新型仿生材料，为皮肤创伤治疗开启“阳光大道” -山东化工网

新型仿生材料，为皮肤创伤治疗开启“阳光大道”

文章来源：贤集网更新时间：2025-03-20 14:21:27

近期，中国科学家团队在皮肤创伤治疗领域取得了突破性进展，成功研制出一种新型仿生材料，为这一难题提供了创新性解决方案，有望彻底改变皮肤创伤治疗的现状。临床研究数据清晰地表明，暴露在阳光下的伤口面临着严峻的愈合困境。大量病例统计显示，相较于处于避光环境的伤口，暴露在阳光下的伤口愈合时间平均延长40%。同时，这类伤口更易留下明显疤痕，对患者的生理和心理都造成了额外负担。

从病理生理机制角度深入剖析，外伤通常发生在暴露的皮肤区域，而阳光中的紫外线辐射成为伤口愈合过程中的“阻碍者”。紫外线照射会引发一系列炎症反应，激活免疫细胞，释放炎症介质，导致伤口局部炎症状态加剧。这种过度的炎症反应会促使伤口表面形成结痂。结痂虽然在一定程度上起到保护伤口的作用，但过厚、过早形成的结痂却会阻碍伤口正常愈合进程。

它会妨碍氧气、营养物质以及生长因子等向伤口部位的输送，同时阻碍伤口渗出物的排出，从而延缓细胞增殖、迁移和组织重塑等关键愈合步骤。因此，开发一种能够有效应对紫外线辐射、促进伤口正常愈合的材料迫在眉睫。理想的伤口管理材料需要同时满足加速伤口愈合、具备紫外线防护功能以及隐形性（无色透明）这三大关键要求，然而传统材料难以同时兼顾这些特性，使得临床治疗效果不尽如人意。

灵感溯源：向海洋生物取经

面对传统伤口管理材料的局限，研究团队将目光投向了广袤的海洋。海洋生物长期处于强烈的紫外辐射环境中，却进化出了独特的生存策略，能够合成自身的“防晒霜”来抵御紫外线对DNA的损伤，这为研究团队提供了宝贵的灵感。

在众多海洋生物的防晒机制中，研究人员聚焦于一种名为P334的天然紫外防护分子。P334能够强烈吸收UVA（长波黑斑效应紫外线），是海洋生物抵御紫外线伤害的重要防线。然而，P334在自然界中的含量极低，若要将其应用于伤口管理材料，首先需解决原料来源问题。研究团队运用先进的合成生物学技术，从海洋沉积物中的细菌及藻类生物入手，通过复杂的基因克隆技术，成功获取了负责合成P334的基因。随后，利用基因工程手段将该基因高水平表达在链霉菌中。链霉菌作为一种易于培养和大规模发酵的微生物，为P334的大量制备提供了可能，从而成功攻克了这一关键原料来源的难题。

新型仿生材料的诞生

在解决了P334的原料来源后，研究团队进一步运用合成生物学技术，将这种海洋天然抗紫外辐射成分与重组人源XVII型胶原蛋白巧妙地“编织”在一起，构建成一种全新的透明水凝胶，即新型仿生材料。

重组人源XVII型胶原蛋白在皮肤结构和功能中起着关键作用。它是皮肤基底膜带的重要组成部分，参与维持皮肤的完整性和细胞间的粘附，对皮肤细胞的增殖、分化和迁移具有促进作用，在伤口愈合过程中不可或缺。而将P334与之有机结合，赋予了材料独特的双重功能。

这种新型仿生材料呈现出无色透明的外观，满足了伤口管理材料隐形性的要求，尤其适用于面部等对美观要求较高的部位伤口护理。更为重要的是，它兼具卓越的紫外线防护和高效伤口修复功能。在紫外线防护方面，材料中的P334分子能够有效吸收UVA，阻止紫外线对伤口组织的直接损伤，减少炎症反应的触发，从根源上改善伤口愈合环境。在伤口修复功能上，重组人源XVII型胶原蛋白持续释放促愈因子，为伤口愈合提供必要的生物信号和结构支持，加速细胞增殖和组织重塑，促进伤口更快、更好地愈合。

实验验证：显著疗效初显

为全面评估新型仿生材料的性能，研究团队开展了一系列严谨的实验。在体外实验中，通过模拟紫外线照射环境，利用光谱分析等技术手段，证实了该材料能够有效阻隔紫外线，为伤口提供了可靠的防护屏障。

在动物实验层面，研究团队选用小鼠作为实验对象，构建皮肤创伤模型。将实验小鼠分为实验组和对照组，实验组伤口覆盖新型仿生材料，对照组采用传统敷料处理。在模拟紫外线暴露环境下进行观察，结果显示，使用新型仿生材料的小鼠伤口在10天内的愈合率提升显著。通过组织学分析发现，实验组新生皮肤的组织结构更接近正常皮肤，表皮层、真皮层的细胞排列更为有序，胶原蛋白纤维的合成和排列也更趋于正常状态，炎症细胞浸润明显减少，表明伤口愈合质量得到显著提高。

此外，该新型材料还展现出其他优势特性。它具备透明性，便于医护人员随时观察伤口愈合情况，无需频繁更换敷料造成二次损伤；具有可注射性，能够填充不规则形状的伤口，适应不同类型的创伤；同时具备可穿戴性，突破了传统敷料以包扎为主要形式的局限，可制成便携式伤口喷剂、可穿戴修复贴片等多样化产品形态，为患者提供更加便捷、个性化的治疗选择。

目前，研究团队已积极申请国家发明专利，以保护这一创新性成果。同时，该技术已与多家医疗器械企业达成合作意向，加速推进从实验室成果到临床应用的转化进程。专家预测，这种“晒太阳也能愈合”的新型仿生材料有望在3年内进入临床应用，届时将为外伤、烧伤及糖尿病皮肤溃疡等众多患者带来全新的治疗希望，极大地改善患者的治疗体验和预后效果，在皮肤创伤治疗领域掀起一场新的变革。

原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_570774.html
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