中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)近期在皮膚創(chuàng)傷治療領(lǐng)域取得突破,成功研制出一種新型仿生材料。該材料通過將海洋防曬分子與人源膠原蛋白有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了"曬太陽"也能使傷口愈合的治療方式。這一成果為皮膚創(chuàng)傷治療帶來了新的希望,相關(guān)研究已于日前發(fā)表在頂級(jí)國際期刊《先進(jìn)材料》上。
臨床研究顯示,暴露在陽光下的傷口愈合時(shí)間平均延長 40%,且更易留下疤痕。為解決這一問題,科學(xué)家們利用合成生物學(xué)技術(shù),將海洋天然抗紫外輻射成分與重組人源 XVII 型膠原蛋白"編織"成一種透明水凝膠。這種新型仿生材料不僅無色透明,還兼具紫外線防護(hù)和高效傷口修復(fù)功能。
論文共同通訊作者、浙江中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院研究員陳喆指出,外傷多發(fā)生在暴露的皮膚區(qū)域,紫外輻射會(huì)引發(fā)炎癥反應(yīng),形成結(jié)痂,從而阻礙傷口正常愈合。理想的傷口管理材料需要同時(shí)滿足加速傷口愈合、紫外線防護(hù)及隱形性(無色透明)的要求。
目前,市場上現(xiàn)有的透明創(chuàng)傷管理敷料大多缺乏針對(duì) UVA(長波黑斑效應(yīng)紫外線)的防護(hù)功能。為彌補(bǔ)這一不足,研究團(tuán)隊(duì)從海洋生物中汲取靈感。海洋生物長期暴露在強(qiáng)烈紫外輻射環(huán)境中,能夠合成自己的"防曬霜"來防止紫外線對(duì)自身 DNA 的損傷。其中,P334 是一種能夠強(qiáng)烈吸收 UVA 的天然紫外防護(hù)分子。研究團(tuán)隊(duì)通過克隆海洋沉積物中的細(xì)菌及藻類生物中負(fù)責(zé)合成 P334 的基因,并利用合成生物學(xué)技術(shù)將其高水平表達(dá)在鏈霉菌中,成功解決了這種自然界含量極低的小分子化合物的原料來源問題。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這種新型透明水凝膠材料能夠有效阻隔紫外線,同時(shí)持續(xù)釋放促愈因子。在紫外線暴露環(huán)境下,使用該材料的小鼠傷口在 10 天內(nèi)的愈合率提升了 60%,且新生皮膚更接近正常組織結(jié)構(gòu)。此外,該材料還具備透明性、可注射性及可穿戴性,突破了傳統(tǒng)敷料以包扎為主要形式的局限。
目前,研究團(tuán)隊(duì)已著手開發(fā)便攜式傷口噴劑、可穿戴修復(fù)貼片等產(chǎn)品形態(tài),并已申請國家發(fā)明專li。同時(shí),該技術(shù)已與多家醫(yī)療器械企業(yè)達(dá)成合作意向。專家預(yù)測,這種"曬太陽也能愈合"的新材料有望在 3 年內(nèi)進(jìn)入臨床應(yīng)用,為外傷、燒傷及糖尿病皮膚潰瘍患者帶來福音。
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