核酸四面体蓝皮书

◼引言 核酸是生命的基本构建单元，在生物学和医学领域占据着核心地位。随着科技的进步，核酸不仅是遗传信息的载体，还成为设计和构建纳米材料的重要原料。其中，核酸四面体（tetrahedralframeworknucleicacids，tFNA）作为一种新兴的纳米材料，在生物医学和化妆品领域展现出巨大的应用潜力。 本报告从核酸的基本概念出发，系统地介绍了核酸的类型、历史、命名以及分子结构，为理解tFNA的创新应用奠定了基础。我们详细阐述了DNA、RNA以及人工核酸的特性和功能，探讨了核酸的分子组成与大小、拓扑结构，建立了对这些生命分子的全面认识。随后，报告介绍了DNA纳米技术的演进历程，从早期的DNA拼接技术到现代的DNA折纸术和动态DNA纳米结构，展示了这一领域的快速进步。我们重点讨论了tFNA的独特结构特性，包括其高机械强度、稳定性、可编辑性以及良好的生物相容性和安全性。 在应用方面，本报告详细探讨了tFNA在多个领域的潜在价值。从基于结构的细胞生物学调控到作为药物载体，tFNA展现出多样化的功能。特别是在皮肤和软组织修复、骨组织再生、神经系统保护、免疫系统调节以及抗菌治疗等方面，tFNA都显示出独特的优势。 应用的另一个核心部分聚焦于tFNA在皮肤领域的创新应用，包括促进伤口愈合、缓解皮肤衰老、美白、修复光敏损伤和防脱生发等。我们以tFNA寡核苷酸合成成本高昂这一核心痛点为切入点，介绍了创健医疗创新性的生物合成策略。这一策略不仅显著降低了生产成本，还为tFNA在化妆品产业领域的应用开辟了新的可能性。本报告深入探讨了tFNA作为化妆品原料的多重功效，以及其在生物合成和化妆品领域的广阔应用前景。化妆品领域的应用不仅为tFNA开辟了新的市场，还为其在更广泛生物医学领域的应用积累了宝贵经验。这种创新性的应用探索代表了推动核酸纳米材料产业化发展的重要尝试，有助于解决tFNA高成本的问题，同时为化妆品行业带来革新性的产品和技术。通过在化妆品领域的实际应用，我们不仅可以为tFNA的产业化积累经验，还能为其在更广泛领域的应用铺平道路。 最后，我们展望了tFNA在未来研究和应用中的潜力，讨论了可能面临的挑战和机遇。这包括进一步优化生产工艺、探索新的应用领域等。通过系统性地分析tFNA的特性和应用，本报告旨在为研究者、产业界人士以及政策制定者提供一个全面的视角，以更好地理解和开发这一前沿材料的潜力。 我们希望，本报告能够帮助读者更全面地理解tFNA的重要性和广泛应用前景，为tFNA的研究和应用提供有价值的参考，并为相关领域的研究人员和从业人员提供启示和灵感。随着研究的深入和技术的进步，我们相信tFNA将在未来的生物医学和个人护理领域发挥越来越重要的作用，不仅推动科技创新，还将为提升人类健康和生活质量做出重要贡献。此外，tFNA的发展也将为其他新兴纳米材料的产业化道路提供宝贵的经验和参考。 编写顾问（以姓氏拼音首字母排序）：丁小燕、樊春海，林云锋，刘玮，朱世辉 编写委员会 江苏创健医疗科技股份有限公司（以姓氏拼音首字母排序）：曹凯杰，储筠，凡孝菊、冯佩莹，付生伟，韩剑南，胡淑娴，纪白慧，李斌，李丹璐，李佳佳，李海航，潘立旭，钱松，秦天，翟源心，朱家慧成都云海四面体生物科技有限公司（以姓氏拼音首字母排序）：罗德伦，刘巾男，李蓉，肖文丹，余阳，朱江弗若斯特沙利文（北京）咨询有限公司：毛化，李谦，汪鹏，吕晓彤 联合发布单位 江苏创健医疗科技股份有限公司成都云海四面体生物科技有限公司弗若斯特沙利文（北京）咨询有限公司 ◼序言 受樊春海院士“框架核酸”理论启发，我们团队用12年完成了核酸四面体的技术研究和临床转化应用。核酸四面体具有良好的可编程性和自组装能力，可以像编写程序一样精确地控制它的结构和功能，使其能够自组装成更高阶的稳定三维结构，具有卓越的透皮跨膜特性，在细胞抗衰领域也呈现出优秀功效。创健医疗在全球范围首次生物合成四面体核酸，产量产能大幅度提升，标志着该领域正从实验室走向产业化应用。此次蓝皮书的发布能够帮助读者更好地了解核酸四面体的重要性和作用，可以预见，在不久的将来，中国自主原研的核酸四面体将会在医疗健康、生物技术、新材料等领域发挥越来越重要的作用，为人类社会带来颠覆性的变革。 ——四川大学华西口腔医学院党委副书记、口腔疾病研究国家重点实验室副主任，林云锋 核酸四面体为什么如此特别？首先，它具有优异的生物相容性。作为构成生命遗传物质的基本单元，DNA本身对人体非常安全，这使得核酸四面体在生物医学领域拥有巨大的应用潜力。比如，我们正在探索利用它来治疗中枢神经系统疾病和眼科疾病。其次，核酸四面体易于功能化改造。这意味着我们可以根据不同的需求，在它的表面「嫁接」上各种功能分子，就像为它穿上不同的「工作服」，使其胜任不同的任务。作为化妆品，核酸四面体可以搭载靶向美容成分，同步实现多元化的抗衰美容效果。创健医疗在生物合成技术上的重大突破让大众很快能体验到核酸四面体的神奇，我们也将进一步加强与创健医疗的合作，将生物合成核酸四面体应用在一系列药物研发中，共同为造福社会贡献力量。 ——云海生物总裁，罗德伦 tFNAs,asapromisingnanomaterial,demonstratesignificantpotentialinbothwellnessandbeautyindustry.Butthistechnologyalsohasquiteafewconstraintstoovercome,e.g.,production,safety,regulatory,etc.ShiseidoCICappreciateTrautecembracethischallenge.AndsincerelycongratulateTrautecontFNAs R&DprogressandBluePaperpublished!Asatopbeautyandwellnessglobalgroup,wearealsolookingforwardtoresearchdeepeningandtechnologyadvancementontFNAs,especiallyefficacyandsafety.Incomingfuture,tFNAswillplayamoreandmoreimportantroleonbiomedicineandpersonalcare,evenfromglobalwise,withjointeffortsfromdifferentindustries. ——Shiseido China CIO，ArakiHidefumi 二十年来，珀莱雅秉承着科学护肤的理念，不断开拓、探索、引领中国国内品牌的发展。以创新的原料和配方技术，成为世界一流品牌的企业使命，让更多消费者看到中国品牌背后的科研故事。创健医疗是珀莱雅全球独家XVII型重组胶原蛋白的战略合作伙伴，很高兴看到创健医疗在原料端不断创新突破技术瓶颈，首次生物合成创新成分核酸四面体，其独特的空间构象决定了优异的生物学功能，成功的规模化量产也让大众很快就能体验到核酸四面体的魅力。我们深知科学护肤的重要性，也坚信只有不断创新，才能满足消费者日益增长的护肤需求，很期待和创健医疗持续保持紧密合作，共同研究探索核酸四面体这款来自前沿合成生物学技术、超越想象的中国成分，真正走进“基因抗衰”时代。 ——珀莱雅原料开发总监，黄雪锋 ◼序言 随着现代护肤科技的不断进步，我们对皮肤健康和护理的理解也在不断深化。作为护肤品行业的领导者，Allergan始终致力于引领创新，运用最先进的科学技术为全球消费者提供卓越的护肤体验。在这个过程中，我们与创健医疗的合作至关重要，他们不断为我们提供优质的重组胶原蛋白材料，并在此基础上不断开拓新的可能性。此次，创健医疗推出的核酸四面体（tFNAs）材料，为护肤品配方注入了革命性的活性成分。tFNAs作为一种纳米结构，不仅具有出色的生物兼容性，还能够显著提升护肤品的功效。这项突破性的技术将进一步推动护肤品的功能创新，为消费者带来更加显著的皮肤改善效果。在这本白皮书中，您将了解到tFNAs的研发背景、技术优势以及其在护肤品中的应用潜力。我们相信，这项新技术将开启护肤品科学的全新篇章，并期待与创健医疗一起，共同推动护肤行业的未来发展。 —艾尔建皮肤护理研究开发部副总监，Tony Wang 创健医疗作为自然堂集团的长期重要合作伙伴，始终走在生物科技探索的前沿。我们期待四面体核酸技术的最新进展，可以为下游应用领域带来革命性的突破。四面体核酸，作为新型生物材料，本身被证实具有细胞调控、组织修复等多重功能，是潜在高效、生物兼容性好和具备个性化可行性的肌肤根源级抗衰老解决方案，而且，更是在医药给药和化妆品成分递送方面有着广阔的应用前景，可以说是合成生物学领域的又一个前沿应用突破领域，有望开启生物科技在化妆品及医疗领域应用的新篇章。 ——自然堂集团研发中心总经理，邹岳博士 tFNAisananohigh-techmaterialhighlyanticipatedforuseasaplatformtechnologythatcanenhanceefficacynotonlyinbiomedicineanddiseasediagnosisbutalsoincosmetics,whichareclosetoourdailylives.TrauTECdeservescreditforachievingthecommercialproductionoftFNA,whichischallengingtosynthesize.WeappreciateTrauTEC'seffortsinpioneeringanunchartedpathforitsfirstapplicationinthecosmeticsfield,leadingsafetyandefficacytests,andsharingtheprocessandresultswiththeindustrythroughthepublicationofthebluebook.WehopethatCosmax,theworld’sleadingOBM/ODMcompany,propagatesvarioushigh-efficacymaterialsdevelopedbasedontFNAintocosmetics,andthatwecollaboratetocreatebeautyworldwide. ——COSMAX China R&I/ BCT Director，KimYoungheui In2023,wefinallygotbigcriteriaofaging12hallmarks.Thechangewillmakethegameofsailingforfuturehealthcareandbeautycareinthepointofaging.Last25yearswegottechnologyofpeptidesandmadeinnovationofhealthcareandespeciallyofbeautycare.AndpandemicexperiencerealizedNucleotidestechnologyforhealthcare.Trautec,here,startsnextinnovativetechnologyofnucleotides,calledtFNAs.Thischallengewillopentheworldfornext25yearshealthcare,beautycarerevolution.tFNAshasmultifunction,suchasdrugdelivery,injectivetissueremodelingandalsotopicalanti-agingpropertybyitself.Thishighpotentialbio-materia