我国科学家为器官损伤修复提供新工具
人民网北京1月29日电 记者从北京航空航天大学获悉，近日，该校科研团队联合多个单位研发出一款柔性可植入生物电子器件（POCKET）。该器件如同一个智能“口袋”，通过个性化定制，可实现完美贴合于复杂形状的器官表面，并通过“纳米电穿孔效应”，实现安全、高效、精准的全器官药物递送或基因转染。
这一研究成果由北航医学科学与工程学院教授常凌乾团队、机械工程及自动化学院教授徐晔团队，联合北京大学第一医院、中国医学科学院肿瘤医院、香港城市大学等单位共同完成，并于28日发表于《细胞》杂志。
基于剪纸结构的共形理论示意图。北航供图
据介绍，该项科研工作始于一个令医生深感无力的临床问题：对于遗传性卵巢基因突变（如BRCA1）的患者，临床指南一般建议切除双侧卵巢和输卵管，以避免癌症发生，但这意味着永久丧失生育能力。
研究团队从传统“剪纸”艺术中汲取灵感，创造性地提出了“器官定制化剪纸共形理论”，首次建立了剪纸结构几何参数（如单元尺寸、铰链宽度）与器官曲率、材料属性之间的定量关系，为器官进行“三维扫描”，并“智能生成”最合身的外衣尺寸，从而指导设计出在特定曲率器官上既能完全共形、又最大限度保留功能面积的剪纸贴片，有效覆盖率大于95%，攻克了“高共形”与“高覆盖”不可兼得的难题。
记者了解到，该团队已在多种动物模型和离体人类组织上验证了智能贴片的功能和有效性。常凌乾表示，这一成果通过融合柔性电子、微纳加工、无线供能等技术，为器官损伤修复等疾病的精准治疗提供了新工具。该技术方案可扩展至肝脏、心脏、肺部等多种内脏器官的疾病治疗、再生修复和功能调控，为未来生物电子医学的发展开辟了新范式。
在国家自然科学基金杰青项目和科技部重点研发专项的支持下，目前，研究团队已把科研成果送上了生产线——首款转化产品已应用于皮肤健康等领域。常凌乾说，未来，团队将进一步拓展其在医疗级设备领域的应用，争取在糖尿病、眼底疾病、类风湿等治疗中，为更多患者提供个性化、微创化的医疗解决方案。（李依环、实习生阎睿）