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文章題目：A battery-free nanofluidic intracellular delivery patch for internal organs

期刊：Nature

發(fā)表時(shí)間：2025年4月30日

主要內容：北京航空航天大學(xué)生物與醫學(xué)工程學(xué)院常凌乾教授團隊和北京大學(xué)李默教授團隊聯(lián)合香港城市大學(xué)、美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校、西北工業(yè)大學(xué)和國家衛生健康委科學(xué)技術(shù)研究所等研究者，在 Nature 雜志上發(fā)表了題為“A battery-free nanofluidic intracellular delivery patch for internal organs”的研究論文，報道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(shù)，具有無(wú)線(xiàn)控制、極致輕薄和易貼附特點(diǎn)，可以像創(chuàng )可貼一樣貼在生物體器官上，將藥物精準送達靶器官部位和細胞內部。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08943-x

使用TransGen產(chǎn)品：

EasyPure^? Genomic DNA Kit (EE101)

研究背景

內臟器官疾病的精準治療，依賴(lài)于高效藥物遞送技術(shù)。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效率有限，藥物在全身循環(huán)中容易"迷路"，難以精準到達病灶部位，并產(chǎn)生對其他器官損傷的風(fēng)險；其次，大分子藥物，如基因藥物，很難穿過(guò)細胞膜天然屏障。因此，開(kāi)發(fā)精準、安全、高效的靶向器官藥物遞送技術(shù)，是提高臨床治療效果的核心要務(wù)。

文章概述

常凌乾團隊開(kāi)發(fā)的 NanoFLUID 生物電子芯片采用納米電穿孔技術(shù)，結合柔性電子材料構建六層微納結構電子貼片，可直接貼附于器官表面。其創(chuàng )新的"納米孔-微通道-微電極"的 3D 結構能在低電壓下安全打開(kāi)細胞膜通道，利用納米孔道內的超強電場(chǎng)將藥物遞送效率提升上萬(wàn)倍。無(wú)源供電模塊保證了貼片在植入內臟器官后的實(shí)時(shí)可控打開(kāi)細胞膜“通道”，實(shí)現大分子和基因藥物的高效精準輸送。為了探究電子貼片遞送藥物的治療效果，研究團隊建立了小鼠急性創(chuàng )傷性肝損傷模型，與傳統方法相比，該貼片能即時(shí)止血（治療組 7 天存活率 100% vs 對照組 40% 死亡率），并通過(guò)遞送表皮生長(cháng)因子基因（Egf）顯著(zhù)促進(jìn)肝再生，7 天內使肝功能指標（ALT/AST）完全恢復。病理顯示治療組肝臟修復良好，纖維化面積減少 80%。這種"機械封閉+藥物治療"的雙模式突破了傳統療法的局限，為內臟創(chuàng )傷救治提供了高效安全的新方案，展現出顯著(zhù)的臨床轉化價(jià)值。為進(jìn)一步論證電子貼片的遞送能力，研究團隊建立了乳腺癌轉移驅動(dòng)基因的高效篩選平臺。通過(guò) TCGA 數據庫篩選出 50 個(gè)與乳腺癌轉移預后最相關(guān)的候選基因構建成文庫，并利用貼片精準遞送至小鼠乳腺組織，首次實(shí)現活體高通量基因遞送。實(shí)驗鑒定出 11 個(gè)關(guān)鍵轉移基因，其中 DUS2 表達量最高（表達量達 4030 TPM）。功能驗證顯示 DUS2 通過(guò)增強蛋白質(zhì)合成促進(jìn)轉移，其敲除可有效抑制轉移。進(jìn)一步研究發(fā)現 DUS2 調控 76 個(gè)下游基因的表達，激活了包括細胞遷移、粘附等在內的多個(gè)轉移相關(guān)通路。該研究不僅發(fā)現了新的乳腺癌治療靶點(diǎn)，更展示了電子貼片在基因功能研究中的獨特優(yōu)勢。

NanoFLUID 代表了一項具有范式革新意義的生物電子學(xué)突破，為內臟器官靶向治療開(kāi)辟了新途徑：首先，無(wú)源無(wú)線(xiàn)設計實(shí)現了對深部器官的精準干預；其次，突破傳統給藥方式的細胞膜屏障限制，顯著(zhù)提升藥物遞送的時(shí)效性；此外，該平臺技術(shù)具有極強的拓展性，既能針對癌癥、創(chuàng )傷等重大疾病開(kāi)發(fā)新型治療方案，又可作為研究工具推動(dòng)基礎醫學(xué)發(fā)展。

全式金生物產(chǎn)品支撐

優(yōu)質(zhì)的試劑是科學(xué)研究的利器。全式金生物的 EasyPure^? Genomic DNA Kit (EE101) 助力本研究。產(chǎn)品自上市以來(lái)，深受客戶(hù)青睞，多次榮登知名期刊，助力科學(xué)研究。

EasyPure^? Genomic DNA Kit (EE101)

本產(chǎn)品采用酶解法裂解細胞，利用硅膠膜離心柱特異地吸附 DNA，適用于從多種材料(動(dòng)物細胞、動(dòng)物組織、鼠尾、大腸桿菌、酵母)中高效地提取基因組 DNA。提取的 DNA 適用于酶切、PCR、Southern Blot 等實(shí)驗。

產(chǎn)品特點(diǎn)

? 提取速度快，提取量高(高達15 μg )。

? 裂解條件溫和，無(wú)需對材料進(jìn)行物理破碎，減少了細胞裂解過(guò)程中對基因組 DNA 的損傷。

? 純度高，離心柱高效、特異吸附 DNA。去除蛋白質(zhì)、鹽類(lèi)、脂類(lèi)等雜質(zhì)，有效地保持基因組 DNA 的完整性。

全式金生物的產(chǎn)品再度亮相 Nature 期刊，不僅是對全式金生物產(chǎn)品卓越品質(zhì)與雄厚實(shí)力的有力見(jiàn)證，更是生動(dòng)展現了全式金生物長(cháng)期秉持的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶(hù)”核心理念。一直以來(lái)，全式金生物憑借對品質(zhì)的執著(zhù)追求和對創(chuàng )新的不懈探索，其產(chǎn)品已成為眾多科研工作者信賴(lài)的得力助手。展望未來(lái)，我們將持續推出更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，期望攜手更多科研領(lǐng)域的杰出人才，共同攀登科學(xué)高峰，書(shū)寫(xiě)科研創(chuàng )新的輝煌篇章。

使用EasyPure^? Genomic DNA Kit (EE101)產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：

? Yin D D, Wang P, Hao Y C, et al. A battery-free nanofluidic intracellular delivery patch for internal organs [J]. Nature, 2025.(IF 50.5)

? Tan S, Yuan C, Zhu Y, et al. Glutathione hybrid poly (beta-amino ester)-plasmid nanoparticles for enhancing gene delivery and biosafety[J]. Journal of Advanced Research, 2024. (IF 11.4)

? Song X, Yang F, Yang T, et al. Phase separation of EB1 guides microtubule plus-end dynamics[J]. Nature Cell Biology,2023.(IF 17.3)

? She X, Shen S, Chen G, et al. Immune surveillance of brain metastatic cancer cells is mediated by IFITM1[J]. The EMBO Journal, 2023.(IF 9.4)

? Li W, Ali T, Zheng C, et al. Anti-depressive-like behaviors of APN KO mice involve Trkb/BDNF signaling related neuroinflammatory changes[J]. Molecular Psychiatry, 2022.(IF 9.6)

? Wei G, Sun H, Dong K, et al. The thermogenic activity of adjacent adipocytes fuels the progression of ccRCC and compromises anti-tumor therapeutic efficacy[J]. Cell metabolism, 2021.(IF 27.7)

? Liao Y, Cheng J, Kong X, et al. HDAC3 inhibition ameliorates ischemia/reperfusion-induced brain injury by regulating the microglial cGAS-STING pathway[J]. Theranostics, 2020. (IF 12.4)