期，中國(guó)海洋大學(xué)海洋生物遺傳與育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室方宗熙-薩斯海洋分子生物學(xué)研究中心海洋生物材料團(tuán)隊(duì)在新型仿生材料研究領(lǐng)域取得重要新進(jìn)展，相關(guān)成果以“Exploration of sea anemone-inspired high-performance biomaterials with enhanced antioxidant activity”（海葵激發(fā)的高性能抗氧化生物材料的探索）為題，于2021年9月在生物材料領(lǐng)域的頂級(jí)期刊Bioactive Materials上在線發(fā)表。

抗氧化生物材料通過(guò)快速、持續(xù)地消除過(guò)量的活性氧來(lái)延緩分子氧化，在腫瘤藥物遞送、慢性傷口愈合以及藥妝等多個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但當(dāng)前抗氧化材料在生物相容性、生物利用度等方面存在嚴(yán)重問(wèn)題，因此迫切需要挖掘新型抗氧化生物材料。

潮間帶固著生物的粘附界面通常含有抗氧化成分以促進(jìn)持久粘附。研究團(tuán)隊(duì)聚焦海洋固著生物?海葵(Haliplanella luciae)，利用多組學(xué)技術(shù)快速鑒定到1262個(gè)粘附蛋白，且通過(guò)序列分析鎖定了一種富含半胱氨酸的抗氧化組份。通過(guò)基因工程和發(fā)酵技術(shù)，體外重組制備了TSRL蛋白。

研究發(fā)現(xiàn)該蛋白一方面能夠快速組裝成Ca2+誘導(dǎo)的濕粘附涂層。涂層在玻璃、塑料和金屬上均保持一定的粘附能力，在惡劣環(huán)境下振蕩48h不脫落，且表現(xiàn)出抗氧化活性和良好的生物相容性；同時(shí)高濃度的蛋白可自組裝成形態(tài)各異的水凝膠，其力學(xué)性能優(yōu)異與目前所報(bào)道的絲素蛋白和角蛋白基水凝膠，可以滿足脂肪、腦、心肌和骨骼肌等相關(guān)軟組織的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

體內(nèi)抗氧化活性評(píng)價(jià)顯示，當(dāng)水凝膠局部應(yīng)用于紫外線照射的小鼠皮膚時(shí)，可顯著減輕小鼠的表皮增生，抑制膠原纖維和彈力纖維的降解，對(duì)于維持小鼠在急性氧化環(huán)境下的正常皮膚結(jié)構(gòu)具有保護(hù)作用。上述結(jié)果表明該材料在組織工程和藥妝產(chǎn)業(yè)具有良好的應(yīng)用前景。該研究為海洋來(lái)源的新型仿生醫(yī)用材料的發(fā)掘及應(yīng)用提供了新思路。

以上相關(guān)成果除發(fā)表了論文外，已申請(qǐng)新材料專(zhuān)利(CN201910645175.0)。論文第一作者為海洋生命學(xué)院博士生王露露，通訊作者為中國(guó)海洋大學(xué)劉偉治教授和蘇州大學(xué)呂強(qiáng)教授。中國(guó)海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院、山東大學(xué)、國(guó)土自然資源部第一海洋研究所多位老師參與了論文研究工作。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)和中國(guó)博士后科學(xué)基金的資助。