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柔性可植入式電子貼片實現精准給藥

本報記者 劉博超
2025年05月03日08:07 | 來源:光明日報
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北京航空航天大學生物與醫學工程學院常凌乾團隊聯合北京大學、香港城市大學等高校的研究者,研發了一種柔性可植入式電子貼片(NanoFLUID),融合了柔性電子、微納加工等前沿技術,具有無線控制、極致輕薄和易貼附特點,可以像創可貼一樣貼在生物體器官上,將藥物精准送達靶器官部位和細胞內部。相關成果於2025年4月30日發表於國際學術期刊《自然》。

內臟器官疾病的精准治療,依賴於高效藥物遞送方法。然而,現有的藥物遞送范式面臨兩大挑戰:首先,傳統的口服或者靜脈給藥方式中,藥物在全身循環中容易“迷路”,難以精准到達病灶部位,還可能損傷其他健康器官﹔其次,大分子藥物,如基因藥物,很難穿過細胞膜天然屏障。

為解決上述問題,研究團隊融合柔性電子與微納加工技術打造出這款5層微納結構電子貼片,中間層為藥倉,可直接附著在器官表面。其獨特的“納米孔—微通道—微電極”的三維結構,可實現低電壓下細胞膜安全穿孔,同時巧妙利用納米孔道內形成的超高電場強度,將藥物分子遞送速度提升了上萬倍,還可以通過調控電參數,精准地以微米和微克為單位控制藥物進入器官的深度及劑量。

研究團隊在急性創傷性肝損傷小鼠身上驗証了貼片在肝臟創傷治療中的療效。與傳統縫合、電灼或水凝膠止血方法相比,貼片治療組實現創口即時止血,7天存活率100%,而對照的傳統治療組死亡率40%。

常凌乾介紹,這項成果為內臟器官靶向治療開辟了新途徑:首先,無源無線設計實現了對深部器官的精准干預﹔其次,突破傳統給藥方式的細胞膜屏障限制,顯著提升藥物遞送的時效性﹔此外,該平台技術具有極強的拓展性,既能針對癌症、創傷等重大疾病開發新型治療方案,又可作為研究工具推動基礎醫學發現。

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(責編:邢鄭、孫娜)

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