文章信息
文章题目：A battery-free nanofluidic intracellular delivery patch for internal organs
期刊：Nature
发表时间：2025年4月30日
主要内容：北京航空航天大学生物与医学工程学院常凌乾教授团队和北京大学李默教授团队联合香港城市大学、美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、西北工业大学和国家卫生健康委科学技术研究所等研究者，在 Nature 杂志上发表了题为“A battery-free nanofluidic intracellular delivery patch for internal organs”的研究论文，报道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。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08943-x
使用TransGen产品：
EasyPure® Genomic DNA Kit (EE101)
研究背景
内脏器官疾病的精准治疗，依赖于高效药物递送技术。然而，现有的药物递送范式面临两大挑战：首先，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，并产生对其他器官损伤的风险；其次，大分子药物，如基因药物，很难穿过细胞膜天然屏障。因此，开发精准、安全、高效的靶向器官药物递送技术，是提高临床治疗效果的核心要务。
文章概述
常凌乾团队开发的 NanoFLUID 生物电子芯片采用纳米电穿孔技术，结合柔性电子材料构建六层微纳结构电子贴片，可直接贴附于器官表面。其创新的"纳米孔-微通道-微电极"的 3D 结构能在低电压下安全打开细胞膜通道，利用纳米孔道内的超强电场将药物递送效率提升上万倍。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”，实现大分子和基因药物的高效精准输送。为了探究电子贴片递送药物的治疗效果，研究团队建立了小鼠急性创伤性肝损伤模型，与传统方法相比，该贴片能即时止血（治疗组 7 天存活率 100% vs 对照组 40% 死亡率），并通过递送表皮生长因子基因（Egf）显著促进肝再生，7 天内使肝功能指标（ALT/AST）完全恢复。病理显示治疗组肝脏修复良好，纤维化面积减少 80%。这种"机械封闭+药物治疗"的双模式突破了传统疗法的局限，为内脏创伤救治提供了高效安全的新方案，展现出显著的临床转化价值。为进一步论证电子贴片的递送能力，研究团队建立了乳腺癌转移驱动基因的高效筛选平台。通过 TCGA 数据库筛选出 50 个与乳腺癌转移预后最相关的候选基因构建成文库，并利用贴片精准递送至小鼠乳腺组织，首次实现活体高通量基因递送。实验鉴定出 11 个关键转移基因，其中 DUS2 表达量最高（表达量达 4030 TPM）。功能验证显示 DUS2 通过增强蛋白质合成促进转移，其敲除可有效抑制转移。进一步研究发现 DUS2 调控 76 个下游基因的表达，激活了包括细胞迁移、粘附等在内的多个转移相关通路。该研究不仅发现了新的乳腺癌治疗靶点，更展示了电子贴片在基因功能研究中的独特优势。
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：首先，无源无线设计实现了对深部器官的精准干预；其次，突破传统给药方式的细胞膜屏障限制，显著提升药物递送的时效性；此外，该平台技术具有极强的拓展性，既能针对癌症、创伤等重大疾病开发新型治疗方案，又可作为研究工具推动基础医学发展。
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EasyPure® Genomic DNA Kit (EE101)
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使用EasyPure® Genomic DNA Kit (EE101)产品发表的部分文章：
• 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)
