入式生物电子器件,叫做“POCKET”。这个东西就像给器官穿的一件“电子外衣”,能紧紧贴在复杂的生物表面上,安全又高效地给病人递药。常凌乾教授和徐晔教授带着北京航空航天大学、北京大学第一医院、中国医学科学院肿瘤医院、香港城市大学还有美国伊利诺伊大学的一帮人一起干这个项目,把工程学和生物医学的技术都融合到了一起。 这个项目的起因是为了解决一个临床上的大难题。像有些女性带有BRCA1或BRCA2的突变基因,她得卵巢癌的风险就高得吓人。以前医生只能建议她们切掉双侧卵巢和输卵管,但这对她们来说可是件大事儿,会失去生育能力还有内分泌功能,身心都受打击。现有的技术比如病毒载体基因疗法虽然能治好病,但把外源基因放进生殖细胞基因组里可能会有长期风险,所以在敏感器官上用起来特别难。 为了解决这个问题,研究团队想到用电穿孔技术。这技术就是在细胞膜上戳个洞让药进去。不过卵巢表面不像个平盘子那么简单,到处都是坑坑洼洼的三维结构。以前用的硬邦邦或者有点软的电穿孔器件根本贴不紧器官表面,电场分布不均匀、递送效率低、还不容易控制。 为了让器件能跟器官形状完全贴合,研究团队从中国传统的剪纸艺术里找到了灵感。他们搞出了个“器官定制化剪纸共形理论”,把剪纸的尺寸、铰链宽度这些参数和器官的形状还有材料力学性质联系了起来。有了这个理论指导,他们就能根据扫描出来的器官形状自动设计出最贴合的剪纸结构补丁。 这种思路下做出来的“POCKET”器件就是个四层的精巧设计。它能像衣服一样包在各种器官上,实现大面积的高度共形贴合。这样一来就能均匀地施加电场把药送进去了。 团队说他们已经在动物模型还有人类离体组织上做了试验验证了这个平台的厉害劲儿。不仅能用来治卵巢癌做预防性干预,还能用来治疗肝脏、心脏、肺部等内脏器官的病、修复组织或者调控功能。这就给生物电子医学指出了一条新路子:用柔软又能贴合器官的电子设备去做局部的微创治疗。 更让人高兴的是这个前沿研究已经开始转化成生产力了。一家高科技公司已经拿到了几轮融资,第一款产品叫“Ultra-NEP超透仪”,已经用来给皮肤健康和透皮给药服务了,大家反响不错。 常凌乾他们表示以后还要继续研究把“POCKET”平台应用到更多医疗设备开发中去。这次成功研发了这么个柔性生物电子器件真是咱们国家在医工交叉领域的大突破啊!它不光给带BRCA突变基因的人带来了新希望,还通过剪纸理论给以后治复杂器官的诊断、治疗提供了新办法呢!从临床上遇到的难题出发,靠跨学科的创新努力最终变成造福大家的好产品,这就是面向人民健康的科技路啊!