中国在植入式生物电子医学方面有了大突破

我们搞出了一个超级厉害的东西,叫“POCKET”,这是一种能和器官表面完美贴合的柔性生物电子器件。这个成果刚发在国际顶级期刊《细胞》上,表明咱们中国在植入式生物电子医学方面有了大突破。带头搞这个研究的是北京航空航天大学的常凌乾教授和徐晔教授,他们联合了北京大学第一医院、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团队一起做的。 现在,针对一些特定器官的遗传病,早期干预很难搞,尤其是像遗传性卵巢癌这种情况。现有手段要么是直接切掉器官让患者失去生育能力,要么是用基因疗法,但因为安全性和精准度的问题,没法用在像卵巢这样敏感的地方。怎么能让药物或者基因安全精准地送到需要的地方,又不伤到正常组织呢?研究团队想到了用电穿孔技术,这方法是通过电场在细胞膜上打孔,把治疗物质送进去。虽然理论上挺好,但关键是递送器件得和器官表面完全贴在一起。传统的器件太硬或者太简单,根本贴不紧。 为了解决这个贴合难题,常凌乾和徐晔教授受到了中国剪纸艺术的启发。他们提出了“器官定制化剪纸共形理论”,用数学模型把剪纸的形状和器官的形状联系起来。只要对器官进行三维扫描,就能算出最适合的剪纸结构。做成的器件能贴满95%的面积,解决了以前那种“高共形”和“高覆盖”不能兼得的问题。 POCKET器件一共有四层:最下面是纳米孔薄膜接触组织;中间是水凝胶储药层;上面是银纳米线电极层;最外层是柔性支撑基底。用飞秒激光把这四层加工成一个整体。实验证明,这种器件能稳稳地贴在小鼠的卵巢、眼球还有肾脏等各种形状的器官上。 POCKET的核心优势就是精准和局部治疗。在肾脏修复实验里,用它递送药物能快速修复肾小管,同时还不产生像口服激素那样骨质疏松的副作用。在卵巢基因治疗方面,它能把基因安全高效地转染到特定体细胞里,直接从根源上预防卵巢癌。 这个技术融合了柔性电子、微纳加工、生物材料和无线供能等多个领域的技术。它不仅能用在已验证的器官上,还能扩展到肝脏、心脏、肺等更多内脏器官的治疗和修复上。 这项研究得到了国家自然科学基金杰出青年科学基金项目还有科技部重点研发计划的支持。它已经从实验室走到了临床应用的路上。未来随着进一步转化为医疗设备,这项中国原创技术有望在全球精准医疗里发挥大作用。