基于透明质酸（HA）与牛血清白蛋白（BSA）分子互作的新型生物材料

搁浅

【突破传统护肤与医用敷料局限】——基于透明质酸（HA）与牛血清白蛋白（BSA）分子互作的新型生物材料（ DOI: 10.3390/molecules27154956）
科技背书
• 波兰 Nicolaus Copernicus 大学与 Bydgoszcz 理工大**合研发，成果发表于国际期刊《Molecules》（2022, 27, 4956）。
• 首次系统验证不同分子量透明质酸（HA）与牛血清白蛋白（BSA）的分子互作，通过 FTIR、AFM 与分子对接三大手段锁定作用位点，为功能化生物膜奠定理论基础。
一、技术亮点

• 分子级协同：
  • FTIR、AFM 与分子对接联合证实，HA 的羟基/羧基与 BSA 的赖氨酸、精氨酸等带电氨基酸形成稳定氢键与离子键，赋予材料“类细胞外基质”微环境。
  • 对接结果显示 HA 优先结合 BSA 的 IB、IIIA、IIIB 结构域，为后续靶向缓释、细胞黏附位点设计提供精准依据。
• 性能可编程：
  • 机械性能：纯 HA 膜的杨氏模量最高 0.73 GPa，加入 BSA 后下降至 0.55–0.58 GPa，材料变得更柔韧，可适配关节、软组织等低模量需求。
  • 表面粗糙度：Ra 值由 3–4 nm 跃升至 36–52 nm，微观“锚点”大幅增加，显著提升细胞附着与蛋白载量。
  • 分子量窗口：高、低分子量 HA 均可成膜；超低分子量 HA（3.4×10⁴ g/mol）单独无法成膜，但与 BSA 共混后仍有望通过交联改性实现应用。
  

二、应用场景

• 医美&护肤
  • 可剥离面膜/眼贴：高含水量+粗糙界面带来即刻紧致与长效保湿；BSA 的生物相容性可舒缓敏感肌。
  • 术后修复凝胶：利用 HA-BSA 的氢键网络负载生长因子或消炎药物，减少疤痕形成。
• 医用敷料与组织工程
  • 慢性溃疡贴：粗糙表面快速吸附渗液，柔软模量避免二次损伤。
  • 关节腔注射水凝胶前体：低模量+良好蛋白亲和性，模拟滑液功能，潜在用于软骨再生。
• 药械协同平台
  • 纳米载体涂层：HA-BSA 复合层包裹脂质体/PLGA 微粒，提升血液长循环与靶向性。
  

三、使用与加工优势
• 一步水相混合，室温成膜，无需有机溶剂，避免蛋白变性。
• 原料成本可控：BSA 为工业化副产物，HA 已有吨级发酵产能。
• 兼容现有工艺：溶液浇铸、静电纺丝、3D 打印温敏水凝胶均可直接引入该体系。
四、下一步合作方向

• 体内降解与炎症反应评价（大鼠皮下植入/兔关节腔模型）。
• 多药物共负载释放动力学（抗生素+生长因子协同）。
• 联合医美品牌开发“术后即刻修复面膜”原型，预计 6 个月完成临床前验证。