人源羊膜凭借其优异的抗炎、抗粘连、免疫调节及组织修复能力，已广泛应用于眼科、创面愈合、外科等多个临床场景。然而，天然羊膜力学强度差、降解速率过快，且传统交联与保存技术易导致水溶性总蛋白流失、脆性增大等问题，严重限制了其临床应用范围。因此，开发一种机械性能和抗酶降解性优良的干态羊膜，对推动其应用具有重要意义。
基于以上背景，南昌大学 雷洋 研究员提出“共价键网络增强-氢键保护-水溶性总蛋白保留”的协同调控策略。
图文摘要
以天然羊膜为基材，通过喷涂碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺（EDC/NHS）交联体系构建稳定的共价键网络，并结合含氧化合物类氢键补充溶液（乙醇/甘油复配液）的喷涂处理，实现羊膜内源性氢键的保护与保留，成功制备出兼具结构稳定性与生物活性的干态羊膜材料（图1）。
图1 (A) 喷涂交联羊膜原理图；(B) 羊膜制备流程图
该技术采用喷涂方式介导交联反应，有效规避了传统溶液浸泡法易造成的水溶性总蛋白流失问题，同时大幅降低交联剂残留量；经喷涂交联工艺制备的干态羊膜，其抗酶降解性能也得到显著提升，结构稳定性大幅增强（图2）。
图2 (A) BCA蛋白浓度的标准曲线图；(B) EDC浓度的标准曲线图；(C) NHS浓度的标准曲线图；(D) 三种不同EDC浓度喷涂和浸泡交联样本的总蛋白浓度柱状图；(E) 三种不同EDC浓度喷涂和浸泡交联样本中EDC残留量的折线图；(F) 三种不同EDC浓度喷涂和浸泡交联样本中NHS残留量的折线图；(G) 胃蛋白酶降解样本的流程图；(H) 未交联样本与三种不同EDC浓度的交联样本的失重率；(I) 交联样本与未交联样本的失重率
采用氢键补充溶液对羊膜进行喷涂处理，其形成的氢键保护结构可有效兼顾干态羊膜的常温稳定保存与湿态下的原生力学性能，成功解决了传统冷冻干燥技术易引发的材料脆性缺陷；同时喷涂交联的协同处理进一步显著提升了羊膜的整体机械性能，且该改性羊膜无明显细胞毒性，具备良好的生物安全性（图3）。
图3 (A) 交联和未交联样品的傅里叶变换红外光谱结果；(B) 羊膜的单轴拉伸力学强度测试图；(C) 猪肠衣的单轴拉伸力学强度测试图；(D) 缝合实验测试图；(E) 细胞毒性测试流程图及光学显微镜图像，单位为100 μm；(F) 细胞毒性测试的定量图表，ns表示无显著差异
产业应用前景
● 脊柱及神经保护：用于脊柱及神经组织的抗炎、包覆保护、防粘连。
● 手外科肌腱损伤：手部肌腱损伤比较常见，此类外伤术后常伴随肌腱粘连的发生，严重影响手功能的恢复。
● 妇产科子宫内膜修复：作为物理屏障，抑制细菌迁移，并防止子宫内膜组织粘连。
硕士生 王月娥和曹丽阳为该论文的共同第一作者，雷洋 研究员为通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金（32271396）和江西省“赣鄱英才计划”创新领军人才（gpyc20240049）的资助。
通讯作者简介
雷洋，南昌大学及南昌大学第一附属医院双聘研究员，博士生导师。入选了中国科协青年人才托举工程、江西省“赣鄱英才计划”创新领军人才。曾任四川大学/国家生物医学材料工程技术研究中心副研究员，美国哈佛大学医学院博士后，美国克莱姆森大学博士。主要研究方向为以应用为导向的化学交联生物医学材料研究，包括人工心脏瓣膜动物心包膜瓣叶材料、人源羊膜医用材料、医用粘合剂、可注射流体凝胶及微球、抗体偶联及细胞纯化试剂盒。以第一作者或通讯作者在Journal of Controlled Release, Acta Biomaterialia, Composites Part B: Engineering, Materials & Design等杂志发表学术论文41篇。申请发明专利60项，授权35项。团队46项专利关键技术（其中本人第一发明人专利8项，共同发明人专利19项）已转让至生物医用材料及器械领域上市企业-杭州启明医疗器械股份有限公司，转让金额1380万元（按照第一发明人计算个人贡献金额为240万元）。作为负责人主持国家重点研发计划课题1项、国家自然科学基金面上项目1项、国家自然科学基金青年科学基金1项、横向技术开发1项，获批科研经费超800万元。获教育部技术发明奖一等奖（项目：微创介入自膨式肺动脉瓣膜系统关键材料及技术，排名3/6）、中韩生物材料学会年会青年科学家奖、第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛全国特等奖。
Reference
Improved mechanical performance and enzymatic stability of crosslinked dry amniotic membrane by spraying
Yue’e Wang, Liyang Cao, Haina He, Arooj Khabbir, Chun Hu, Renping Liu and Yang Lei*
文章链接：
https://doi.org/10.1186/s42825-026-00241-0
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期刊简介
Collagen and Leather，原名Journal of Leather Science and Engineering，是在中国科技期刊国际影响力提升计划高起点新刊项目资助下创办的胶原与皮革领域重要学术期刊。由教育部主管，四川大学主办，Springer合作出版，主编为中国工程院院士 四川大学 石碧 教授和英国北安普顿大学 终身名誉教授 Anthony Dale Covington。2019年7月创刊，目前已被ESCI、EI Compendex、CSCD、Scopus和DOAJ等数据库收录，IF为9.2，CiteScore为10.2，在“Chemistry, Applied”（排名7，前9%）和“Materials Science, Multidisciplinary”（排名66，前14%）两个分属领域均位列Q1区（JCR分区）；同时，入选期刊分区表1区，在工程技术大类及应用化学、材料科学：纺织两个小类均跻身1区。
期刊主页：
https://link.springer.com/journal/42825
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