血脑屏障（BBB）是中枢神经系统的天然保护屏障，却严重阻碍药物与基因递送，成为脑肿瘤、神经退行性疾病治疗的核心瓶颈；传统病毒载体存在免疫原性、不可重复给药等缺陷，而非病毒载体安全灵活但递送效率偏低，亟需无创、精准、可重复的递送新技术。弗吉尼亚大学Richard J. Price教授等人研究团队系统综述聚焦超声（FUS）联合微泡介导血脑屏障可逆开放的技术原理与优势，系统梳理脂质、聚合物等非病毒载体的递送特性，解析跨膜转运与胞内释放机制，对比MRI引导与便携超声系统的临床适配性，探讨在脑肿瘤、神经疾病中的应用潜力，并分析当前挑战与未来转化方向，为中枢疾病精准基因治疗提供新策略。相关内容以“Focused ultrasound is poised to take non-viral gene therapies to the blood-brain barrier—And beyond”为题发表在《Cell Biomaterials》。【主要内容】中枢递送的双重困境图1：血脑屏障与血肿瘤屏障血脑屏障由内皮细胞、周细胞和星形胶质细胞紧密构成，紧密连接与外排转运蛋白层层设防，几乎阻断所有大分子药物；而脑肿瘤形成的血肿瘤屏障（BTB）更复杂，血管结构紊乱、通透性不均、间质高压，导致药物递送异质性强、效率极低。双重屏障叠加，成为中枢疾病药物递送的核心障碍。图2聚焦超声开放血脑屏障的物理机制超声（FUS）联合微泡可逆开放血脑屏障的物理原理：超声经压电转换聚焦于靶点，诱导微泡稳定空化，通过剪切力开放紧密连接、增强胞吞转运；同时展示空化监测技术，区分安全稳定空化与危险惯性空化，保障递送可控性与安全性。安全灵活的“基因运输车”图3非病毒纳米载体递送机制脂质（LNP）与聚合物（PoN）两类非病毒纳米载体的设计、组成及细胞递送机制：LNP 由可电离脂质、胆固醇等构成，通过内体逃逸释放基因；聚合物载体靠质子海绵效应破膜，二者均具可修饰、低免疫原、可重复给药优势，适配FUS介导的脑内递送。图4：FUS增强T细胞治疗的肿瘤微环境调控FUS增强T细胞治疗的核心机制：聚焦超声开放BBB后，可通过基因递送重塑肿瘤微环境，促进T细胞迁移、外渗、浸润并维持效应功能，同时克服免疫抑制、基质屏障、血管异常等阻碍，为胶质母细胞瘤等实体瘤免疫治疗提供新思路。图5：聚焦超声介导的递送全流程对比MRI引导（MRgFUS）与便携超声（ThUS）系统的临床适配性：MRgFUS精度高但成本高、重复受限；便携超声低成本、床旁可用、支持多给药路径，适配非病毒载体重复治疗需求，推动中枢疾病基因治疗的普及化。【全文总结】本文系统阐述了聚焦超声（FUS）联合非病毒基因递送技术，如何破解血脑屏障/血肿瘤屏障的递送难题：从BBB的生理屏障困境，到聚焦超声无创精准开放的核心机制，再到脂质/聚合物纳米粒等非病毒载体的递送优势，逐步拆解技术逻辑；同时解析该技术在肿瘤微环境重塑、信号通路靶向、诊疗一体化中的应用价值，明确其在脑肿瘤、神经退行性疾病治疗中的巨大潜力。这项融合超声物理、材料科学与基因治疗的突破性技术，以无创、精准、安全、可重复的核心优势，为攻克中枢疾病治疗瓶颈提供全新策略，未来随着便携化、智能化技术的迭代，有望加速临床转化，惠及更多患者。原文链接：https://www.cell.com/cell-biomaterials/fulltext/S3050-5623(26)00117-0来源：BioMed科技