山东大学海洋学院在海洋生物材料与组织修复研究领域取得系列进展！

近日，山东大学海洋学院陈景帝、潘盼盼联合上海交通大学附属新华医院、山东大学齐鲁第二医院等单位，本科生、硕博士研究生程美琪、于慧、杨发明等为论文第一作者、海洋学院为第一完成单位，在 Nano Today、Carbohydrate Polymers、Small、Journal of Colloid and Interface Science、Food Research International、ACS Applied Materials & Interfaces 等国际高水平期刊连续发表6篇中科院TOP论文，其中 2篇入选期刊封面论文。系列成果聚焦海洋来源功能物质挖掘、生物医用材料构建及组织修复应用，展示了海洋学院在海洋生物材料与生物资源高值化利用领域的持续创新能力。

在硬组织再生方向，围绕仿生矿化调控与结构功能一体化设计开展了系统研究。受天然骨各向异性结构启发，构建了纳米均相、径向定向排列的仿生杂化支架。利用 海鞘外被囊提取纳米纤维素实现碳纳米管在壳聚糖基体中的均匀分散，并结合原位仿生矿化获得均匀分布的羟基磷灰石，从而赋予材料良好生物活性与光热抗菌性能。该支架能够有效促进细胞黏附、定向排列和增殖，并在大鼠颅骨缺损模型中表现出优异的骨修复能力，显示了有序结构设计在内源性骨再生中的重要价值(Small, 2026: e14683.)

图1. 定向复合支架的制备及功能示意图

基于团队近十年在原位矿化诱导骨再生的前期积累，提出功能基元“序构”策略驱动硬组织原位矿化再生，系统梳理了有机基质调控羟基磷灰石功能基元原位组装的类型、机制与应用，阐释了有机基质在纳米尺度引导功能基元有序排列、促进骨和牙等硬组织矿化再生中的关键作用，并展望了人工智能、类器官等新技术在机制解析和应用拓展中的潜力，为硬组织修复材料设计提供了重要参考(Nano Today, 2026, 67: 102958.)。

图2. 基元序构策略驱动硬组织原位矿化再生机制

在慢性创面修复方向，团队针对糖尿病创面和耐药菌感染创面中持续炎症、氧化应激失衡、细菌感染及血管再生不足等关键问题，构建了系列智能响应型水凝胶体系，形成了从病理信号识别、抗菌抗炎干预到微环境重塑与组织再生促进 的系统研究布局。其中，面向糖尿病创面高表达MMP-9的病理特征，设计了 MMP-9响应型时空程序化糖肽水凝胶，实现按需释药与免疫微环境调控协同(Carbohydrate Polymers, 2026, 381: 125211.)；受贻贝黏附机制启发，构建了兼具光热抗菌、自修复和高黏附性能的多网络水凝胶，可显著促进感染创面表皮、毛囊及血管网络再生(Journal of Colloid and Interface Science, 2026, 702: 138785. 封面论文)；进一步针对MRSA感染创面，发展了兼具级联纳米酶样活性、抗菌、清除活性氧和促血管生成功能的动态敷料体系，有效打破“氧化应激-慢性炎症-血管受损”恶性循环(ACS Applied Materials & Interfaces, In Press，封面论文)。

图3. HPDM水凝胶形成机制及其在糖尿病伤口中的治疗效果示意图

图4. 贻贝黏附多网络水凝胶、级联纳米酶样活性动态水凝胶文章封面

在海洋生物资源高值化利用方向，团队进一步推动海洋来源活性组分从基础发现走向工程化制备与应用验证。以栉孔扇贝为原料，建立了pH响应自组装肽的可规模化酶法富集策略，实现了海洋食源肽的可控生产。研究发现，该类自组装肽可通过pH调控组装路径和纳米结构形貌，从而赋予材料抗氧化、促凝血和促增殖等综合生物活性。在小鼠全层皮肤创面模型中，无论局部给药还是口服干预，均可有效加快创面闭合、减轻炎症浸润并降低瘢痕残留，展现了海洋生物资源在低瘢痕创面修复中的应用潜力(Food Research International, 2026, 233: 118905. )。

图5. 栉孔扇贝多肽自组装示意图

相关成果研究涵盖硬组织原位矿化再生、骨组织工程支架设计、糖尿病慢性创面修复、耐药菌感染创面治疗以及海洋来源自组装肽开发等方向，形成了“海洋资源开发-功能材料创制-机制解析-再生修复应用”的特色研究。近年来，海洋学院面向国家“海洋强国”“健康中国”等战略需求，持续开展海洋来源活性有机质、功能肽及生物医用材料研究，推动海洋生物资源由“原料资源”向“功能材料”和“再生医学产品”转化。

相关论文链接：

1. Yu Hui, Hou Yage, Zhou Wutong, Sun Lixin, Guo Liangyu, Wang Ning, Panpan Pan*, Su Jiacan*, Jingdi Chen*. Bio-inspired functional motif nanoscale design for hard tissue regeneration: A review. Nano Today, 2026, 67: 102958.

http://doi.org/10.1016/j.nantod.2025.102958

2. Wang Chunxiao, Liu Qing, Wang Ning, Fan Yinuo, Cheng Meiqi, Zhang Xinyu, Liu Shuying, Shao Xianjiao, Pan Panpan*, Chen Jingdi*. A spatiotemporally programmed, matrix metalloproteinase-9-responsive hyaluronic acid/polyglutamate hydrogel for accelerating chronic diabetic wound healing. Carbohydrate Polymers, 2026, 381: 125211.

https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2026.125211

3. Yu Hui, Zhou Wutong, Hou Yage, Lv Xiaoyu, Han Jianing, Wang Lin, Guo Liangyu, Panpan Pan*, Gong Ningji*, Jingdi Chen*. Oriented Nano-Homogeneous Biomimetic Scaffolds Regulate Cell Alignment and Promote Endogenous Bone Regeneration. Small, 2026: e14683.

https://doi.org/10.1002/smll.202514683

4. Cheng Meiqi, Fan Yinuo, Wang Chunxiao, Xian Xiaonan, Yang Yusong, Liu Shuying, Panpan Pan*, Jingdi Chen*. Mussel-inspired photothermal antibacterial multi-network hydrogel for cascade-enhanced infected wound healing. Journal of Colloid and Interface Science, 2026, 702: 138785. （封面论文）

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.138785

5. Dong Liu, Lixin Sun, Qingyu Song, Qiujing Li, Shukun Zhang, Ning Wang*, Jingdi Chen*. Bimetallic-Gallic Acid Cross-Linked Hydrogels with Cascading Nanozyme Activity Promote Healing of MRSA-Infected Wounds by Modulating the Oxidative Stress Microenvironment. ACS Applied Materials & Interfaces, 2026, In Press.（封面论文）

http://doi.org/10.1021/acsami.6c00362

6. Yang Faming, Xuehan Wu, Yanxiang Niu, Xiang Zhu, Wen Liu, Liqi Chen, Xuan Sun*, Jingdi Chen*. Engineering scalable production of pH-responsive self-assembling Azumapecten farreri-derived peptides for reduced-scarring wound repair. Food Research International, 2026, 233: 118905.

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2026.118905

• 信息来源:山东大学海洋学院。

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