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文章題目：A battery-free nanofluidic intracellular delivery patch for internal organs
期刊：Nature
發(fā)表時間：2025年4月30日
主要內(nèi)容：北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院常凌乾教授團(tuán)隊和北京大學(xué)李默教授團(tuán)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(wèi)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)，具有無線控制、極致輕薄和易貼附特點，可以像創(chuàng)可貼一樣貼在生物體器官上，將藥物精準(zhǔn)送達(dá)靶器官部位和細(xì)胞內(nèi)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(nèi)臟器官疾病的精準(zhǔn)治療，依賴于高效藥物遞送技術(shù)。然而，現(xiàn)有的藥物遞送范式面臨兩大挑戰(zhàn)：首先，傳統(tǒng)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(zhǔn)到達(dá)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，很難穿過細(xì)胞膜天然屏障。因此，開發(fā)精準(zhǔn)、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(tuán)隊開發(fā)的 NanoFLUID 生物電子芯片采用納米電穿孔技術(shù)，結(jié)合柔性電子材料構(gòu)建六層微納結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)能在低電壓下安全打開細(xì)胞膜通道，利用納米孔道內(nèi)的超強(qiáng)電場將藥物遞送效率提升上萬倍。無源供電模塊保證了貼片在植入內(nèi)臟器官后的實時可控打開細(xì)胞膜“通道”，實現(xiàn)大分子和基因藥物的高效精準(zhǔn)輸送。為了探究電子貼片遞送藥物的治療效果，研究團(tuán)隊建立了小鼠急性創(chuàng)傷性肝損傷模型，與傳統(tǒng)方法相比，該貼片能即時止血（治療組 7 天存活率 100% vs 對照組 40% 死亡率），并通過遞送表皮生長因子基因（Egf）顯著促進(jìn)肝再生，7 天內(nèi)使肝功能指標(biāo)（ALT/AST）完全恢復(fù)。病理顯示治療組肝臟修復(fù)良好，纖維化面積減少 80%。這種"機(jī)械封閉+藥物治療"的雙模式突破了傳統(tǒng)療法的局限，為內(nèi)臟創(chuàng)傷救治提供了高效安全的新方案，展現(xiàn)出顯著的臨床轉(zhuǎn)化價值。為進(jìn)一步論證電子貼片的遞送能力，研究團(tuán)隊建立了乳腺癌轉(zhuǎn)移驅(qū)動基因的高效篩選平臺。通過 TCGA 數(shù)據(jù)庫篩選出 50 個與乳腺癌轉(zhuǎn)移預(yù)后最相關(guān)的候選基因構(gòu)建成文庫，并利用貼片精準(zhǔn)遞送至小鼠乳腺組織，首次實現(xiàn)活體高通量基因遞送。實驗鑒定出 11 個關(guān)鍵轉(zhuǎn)移基因，其中 DUS2 表達(dá)量最高（表達(dá)量達(dá) 4030 TPM）。功能驗證顯示 DUS2 通過增強(qiáng)蛋白質(zhì)合成促進(jìn)轉(zhuǎn)移，其敲除可有效抑制轉(zhuǎn)移。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn) DUS2 調(diào)控 76 個下游基因的表達(dá)，激活了包括細(xì)胞遷移、粘附等在內(nèi)的多個轉(zhuǎn)移相關(guān)通路。該研究不僅發(fā)現(xiàn)了新的乳腺癌治療靶點，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(nèi)臟器官靶向治療開辟了新途徑：首先，無源無線設(shè)計實現(xiàn)了對深部器官的精準(zhǔn)干預(yù)；其次，突破傳統(tǒng)給藥方式的細(xì)胞膜屏障限制，顯著提升藥物遞送的時效性；此外，該平臺技術(shù)具有極強(qiáng)的拓展性，既能針對癌癥、創(chuàng)傷等重大疾病開發(fā)新型治療方案，又可作為研究工具推動基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)發(fā)展。
全式金生物產(chǎn)品支撐
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EasyPure? Genomic DNA Kit (EE101)
本產(chǎn)品采用酶解法裂解細(xì)胞，利用硅膠膜離心柱特異地吸附 DNA，適用于從多種材料(動物細(xì)胞、動物組織、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 等實驗。
產(chǎn)品特點
? 提取速度快，提取量高(高達(dá)15 μg )。
? 裂解條件溫和，無需對材料進(jìn)行物理破碎，減少了細(xì)胞裂解過程中對基因組 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、脂類等雜質(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)與雄厚實力的有力見證，更是生動展現(xiàn)了全式金生物長期秉持的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶”核心理念。一直以來，全式金生物憑借對品質(zhì)的執(zhí)著追求和對創(chuàng)新的不懈探索，其產(chǎn)品已成為眾多科研工作者信賴的得力助手。展望未來，我們將持續(xù)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，書寫科研創(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)
