复旦大学丁建东教授团队AFM：可注射温敏凝胶，促进胶原再生，长效焕活肌肤！

近年来，医疗美容领域广泛采用玻尿酸（HA）等聚合物进行皮内注射以暂时改善皮肤外观。然而，理想的美容填充剂不仅需要填充真皮层，还应刺激胶原蛋白再生。当前材料面临双重挑战：HA虽具良好生物相容性，但降解速度快且无法有效促进胶原合成；而过度刺激胶原再生又可能导致瘢痕增生。因此，开发一种既能持续释放活性成分、又可精准调控胶原再生的新型材料，成为领域内亟待解决的难题。

复旦大学丁建东教授团队在《先进功能材料》发表最新研究，提出一种可注射温敏凝胶（T-gel）。该材料由聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）和聚乙二醇（PEG）组成的三嵌段共聚物构成，通过独特的"嵌段共混"策略实现智能响应：在室温下呈溶胶状态（可通过最细34G微针注射），注入真皮层后迅速形成物理水凝胶；随后数周内，PLGA链降解持续释放乳酸（LA），激活成纤维细胞中TGF-β/Smads信号通路，平衡促进I型和III型胶原合成，实现皮肤结构的温和重塑。

核心技术突破

图1 揭示了T-gel的设计理念：通过混合疏水性共聚物-1（PLGA链较长）与亲水性共聚物-2（PEG链较长），调节亲疏水平衡使溶胶-凝胶转变温度（Tgel ）位于室温与体温之间。注射后形成的凝胶通过PLGA降解释放LA（图1B），激活成纤维细胞促进胶原再生，避免过度再生导致的瘢痕风险（图1A）。

图1 温敏凝胶（T-gel）改善皮肤外观示意图 A) 理想皮肤填充剂需实现适度胶原再生（左：胶原减少导致皮肤脱水粗糙；中：刺激不足仅短暂填充；右：过度刺激导致瘢痕增生） B) 聚合物皮肤填充剂通过降解释放乳酸（LA）促进胶原再生。PLGA-PEG-PLGA三嵌段共聚物合成路线及共混策略：共聚物-1不溶于水，共聚物-2恒为溶液，1:1共混后实现温敏凝胶化。

图2验证了材料的关键性能：核磁共振（图2A）和凝胶渗透色谱（图2B）证实共聚物结构精准可控；流变学测试（图2C）显示15 wt%共混溶液在37°C时储能模量（G'）超越损耗模量（G''），证实温敏凝胶化；粘度测试（图2D）表明其室温流动性优于HA，更易注射；倒置小瓶实验（图2E）和实物照片（图2F）直观展示溶胶-凝胶转变过程；34G微针注射实景（图2G）及机械测试（图2H）证明其优异推注性能；体外降解实验（图2I,J）证实LA可缓释超过20天，为长效作用奠定基础。

图2 PLGA-PEG-PLGA共聚物溶液注射性、体温凝胶化及LA缓释 A) 核磁共振氢谱（CDCl₃溶剂） B) 凝胶渗透色谱（THF溶剂） C) 流变学测试：15 wt%共混物（1:1）的储能模量（G'）与损耗模量（G''）随温度变化 D) HA（1 wt%）与T-gel（15 wt%）粘度-温度曲线对比 E) 相态图（倒置小瓶法测定） F) 共混物溶液在25°C（溶胶）与37°C（凝胶）状态 G) 34G微针注射实景 H) 注射力学性能测试 I) 体外降解实验设计 J) HPLC定量LA释放动力学

生物活性与机制

图3通过体外实验揭示材料生物活性：Western blot和ELISA检测显示，共聚物处理72小时后，成纤维细胞的I型胶原α1链和III型胶原表达量呈剂量依赖性上升（图3B,C），最高提升达2.5倍，证实PLGA-PEG-PLGA本身具有刺激胶原合成能力。

图3 PLGA-PEG-PLGA共聚物体外刺激成纤维细胞胶原合成 A) 实验设计示意图 B) Western blot检测胶原蛋白表达 C) ELISA定量胶原分泌量（*P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.0001）

长效性与安全性

图4采用罗丹明B标记共聚物进行活体追踪：荧光半定量分析（图4B）及活体成像（图4C）显示T-gel在真皮层滞留时间长达28天，显著优于HA对照组。细胞毒性实验（图4D）和豚鼠致敏试验（图4G）证实其生物相容性良好，组织切片（图4E）显示植入部位仅存在短暂轻度炎症。

图4 T-gel体内降解与安全性评估 A) 皮内注射示意图 B) 荧光半定量分析（n=3） C) 活体成像对比HA与T-gel滞留性 D) 细胞毒性测试（n=3） E) 大鼠植入部位H&E染色（1W-6W：植入后周数） F) 豚鼠致敏实验设计 G) 致敏测试结果（NS：生理盐水阴性对照；DNCB：阳性对照）

胶原再生实证

图5通过大鼠模型验证再生效果：Masson染色（图5B）显示T-gel组真皮层蓝色胶原纤维密度随时间显著增加，4周时胶原沉积量较HA组提高近80%；免疫荧光（图5C）证实I/III型胶原同步上调，且比例与天然胶原一致，表明新生胶原结构正常。

图5 T-gel促进真皮层胶原再生 A) 体内研究设计 B) Masson染色及胶原沉积量化（蓝色为胶原纤维） C) 胶原Iα1（绿色）与III（红色）免疫荧光及定量（*P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001）

分子机制解析

图6 通过RNA测序阐明作用通路：LA与共聚物处理组的基因表达模式高度相似（图6B），GO富集分析（图6C）显示"胶原纤维组织"和"胶原生物合成调控"通路显著激活；进一步证实LA通过自分泌途径刺激成纤维细胞产生TGF-β（图6D），激活TGF-β/Smads信号轴驱动胶原基因表达。

图6 聚合物释放LA刺激胶原合成的机制 A) RNA-seq火山图（横坐标：基因表达差异倍数；纵坐标：显著性） B) 主成分分析（PC1/PC2解释主要变异） C) GO富集气泡图（气泡大小：关联基因数；颜色：富集显著性） D) 作用机制示意图：LA激活TGF-β/Smads通路

避免瘢痕形成

图7对比疤痕诱导剂博来霉素：注射3周后，T-gel组皮肤外观平滑（图7B），温哥华瘢痕量表评分（VSS）与阴性对照组无差异（图7C）；组织学显示其胶原纤维排列有序（图7D），而博来霉素组呈现杂乱增生，证实T-gel可实现"适度再生"。

图7 T-gel诱导适度胶原再生且无瘢痕风险 A) 胶原再生平衡示意图 B) 注射3周后大鼠背部外观（仅博来霉素组出现瘢痕） C) 温哥华瘢痕量表评分（****P < 0.0001） D) Masson染色对比胶原结构（蓝色为胶原纤维）

抗光老化功效

图8在紫外线诱导的大鼠光老化模型中：T-gel治疗28天后，背部皱纹数量（图8E）和面积（图8F）较HA组减少约50%；天狼星红染色双折射成像（图8G,H）显示I型（红黄色）和III型胶原（绿色）同步增加，表明皮肤结构有效修复。

图8 T-gel修复光老化皮肤 A) 紫外线诱导光老化模型及治疗流程 B) 正常与光老化皮肤表观 C) Masson染色对比胶原流失 D) 治疗28天背部皱纹变化 E) 皱纹数量统计（黑色/蓝色星号：T-gel vs NS/HA组） F) 皱纹面积统计 G) 天狼星红双折射成像（胶原I：红黄色；胶原III：绿色） H) 胶原I/III定量（*P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001, ****P < 0.0001）

临床展望

该研究首次将胶原刺激剂与聚合物填充剂整合于单一系统，通过可控降解实现乳酸长效释放，克服了传统填充剂被动作用的局限。T-gel的双重功能——即时填充与持续再生——为皮肤年轻化提供了更自然的解决方案。团队指出，未来需在大动物模型和临床试验中进一步验证其长期安全性，并通过调整PLGA中LA/GA比例优化降解动力学，推动再生型医美材料的临床转化。

来源：高分子科学前沿

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