重慶
本文來源：北京航空航天大學、科研大匠
1月28日，國際頂級學術期刊
Cell報道了北京航空航天大學醫學科學與工程學院常凌乾教授團隊，聯合機械工程及自動化學院徐曄教授團隊在前沿交叉醫學領域取得的最新進展：
An organ-conformal, kirigami-structured bioelectronic patch for precise intracellular delivery。他們聯合北京大學第一醫院、中國醫學科學院腫瘤醫院、香港城市大學、美國伊利諾伊大學等單位，在該領域取得重大突破：團隊研發出一款柔性可植入生物電子器件（POCKET），如同一個智能“口袋”，通過個性化定制，可實現完美貼合于復雜形狀的器官表面，并通過“納米電穿孔效應”，實現安全、高效、精準的全器官藥物遞送或基因轉染。
北京航空航天大學作為第一完成單位，第一作者為北航生物與醫學工程學院卓百博士后、香港城市大學博士后王玉瓊，共同一作為北航機械工程及自動化學院博士生杜臘梅、北航生物與醫學工程學院博士生吳晗，通訊作者為北京航空航天大學教師常凌乾、徐曄、樊瑜波。
這也是北航作為第一完成單位在Cell期刊上發表的首篇論文。
POCKET器件采用四層功能化設計：與組織直接接觸的納米孔陣列薄膜、用于負載藥物的水凝膠儲藥層、負責電場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。這四層結構通過飛秒激光精密加工，被賦予定制化的剪紙拓撲，從而能夠在不同物種的多種器官表面——如卵巢、眼球、腎臟——實現高度共形、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細胞形成精準的空間并列。在施加低電場時，高阻抗的納米孔道產生顯著的電場聚焦效應，在細胞膜局部可逆、安全的打開細胞膜。同時，孔道內形成的高強度電場梯度會驅動強大的電泳力，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成高效率、高安全性的細胞內遞送——實現“納米電穿孔”效應。
POCKET平臺技術為卵巢癌預防、器官損傷修復等疾病精準治療提供了新工具，通過融合柔性電子、微納加工、無線供能等技術，實現了植入式器件的精準操控與長效工作，可擴展至肝臟、心臟、肺部等多種內臟器官的疾病治療、再生修復和功能調控，為未來生物電子醫學的發展開辟了新范式。
在國家自然科學基金杰青項目和科技部重點研發專項的持續支持下，常凌乾團隊成功實現了“NEP納米電穿孔”技術從實驗室到產業的跨越。基于該核心技術孵化的高科技產業化公司已完成多輪融資。首款轉化產品——“Ultra-NEP超透儀”已應用于皮膚健康等領域。未來，團隊將進一步拓展其在醫療級設備領域的應用。
王玉瓊
第一作者
北京航空航天大學
生物與醫學工程學院
卓越百人博士后
香港城市大學博士后
現為北京航空航天大學生物與醫學工程學院卓越百人博士后、香港城市大學博士后，合作導師分別為常凌乾教授和于欣格教授。主要研究方向為藥物遞送，器官修復和癌癥精準診療。已發表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。主持國家自然科學基金青年項目，北京市自然科學基金青年基金。作為主要發明人，獲批中國發明專利6項。
杜臘梅
共同一作
北京航空航天大學
機械工程及自動化學院
博士研究生
北京航空航天大學機械工程及自動化學院博士畢業生，導師為徐曄教授，現為河北工業大學生命科學與健康學院碩士生導師。研究方向為柔性力學超材料結構設計、功能復合超材料。近五年發表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
生物與醫學工程學院
博士研究生
導師為常凌乾教授、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相關研究。作為第一/共同第一作者已在Cell， Nature Electronics, Applied Physics Reviews, Advanced Healthcare Materials等期刊發表SCI論文9篇，其中Nature Electronics入選ESI高被引論文。獲國家獎學金、北京市優秀畢業生、北航“研究生十佳”等多項榮譽。目前主持國家自然科學基金青年學生基礎研究項目（博士研究生）。
常凌乾
通訊作者
北京航空航天大學
醫學科學與工程學院副院長
教授、博士生導師
青島醫工交叉研究院院長，大數據精準醫療工信部重點實驗室主任，研究納米電穿孔、藥物遞送、生物芯片技術。入選國家級領軍人才、國家級青年人才等；以通訊作者身份發表 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、騰沖青年科學家獎、鐘南山青年科技獎等榮譽。技術已轉化，已完成三輪融資，申報兩項醫療器械注冊證，已在十余家三甲醫院部署應用。
徐 曄
通訊作者
北京航空航天大學
機械工程及自動化學院
教授、博士生導師
國家級青年人才，長期從事軟物質與生物表界面力學及智能柔性復合材料領域的交叉學科研究，主持多項國家自然科學基金項目及國家科技重大專項課題，以第一作者或通訊作者身份發表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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