硅藻|微藻：有望成为医疗领域的“万金油”( 二 ) 团队|伤口|氧气|螺旋藻

浙江大学转化医学研究院博士研究生张东晓表示，增加伤口局部的氧气浓度能有效加快伤口愈合，以往临床上采用的高压氧疗或局部气体氧疗等方法，对皮肤穿透性一般。微藻是天然的光合生物，在加快伤口愈合方面有用武之地。
目前，全球糖尿病患者人数众多。但鲜为人知的是，其中约25%的糖尿病患者终生面临慢性伤口不愈的风险。糖尿病患者往往会由于伤口缺氧，导致新生血管生成障碍，慢性伤口难以愈合，引发糖尿病足溃疡，严重的甚至会迫使患者截肢。
2020年5月，南京大学胡一桥、吴锦慧团队在国际期刊《先进科学》发表研究成果。团队设计出一种由活性微藻水凝胶制成的产氧贴片，可以原位产生穿透皮肤的溶解氧，穿透效率较传统局部气态氧治疗高近100倍。
经实验表明，该贴片递送的溶解氧可以有效促进成纤维细胞的增殖、角质层细胞的迁移以及内皮细胞的血管分化，并促进糖尿病小鼠的慢性伤口愈合和皮瓣移植的存活。
张东晓介绍，国外已有科学家创造性地将基因修饰的莱茵衣藻植入外科缝线中，由此制造出的具有光合作用的缝线，能持续释放氧气及重组人源生长因子，有效地促进伤口愈合。近年来，对微藻制造缝线或贴片等的相关研究逐渐增多，经由微藻制造的缝线或贴片成本低廉、合成简单，具有较高的临床转化及商业化价值。
自带荧光特性辅助医学成像
据了解，由于微藻中富含叶绿素等光合色素，具有荧光特性，因此无需任何额外荧光标记即可实现体内的无创追踪，是其作为药物递送载体的“加分项” 。
“微藻具有‘诊疗一体化’的性能，可用于医学影像引导下的诊断和治疗，既能增强治疗效果，又能持续监测病灶发展。 ”张东晓举例道，硅藻便是优秀的生物成像材料，其外壳是由二氧化硅组成的六边形微孔网状结构。 2018年，国外研究人员利用硅藻精密的纳米多孔结构及光子晶体特征开发出用于超灵敏荧光免疫分析的生物传感器，与具有同样功效的非硅藻生物传感器相比，光谱信号大大增强。经动物实验验证，相较于传统的表面增强拉曼散射免疫分析，这一传感器对小鼠免疫球蛋白G的检测精度提高了10—100倍。
距离临床应用尚有一段距离
周民表示，越来越多的研究证明，微藻的不同给药方式，包括口服、注射或外用等均具有良好的生物相容性和安全性，还可通过泌尿系统代谢排出体外。但目前微藻的医用研究多局限于小鼠等小动物模型，距离真正临床应用还需更多数据支持。
此外，微藻的开发、培养和规模化生产也阻碍着微藻生物技术产业的发展。据了解，微藻产业化生产受限于脱水和收获两个过程，藻类细胞颗粒尺寸不均、细胞膜表面较强的电负性以及生长频率过快是这两个过程主要面临的挑战。
【硅藻|微藻：有望成为医疗领域的“万金油”】周民表示，为解决以上问题，科学家们通常将浮选法应用于微藻生产，该方法收获效率高于88.8% ，且易于实现微藻富集，具有操作性强、成本低等优点。因此，正被尝试运用于微藻的规模化生产。期待未来有更多的研究者投入微藻的相关研究，为促进人类健康作出贡献。