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让药物“闪送” 北航新成果登上《自然》

0次浏览     发布时间：2025-05-02 19:07:00    

内脏器官疾病的精准治疗依赖于高效药物递送方法。北京航空航天大学生物与医学工程学院常凌乾团队与合作者研发了一种柔性可植入式电子贴片（NanoFLUID），融合了柔性电子、微纳加工等前沿技术，具有无线控制、极致轻薄和易贴附特点，可以像创可贴一样贴在生物体器官上，将药物精准送达靶器官部位和细胞内部。相关成果4月30日发表于顶级学术期刊《自然》（Nature）。

NanoFLUID实现内脏器官精准给药

现有的药物递送范式面临两大挑战：传统的口服或者静脉给药方式效率有限，药物在全身循环中容易"迷路"，难以精准到达病灶部位，并产生对其它器官损伤的风险；大分子药物如基因药物，很难穿过细胞膜天然屏障。“按照常规的给药方式，相当于吃100块钱的药，可能只有1块钱的药能真正到达病灶区域进行有效治疗。”北航生物与医学工程学院常凌乾教授解释道。

北航基于NanoFLUID的技术转化：Ultra-NEP透皮导入仪

为解决这一问题，常凌乾团队联合北京大学、香港城市大学、美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、西北工业大学等研究者研发的这种NanoFLUID，基于常凌乾团队标签技术——纳米电穿孔，通过结合柔性电子材料，形成5层微纳结构电子贴片，中间层为药仓，可直接附着在器官表面。其独特的“纳米孔-微通道-微电极”的3D结构，可实现低电压下细胞膜安全穿孔，同时巧妙利用纳米孔道内形成的超高电场强度，将药物分子递送速度提升了上万倍（对比传统的电递送方法）。无源供电模块保证了贴片在植入内脏器官后的实时可控打开细胞膜“通道”，将大分子或基因药物分子以高于传统递送速度安全、快速高效送入目标细胞内。NanoFLUID还可以通过调控电参数，精准地以微米和微克为单位控制药物进入器官的深度及剂量。

NanoFLUID代表了一项具有范式革新意义的生物电子学突破，为内脏器官靶向治疗开辟了新途径。该技术目前已在北航实现转化，应用在医学美容、皮肤创伤修复等领域，孵化了基于纳米电穿孔的无创Ultra-NEP透皮导入仪，实现高效药物递送。

常凌乾团队目前正在研究可降解材料，以便贴片在使用后可自行降解。团队还致力于提高贴片与复杂器官表面的贴合度，以及开发无创植入方式，如利用微型机器人或微导管对贴片进行精准导航到目标位置。该项成果是典型的医工交叉的成果，涉及到细胞生物学、基因工程、电子、力学、微纳加工和材料学等学科，体现了北航的现代生物医学工程学科群逐渐地向多学科有机融合的发展趋势。

文/北京青年报记者 雷嘉

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