将外源大分子（例如糖类、蛋白质、基因等）传递到细胞和组织中近年来用于细胞和基因治疗。我们已经开发了各种不同的细胞内大分子传递策略，包括化学方法（如脂质体、多阳离子等）和物理机械方法（如电穿孔、光穿孔、纳米针等）。然而，目前仍缺乏一种高效、非破坏性且适用于体内/体外的通用大分子传递策略。
光热方法具有高通量、广泛的适用性、非破坏性和远程操作的优势。然而，光热方法难以实现外源分子的定向传输，这限制了细胞内传递效率。尽管已经尝试通过人为挤压来实现外源分子的定向传输，但光热介导的细胞内传递效率仍受操作时间差异的限制。因此，通过激光实现外源分子的定向传输成为设计体内/体外通用细胞内传递策略的关键。
2023年8月18日，苏州大学化学化工与材料科学学院的通讯作者陈红教授和江苏百赛飞公司的王蕾博士合作，开发了一种称为光热泵（PTP）贴片的新型技术，用于高效、非破坏性地将治疗性大分子传递到目标细胞和组织中，适用于体外和体内应用。在这种方法中，通过激光照射，细胞膜发生可逆性破裂，与此同时，“外源分子储库”也发生收缩，从而实现了大分子的定向传递入细胞，最终达到了高效的细胞内传递。PTP贴片被认为是一种通用结构，可用于实现高效、非破坏性的体外/体内细胞内大分子传递。在体内经皮细胞内传递实验中，研究团队证明了这一技术的有效性。通过使用PTP贴片和由表皮细胞产生的外泌体，目标基因被高效地且无创地传递到表皮细胞和真皮细胞中。相关论文以Universal Strategy of Efficient Intracellular Macromolecule Directional Delivery Using Photothermal Pump Patch为题，发表在Advanced Materials期刊上。第一作者是苏州大学化学化工与材料科学学院的Heming Tang博士。
综合而言，这项研究提出了一种新颖的光热泵贴片技术，用于实现高效、非破坏性的体内/体外细胞内大分子传递。研究人员指出，PTP贴片为治疗皮下毛囊、血管、神经以及皮下肿瘤等提供了新的可能性。此外，他们还展示了PTP贴片在转导免疫检查点阻滞治疗药物等方面的潜在应用，为治疗皮肤疾病提供了广阔的平台。
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