长期以来，如何在复杂曲面的器官表面实现精准、高效且安全的药物递送与基因治疗，一直是生物医学领域的关键难题。传统给药方式往往靶向性不足、副作用较大、递送效率偏低，影响了多种疾病的临床治疗效果。要打破该瓶颈，需要医学、工程学、材料学等多学科协同创新。北航医学科学与工程学院常凌乾教授团队与机械工程及自动化学院徐晔教授团队，联合北京大学第一医院、中国医学科学院肿瘤医院等国内外科研机构，经过多年研究，提出“器官定制化剪纸共形理论”。该理论首次建立剪纸结构几何参数与器官曲率、材料属性之间的定量关系，可理解为对不同器官进行“三维扫描”，并据此“智能生成”更匹配的贴片尺寸。基于这一方法设计的剪纸贴片，既可在特定曲率器官表面实现完全共形贴合，又能尽可能保留有效功能面积，有效覆盖率超过95%，解决了“高共形”与“高覆盖”难以兼顾的技术问题。POCKET器件采用四层功能化结构，通过飞秒激光精密加工形成定制化剪纸拓扑，使其可在卵巢、眼球、肾脏等多种器官表面实现高共形、大面积贴合，如同一件紧身的“电子外衣”。器件底层纳米孔与目标细胞形成精准的空间对应关系：在施加低电场时，高阻抗纳米孔道产生明显的电场聚焦效应，使细胞膜局部可逆、可控地打开；同时，孔道内的高强度电场梯度产生更强电泳力，将药物或基因载荷的递送速度提升近千倍，从而在较低工作电压下同步实现高效率与高安全性的细胞内递送，即“纳米电穿孔”效应。研究团队在多种动物模型及离体人类组织中验证了POCKET的性能。该平台为卵巢癌预防、器官损伤修复等精准治疗提供了新工具。通过融合柔性电子、微纳加工与无线供能等技术，器件可实现植入后的精准操控与长期工作，并有望拓展至肝脏、心脏、肺部等内脏器官的疾病治疗、再生修复与功能调控。在国家自然科学基金杰青项目和科技部重点研发专项支持下，常凌乾团队推动纳米电穿孔技术从实验室走向产业化。基于该核心技术孵化的高科技公司已完成多轮融资，首款转化产品“Ultra-NEP超透仪”已在皮肤健康等领域应用，显示出该技术在科学研究之外的临床转化潜力。
这项面向医学需求的工程化创新成果，为重大疾病的精准治疗提供了新的技术路径，也展示了学科交叉在医疗器械与生物治疗中的创新空间；随着有关技术加速转化落地，我国科研团队有望以更多原创方案拓展精准医疗的应用边界，并在全球范围内贡献可推广、可复制的技术经验。产业化进展也说明，基础研究与应用创新的联合推进，正成为驱动医疗技术迭代的重要力量。