加工所开发眼表天然基透明紫外防护新材料

近日，中国农业科学院农产品加工研究所食物营养与功能性食品创新团队联合清华大学、北京大学口腔医院，在眼用紫外防护材料领域取得重要进展。相关研究成果已发表于国际知名学术期刊《自然通讯》（Nature Communications，JCR一区，IF=18.1）。中国农业科学院农产品加工研究所王博助理研究员、北京大学口腔医院毋育伟副主任医师及清华大学陶磊副教授为论文共同通讯作者。

紫外线累积暴露是翼状胬肉、皮质性白内障及光性角膜炎等多种眼表及眼内疾病的重要诱因。现有防护手段如太阳镜难以阻挡来自侧方及反射路径的紫外线，而传统小分子防晒剂因刺激性、水溶性和透明度限制，无法直接用于眼表。针对上述瓶颈，研究团队以具有食品香料应用基础的天然醛类分子为功能元件，以商业人工泪液活性成分聚乙烯醇（PVA）为骨架，通过Hantzsch反应成功构建了一种新型透明聚合物材料（PVA-SA），该材料1.0 wt%水溶液的可见光透过率达84%，紫外屏蔽率超过99%，防晒指数（SPF）达80，并兼具良好的抗氧化活性，可在角膜和结膜表面形成均匀的紫外防护层。

体外细胞实验表明，PVA-SA急性与长期细胞毒性均较低，可通过物理性阻隔紫外线，有效减轻人角膜上皮细胞和原代人真皮成纤维细胞的DNA/RNA损伤，并抑制炎症、血管生成及细胞衰老相关表型。在斑马鱼模型中，经PVA-SA预处理的幼鱼在紫外照射后，其视觉引导行为及眼组织结构均接近健康对照组；小鼠模型结果进一步显示，该材料在眼表滞留半衰期约15分钟，急性刺激性小，连续14天使用未引起眼部及主要脏器异常，且能显著减轻紫外线诱导的视网膜结构损伤。

该研究为天然产物的高值化利用提供了新路径，也为开发可直接应用于眼表的生物安全型紫外防护材料奠定了理论与物质基础。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-73448-8

PVA-SA透明聚合物眼部紫外防护及临床前验证总体示意图