全球首張“高清圖”!看懂“青春密碼”,成都團(tuán)隊(duì)成果填補(bǔ)國(guó)際空白
近日,如鳳凰再生科技發(fā)展(成都)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“如鳳凰科技”)自主研發(fā)的POGMENT波格因?三螺旋仿生膠原蛋白,在全球首次通過(guò)冷凍電鏡(Cryo-EM)技術(shù),于近生理狀態(tài)與超低溫條件下,實(shí)現(xiàn)“膠原纖維束”高級(jí)結(jié)構(gòu)的高分辨分子級(jí)可視化成像,填補(bǔ)了國(guó)際上對(duì)膠原蛋白纖維組裝機(jī)制的結(jié)構(gòu)認(rèn)知空白。
▲POGMENT波格因?三螺旋仿生膠原蛋白
據(jù)了解,POGMENT波格因?是全球首個(gè)突破熱穩(wěn)定性難題的三螺旋仿生膠原蛋白,解決了傳統(tǒng)動(dòng)物提取膠原蛋白和重組膠原蛋白在性能上的瓶頸難題。如鳳凰再生創(chuàng)始人覃興炯表示,該產(chǎn)品已經(jīng)拿下多項(xiàng)國(guó)際國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利,獲得了國(guó)家專(zhuān)利密集型產(chǎn)品備案,并已實(shí)現(xiàn)工廠級(jí)規(guī)?;慨a(chǎn),為高端醫(yī)美與再生醫(yī)學(xué)提供國(guó)產(chǎn)替代方案。
基于成都的四項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利
為業(yè)界提供結(jié)構(gòu)科學(xué)依據(jù)
膠原蛋白是人體含量最多、分布最廣的功能性蛋白,被稱(chēng)為“生命的腳手架”,其天然的三螺旋結(jié)構(gòu)是支撐皮膚、骨骼、血管的關(guān)鍵。目前市場(chǎng)上的膠原蛋白主要有三種類(lèi)型:動(dòng)物提取膠原蛋白、重組膠原蛋白和仿生膠原蛋白,POGMENT波格因?屬于仿生膠原蛋白。
不過(guò),覃興炯告訴記者,雖然科學(xué)界早已知曉膠原蛋白的重要性,但是對(duì)其如何由三螺旋單體自組裝成具有功能的“膠原纖維束”,始終缺乏直接的高分辨影像證據(jù),這也制約了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
如今,這一空白被中國(guó)團(tuán)隊(duì)填補(bǔ)。據(jù)介紹,在天府錦城實(shí)驗(yàn)室(前沿醫(yī)學(xué)中心)副研究員趙杰教授團(tuán)隊(duì)的協(xié)同攻關(guān)下,研究團(tuán)隊(duì)利用300kV冷凍透射電鏡Titan Krios G4,在液氮冷卻(–196°C)的超低溫環(huán)境中,以165000倍放大率,成功捕獲POGMENT?仿生膠原多批次產(chǎn)品自組裝形成的“膠原纖維束”超微結(jié)構(gòu)。
▲“膠原纖維束”超微結(jié)構(gòu)
同時(shí),通過(guò)120kV常溫透射電鏡(Talos L120C TEM),研究團(tuán)隊(duì)在45000×與73000×放大倍數(shù)下,通過(guò)負(fù)染法對(duì)多批次樣品進(jìn)行觀測(cè),揭示了膠原纖維束的結(jié)構(gòu)特征。這是國(guó)際上首次對(duì)膠原蛋白實(shí)現(xiàn)纖維束級(jí)別的高分辨成像,不僅證實(shí)其具備類(lèi)天然膠原的自組裝能力,更揭示了其作為“活性支架”的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),填補(bǔ)了國(guó)際上對(duì)膠原蛋白纖維組裝機(jī)制的結(jié)構(gòu)認(rèn)知空白。
據(jù)介紹,本次突破是基于成都市專(zhuān)利保護(hù)中心預(yù)審?fù)ㄟ^(guò)的四項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利,分別是物質(zhì)發(fā)明專(zhuān)利:ZL202510440051.4、ZL202510440054.8、ZL202410309842.9,以及用途發(fā)明專(zhuān)利:ZL202510391971.1。
“此項(xiàng)成果不僅是材料科學(xué)層面的技術(shù)躍升,更體現(xiàn)了中國(guó)在生物醫(yī)用新材料領(lǐng)域的原創(chuàng)能力與戰(zhàn)略縱深。”覃興炯表示,這一突破為后續(xù)膠原蛋白的功能化設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化和臨床應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),也為組織再生、醫(yī)美抗衰及慢性創(chuàng)面修復(fù)等提供了堅(jiān)實(shí)的結(jié)構(gòu)科學(xué)依據(jù)。
產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)工廠級(jí)規(guī)?;慨a(chǎn)
實(shí)現(xiàn)多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋
POGMENT波格因?的技術(shù)演進(jìn),是一部中國(guó)高端生物材料自主創(chuàng)新的縮影。覃興炯介紹,其技術(shù)源于日本京都大學(xué)教授團(tuán)隊(duì)的初代人工合成膠原技術(shù)(1.0),后經(jīng)日本科學(xué)家Takafumi Takebayashi博士攜核心工藝(1.1)落地中國(guó),經(jīng)由中國(guó)與日本科學(xué)團(tuán)隊(duì)協(xié)同攻關(guān),在成都天府國(guó)際生物城順利完成本土化升級(jí)(1.2),實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的中國(guó)轉(zhuǎn)化與迭代。
▲如鳳凰再生公司
最終,由東京大學(xué)應(yīng)用化學(xué)博士、如鳳凰科技研發(fā)總監(jiān)周勃宇領(lǐng)銜的多學(xué)科團(tuán)隊(duì),聯(lián)合北大、中科院、上交大、蘭大等博士團(tuán)隊(duì)科研力量,進(jìn)一步突破三螺旋穩(wěn)定性與自組裝調(diào)控的工業(yè)化難題,打造出擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二代技術(shù)體系(2.0),實(shí)現(xiàn)了技術(shù)主權(quán)“自主可控”。
目前,該技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)6項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利、6項(xiàng)PCT國(guó)際專(zhuān)利,已獲國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局3項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利(物質(zhì)專(zhuān)利)和1項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利(用途專(zhuān)利)授權(quán),并完成國(guó)家專(zhuān)利密集型產(chǎn)品備案,標(biāo)志著其技術(shù)體系進(jìn)入高標(biāo)準(zhǔn)、高壁壘階段。
據(jù)了解,該項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)工廠級(jí)規(guī)?;慨a(chǎn),單位成本與重組膠原蛋白相當(dāng);隨著智能化工廠投產(chǎn)及生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,預(yù)計(jì)未來(lái)溶液年產(chǎn)能將達(dá)30噸,成本有望降至當(dāng)前重組膠原蛋白的50%,為高端醫(yī)美與再生醫(yī)學(xué)提供兼具性能與性價(jià)比的國(guó)產(chǎn)替代方案。
據(jù)頭豹研究院預(yù)測(cè),中國(guó)仿生膠原蛋白市場(chǎng)將從2025年的不足百萬(wàn)元,激增至2030年的67.78億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率超150%。POGMENT波格因?仿生膠原蛋白憑借其自身結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),已正式納入國(guó)家藥監(jiān)局發(fā)布的醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組織工程醫(yī)療器械膠原蛋白術(shù)語(yǔ)》(YY/T1955-2025),并在國(guó)家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)中心完成醫(yī)療器械主文檔登記。
“同時(shí),如鳳凰科技已完成注射用仿生膠原蛋白凍干纖維的醫(yī)療器械分類(lèi)界定申請(qǐng),類(lèi)別為第III類(lèi)醫(yī)療器械?!瘪d炯介紹,該材料也被列入化妝品原料目錄,實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景覆蓋,具備跨領(lǐng)域應(yīng)用潛力。
紅星新聞?dòng)浾?王俊峰 圖據(jù)如鳳凰科技
編輯 鄧旆光