中国北京航空航天大学研究团队在可植入生物电子器件领域取得新进展。2026年1月28日,相关成果发表于国际学术期刊《细胞》。该研究由北航常凌乾教授团队与徐晔教授团队联合北京大学第一医院、中国医学科学院肿瘤医院等单位共同完成,研发出一款名为POCKET的柔性可植入生物电子贴片。
该器件旨在解决临床上面临的精准治疗难题。例如,对于携带遗传性卵巢癌基因突变的女性,现有预防手段往往意味着牺牲生育功能。传统的病毒载体基因疗法因存在潜在风险,在此类敏感器官的应用受限。研究团队转而探索物理方法,目标是实现对器官表面体细胞的高效、精准干预,同时避免影响内部生殖细胞。
团队从传统剪纸艺术中汲取灵感,提出了“器官定制化剪纸共形理论”。该理论建立了剪纸结构参数与器官曲率、材料属性之间的定量关系,从而能针对特定器官的复杂三维形状,设计出既能高度贴合(有效覆盖率>95%)又能保留最大功能面积的贴片结构。POCKET器件采用多层功能化设计,并通过飞秒激光加工形成定制化的剪纸拓扑,使其能在卵巢、眼球、肾脏等多种器官表面实现紧密共形贴合。
这种紧密贴合使得器件底层的纳米孔阵列能与目标细胞精准对位。在施加低电场时,纳米孔道产生显著的电场聚焦效应,可逆地、安全地在细胞膜局部打开微小通道。同时,强大的电泳力能将近千倍的递送速度,将药物或基因载体高效送入细胞内,实现“纳米电穿孔”效应。
研究在多种动物模型和离体人类组织上验证了POCKET的功能。在小鼠模型中,该贴片成功将功能性基因精准递送至全卵巢表面细胞,有效降低了癌症发生风险,且未干扰生殖细胞。治疗后,卵巢的激素分泌功能与生育能力得以保留。此外,在模拟肾移植损伤的模型中,该贴片通过肾脏表面持续递送抗炎药物,在促进修复、保护肾功能的同时,显著减少了口服给药带来的全身性副作用。
该项工作为卵巢癌预防、器官损伤修复等疾病的精准治疗提供了新工具。POCKET平台技术展现了其在多种内脏器官疾病治疗与再生修复中的应用潜力。这款器官共形的生物电子贴片,为实现安全、高效的精准递送开辟了新的技术路径。









