实现再生丝素蛋白和仿生矿化胶原颗粒制备技术革新，凭栏生物成立1年便实现

在医美和功效护肤品领域，“关键原料”一直是备受瞩目的核心议题。


原料的革新，不仅是诞生新一代“爆品”的关键，更是破局“内卷”开辟市场新蓝海的制胜法宝。


成立于2023年12月的苏州凭栏生物科技有限公司（简称“凭栏生物”），致力于利用高科技生物材料为医疗器械提供创新解决方案。公司自研的动物源胶原蛋白和丝素蛋白原料均已提交Ⅱ类证申请，预计于2025年获批。

01
采用氯化钙体系提取丝素蛋白，实现微米级、均匀性好、可量产的丝素蛋白微球制备

丝素蛋白（SF），是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白。凭借良好的生物安全性、相容性、可设计性、机械和加工性能，在医美、生物医药、食品工业领域展现出广泛的应用潜力。


虽然丝素蛋白和胶原蛋白同为动物源性原料，但丝素蛋白主要从家蚕等昆虫中提取，对人体没有免疫原，具有得天独厚的安全性。同时，丝素蛋白具有高强度和良好的柔韧性，其抗拉强度和韧性都优于胶原蛋白。且丝素蛋白的热稳定性较高，在高温环境下能够保持较长时间的稳定结构，不易发生变性或降解；加之丝素蛋白降解产物主要是氨基酸和肽，在人体内易于被吸收利用，其相较于胶原蛋白更胜一筹。


然而，传统丝素蛋白制备工艺中，需要用到溴化锂溶解脱胶蚕丝以获取再生丝素蛋白，如果溴化锂去除不干净，会导致所制备的丝素蛋白具有细胞毒性[1]。


为了避免这个问题，凭栏生物采用了氯化钙溶解方案，并攻克了由此带来的再生效果和产率等技术难题，使得氯化钙残留量极低。同时，氯化钙可以在一定程度上释放钙离子，钙离子在伤口愈合过程中具有重要作用，如促进细胞迁移、增殖和分化、调节细胞信号传导等，因此由氯化钙溶解再生的丝素蛋白具有更好地促进伤口愈合的能力。

此外，凭栏生物还实现了微米级丝素蛋白微球的制备。


丝素蛋白微球，作为以丝素蛋白为基质制成的球形微粒，展现出与其他分子及生物体的独特亲和性，这一特性使其成为捕捉、纯化或分离蛋白质、核酸等特定生物分子的优选材料。其应用领域广泛，涵盖生物医药（如药物载体、组织工程支架、免疫佐剂等）、化妆品（保湿、增强产品功效等）、食品工业（作为食品添加剂改善食品质地、口感等）。


凭栏生物告诉动脉网，微球的均匀性对其性能及应用至关重要。均匀的微球尺寸可以确保其在生物实验或应用中具有一致的行为和效果，从而提高准确性和可靠性。同时，均匀的微球还可提高其在药物递送、生物传感等方面的效率和效果。然而其尺寸和均匀性因制备方法和条件而异。当前市面上的丝素微球产品尺寸大多在纳米级别，且分布不均匀，并非真正的微米级微球。凭栏生物通过全面优化制备方法、技术和制备参数，能制备出微米级、均匀性好且适合工业化量产的丝素蛋白微球。

02
从牛跟腱提取活性强、纯度高、生物相容性佳的胶原蛋白原料

胶原蛋白原料是凭栏生物的又一拳头产品。


胶原蛋白的高修复性、高活性、高生物相容性使其成为再生医学领域的明星材料。虽然动物源胶原本身存在一定的病毒性与免疫性风险，但良好的生物活性优势使其目前难以被完全取代。为杜绝安全隐患，凭栏生物选择以牛跟腱作为提取来源，并通过自有工厂的专业设备进行原料提纯和净化，多维度保障原料活性。


凭栏生物向动脉网介绍道，动物源胶原分子与人类胶原蛋白分子在端肽区域的特征存在明显差异，若端肽去除不完全，极易引发人体排异反应。而牛跟腱的优势在于它是非常干净的胶原蛋白来源，主要成分只有胶原蛋白，没有脂肪、细胞、毛发和血管等杂质。虽然牛皮、猪皮等来源在溯源性上表现良好，但劣势也很明显——皮肤组织中混有毛发、脂肪、血管和细胞，不仅增加了端肽去除的难度，还可能带来其他动物本身的免疫原性问题。


凭栏生物通过创新改进牛跟腱提取工艺制备出的胶原蛋白，最大程度地保留了活性胶原的三螺旋结构，并去除了免疫原端。产品具有活性强、纯度高、生物相容性佳等特点，可用于医疗器械产品、敷料等产品。

03
独创磷酸钙纳米簇自组装仿生矿化技术，实现尺寸、降解速率可控的仿生矿化胶原颗粒

基于该技术的延伸，凭栏生物独创了磷酸钙纳米簇自组装仿生矿化技术，可将胶原蛋白做成尺寸、降解速率可控的矿化胶原颗粒。


矿化胶原颗粒是模拟天然骨无机和有机成分及微观结构的复合材料，由胶原蛋白与无机矿物成分通过特定技术结合形成，在骨修复、牙科材料、软组织填充等领域优势显著。


凭栏生物团队告诉动脉网，矿化胶原材料在结构上与天然骨组织相似，具有多孔结构和分层等级结构。多孔结构类似于松质骨，有利于细胞、新生骨组织及微血管的长入，能为骨生长提供最佳环境。并且，钙磷体系作为人骨组成成分，也可对干细胞的成骨分化起到调节作用。


凭栏生物独创的磷酸钙纳米簇自组装仿生矿化技术，可将磷酸钙纳米团簇与胶原蛋白分子自组装形成矿化胶原三维结构，其制备出的仿生矿化胶原颗粒具有与天然骨组织类似的微结构，可实现“物理支撑+诱导再生”双重功能，并可通过后期调配实现尺寸和降解速率的控制，支撑性强，维持时间长，效果长效自然。

04
商业化步伐加快，将探索更多再生新材料

虽然凭栏生物还很年轻，但其核心团队已在生物材料制备领域深耕数十年。正是依托这些技术与生产经验的积淀，凭栏生物成功携手化妆品活性物原料供应商，共同解决各种原材料的技术挑战。


与此同时，其自研的丝素蛋白原料已申报Ⅱ类证，预计于2025年获批。


不仅如此，凭栏生物还可依据客户需求，提供配方、流程、技术等全链支持。


展望未来，凭栏生物将双管齐下：一方面，依托现有原料开发多样化的产品；另一方面，积极开拓糖类材料等新兴原料领域，以材料创新为引擎，驱动医疗器械解决方案的持续革新。

参考文献：
[1]Yesol Yang, et al. Effect of Residual Lithium Ions on the Structure and Cytotoxicity of Silk Fibroin Film, International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials,2013, 27, 265-270. https://koreascience.kr/article/JAKO201304164263246.page

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