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医用生体工学:内臓のためのバッテリー不要なナノ流体細胞内送達パッチ

Nature 642, 8069 doi: 10.1038/s41586-025-08943-x

内臓を標的として治療薬を送達し、例えば治癒やアポトーシスを促すといった方法は、さまざまな疾患の治療で有望視されている。今のところ、主流の送達方法は血液循環に依存したものであるが、そうしたやり方には効率、安全性、制御性の面で大きな制約がある。本論文で我々は、バッテリー不要でチップレスの柔軟なナノ流体細胞内送達(NanoFLUID)パッチについて報告する。このパッチは、標的とする内臓におけるペイロードの送達を、促進およびカスタマイズすることができる。チップレス構造と薄い機能層の柔軟性により、内臓との一体化が容易になる。ナノポア–微小チャネル–微小電極の構造により、細胞膜の安全で効率的かつ正確な電気穿孔が可能になり、比較的低振幅のパルス(20 V)で作動しながら、従来の拡散による方法に比べて、細胞内へのペイロード輸送がおよそ105倍速まった。我々は、乳腺腫瘍や肝臓の急性損傷の治療、腫瘍発生のモデル化など、複数のin vivoシナリオでNanoFLUIDパッチの評価を行い、その器官標的送達の有効性、安全性、制御性を確認した。NanoFLUIDによる遺伝子ライブラリーのin vivoトランスフェクションにより、肺や肝臓での乳がん転移に不可欠なドライバーの効率的なスクリーニングも可能となった。また、この手法によって、DUS2が肺特異的な転移ドライバーとして特定された。従って、NanoFLUIDは内臓を標的としたペイロード送達の革新的な生体電子工学プラットフォームであり、さまざまな疾患の治療や、新たな生物学的知見の発見に利用できる。

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