本文來(lái)源：北京航空航天大學(xué)、科研大匠

1月28日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊

Cell

An organ-conformal, kirigami-structured bioelectronic patch for precise intracellular delivery

北京航空航天大學(xué)作為第一完成單位，第一作者為北航生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院卓百博士后、香港城市大學(xué)博士后王玉瓊，共同一作為北航機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院博士生杜臘梅、北航生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院博士生吳晗，通訊作者為北京航空航天大學(xué)教師常凌乾、徐曄、樊瑜波。

這也是北航作為第一完成單位在Cell期刊上發(fā)表的首篇論文。

POCKET器件采用四層功能化設(shè)計(jì)：與組織直接接觸的納米孔陣列薄膜、用于負(fù)載藥物的水凝膠儲(chǔ)藥層、負(fù)責(zé)電場(chǎng)分布的銀納米線電極層，以及起封裝支撐作用的柔性基底層。這四層結(jié)構(gòu)通過(guò)飛秒激光精密加工，被賦予定制化的剪紙拓?fù)?，從而能夠在不同物種的多種器官表面——如卵巢、眼球、腎臟——實(shí)現(xiàn)高度共形、大面積的貼合。

這種“電子外衣”般的緊密貼合，使得器件底層的納米孔與目標(biāo)細(xì)胞形成精準(zhǔn)的空間并列。在施加低電場(chǎng)時(shí)，高阻抗的納米孔道產(chǎn)生顯著的電場(chǎng)聚焦效應(yīng)，在細(xì)胞膜局部可逆、安全的打開細(xì)胞膜。同時(shí)，孔道內(nèi)形成的高強(qiáng)度電場(chǎng)梯度會(huì)驅(qū)動(dòng)強(qiáng)大的電泳力，將藥物或基因載荷的遞送速度提升近千倍，從而在低工作電壓下同步達(dá)成高效率、高安全性的細(xì)胞內(nèi)遞送——實(shí)現(xiàn)“納米電穿孔”效應(yīng)。

POCKET平臺(tái)技術(shù)為卵巢癌預(yù)防、器官損傷修復(fù)等疾病精準(zhǔn)治療提供了新工具，通過(guò)融合柔性電子、微納加工、無(wú)線供能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了植入式器件的精準(zhǔn)操控與長(zhǎng)效工作，可擴(kuò)展至肝臟、心臟、肺部等多種內(nèi)臟器官的疾病治療、再生修復(fù)和功能調(diào)控，為未來(lái)生物電子醫(yī)學(xué)的發(fā)展開辟了新范式。

在國(guó)家自然科學(xué)基金杰青項(xiàng)目和科技部重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)的持續(xù)支持下，常凌乾團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了“NEP納米電穿孔”技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)的跨越。基于該核心技術(shù)孵化的高科技產(chǎn)業(yè)化公司已完成多輪融資。首款轉(zhuǎn)化產(chǎn)品——“Ultra-NEP超透儀”已應(yīng)用于皮膚健康等領(lǐng)域。未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步拓展其在醫(yī)療級(jí)設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用。

王玉瓊

第一作者

北京航空航天大學(xué)

生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院

卓越百人博士后

香港城市大學(xué)博士后

現(xiàn)為北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院卓越百人博士后、香港城市大學(xué)博士后，合作導(dǎo)師分別為常凌乾教授和于欣格教授。主要研究方向?yàn)樗幬镞f送，器官修復(fù)和癌癥精準(zhǔn)診療。已發(fā)表SCI期刊論文20余篇，包括第一（含共一）作者論文10篇（期刊IF > 10論文8篇），包括Cell、Nature Electronics、Nature Communications、Cell Death and Differentiation、ACS Nano、Advanced Functional Materials等。主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目，北京市自然科學(xué)基金青年基金。作為主要發(fā)明人，獲批中國(guó)發(fā)明專利6項(xiàng)。

杜臘梅

共同一作

北京航空航天大學(xué)

機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院

博士研究生

北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院博士畢業(yè)生，導(dǎo)師為徐曄教授，現(xiàn)為河北工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與健康學(xué)院碩士生導(dǎo)師。研究方向?yàn)槿嵝粤W(xué)超材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能復(fù)合超材料。近五年發(fā)表SCI論文5余篇，如Cell，Advanced Functional Materials，ACS Nano等。

吳 晗

共同一作

北京航空航天大學(xué)

生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院

博士研究生

導(dǎo)師為常凌乾教授、王柳副教授。主要從事柔性生物電子芯片與組織器官損傷修復(fù)相關(guān)研究。作為第一/共同第一作者已在Cell， Nature Electronics, Applied Physics Reviews, Advanced Healthcare Materials等期刊發(fā)表SCI論文9篇，其中Nature Electronics入選ESI高被引論文。獲國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金、北京市優(yōu)秀畢業(yè)生、北航“研究生十佳”等多項(xiàng)榮譽(yù)。目前主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年學(xué)生基礎(chǔ)研究項(xiàng)目（博士研究生）。

常凌乾

通訊作者

北京航空航天大學(xué)

醫(yī)學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)

教授、博士生導(dǎo)師

青島醫(yī)工交叉研究院院長(zhǎng)，大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)醫(yī)療工信部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，研究納米電穿孔、藥物遞送、生物芯片技術(shù)。入選國(guó)家級(jí)領(lǐng)軍人才、國(guó)家級(jí)青年人才等；以通訊作者身份發(fā)表 Nature, Cell, Nature Electronics, Nature Photonics, PNAS, Nature Communications, Science Advances等期刊論文80余篇；獲工信部杰出青年、騰沖青年科學(xué)家獎(jiǎng)、鐘南山青年科技獎(jiǎng)等榮譽(yù)。技術(shù)已轉(zhuǎn)化，已完成三輪融資，申報(bào)兩項(xiàng)醫(yī)療器械注冊(cè)證，已在十余家三甲醫(yī)院部署應(yīng)用。

徐 曄

通訊作者

北京航空航天大學(xué)

機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院

教授、博士生導(dǎo)師

國(guó)家級(jí)青年人才，長(zhǎng)期從事軟物質(zhì)與生物表界面力學(xué)及智能柔性復(fù)合材料領(lǐng)域的交叉學(xué)科研究，主持多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目及國(guó)家科技重大專項(xiàng)課題，以第一作者或通訊作者身份發(fā)表Cell、PNAS、Science Advances、Advanced Functional Materials等期刊論文40余篇。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.12.021

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