近期，中国海洋大学方宗熙-萨斯海洋分子生物学研究中心（简称Sars-Fang Centre) 海洋生物材料团队在新型仿生材料研究领域取得重要新进展，相关成果以“Exploration of sea anemone-inspired high-performance biomaterials with enhanced antioxidant activity”（海葵激发的高性能抗氧化生物材料的探索）为题，于2021年9月在生物材料领域的顶级期刊Bioactive Materials上在线发表。

 抗氧化生物材料通过快速、持续地消除过量的活性氧来延缓分子氧化，在肿瘤药物递送、慢性伤口愈合以及药妆等多个领域具有广阔的应用前景。但当前抗氧化材料在生物相容性、生物利用度等方面存在严重问题，因此迫切需要挖掘新型抗氧化生物材料。

 潮间带固着生物的粘附界面通常含有抗氧化成分以促进持久粘附。研究团队聚焦海洋固着生物—海葵(Haliplanella luciae)，利用多组学技术快速鉴定到1262个粘附蛋白，且通过序列分析锁定了一种富含半胱氨酸的抗氧化组份。通过基因工程和发酵技术，体外重组制备了TSRL蛋白。

图1. 潮间带固着生物利用粘附界面的抗氧化组份促进其持久性粘附

 研究发现该蛋白一方面能够快速组装成Ca2+诱导的湿粘附涂层。涂层在玻璃、塑料和金属上均保持一定的粘附能力，在恶劣环境下振荡48h不脱落，且表现出抗氧化活性和良好的生物相容性；同时高浓度的蛋白可自组装成形态各异的水凝胶，其力学性能优异与目前所报道的丝素蛋白和角蛋白基水凝胶，可以满足脂肪、脑、心肌和骨骼肌等相关软组织的医学应用。

图2. 抗氧化生物材料。A) 涂层形成示意图；B) 水凝胶形成示意图

 体内抗氧化活性评价显示，当水凝胶局部应用于紫外线照射的小鼠皮肤时，可显著减轻小鼠的表皮增生，抑制胶原纤维和弹力纤维的降解，对于维持小鼠在急性氧化环境下的正常皮肤结构具有保护作用。上述结果表明该材料在组织工程和药妆产业具有良好的应用前景。该研究为海洋来源的新型仿生医用材料的发掘及应用提供了新思路。

图3. UVB辐射模型中蛋白水凝胶可有效抵抗氧化应激

 以上相关成果除发表了论文外，已申请新材料专利(CN201910645175.0)。论文第一作者为海洋生命学院博士生王露露，通讯作者为中国海洋大学刘伟治教授和苏州大学吕强教授。中国海洋大学海洋生命学院、山东大学、国土自然资源部第一海洋研究所多位老师参与了论文研究工作。该研究得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费和中国博士后科学基金的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2021.08.021