海绵没骨头?它体内藏着的 “微型骨架”,可是护肤界的黑科技!

  大约从古埃及时期开始,海绵就被用来洗澡,但多数人不知道,这看似柔软的“洗澡工具”里藏着秘密——海绵骨针(Spicule)。这种海绵分泌的微小硬质结构,不仅是海绵支撑躯体、抵御外界侵害的关键,而且用其按摩皮肤后,能够在皮肤表层形成大量的微型孔道,使不能透过正常皮肤的大分子物质,可以通过这些微型孔道进入皮肤。

  先简单认识下海绵:海绵是多孔动物门原始多细胞水生动物的统称,营固着滤食生活,没有嘴,没有消化腔,也没有中枢神经系统,全身布满小孔,里面长着许多鞭毛和一个筛子状的环状物,便于进食。海绵大多生活在海水中,少数生活在淡水里。海绵没有性腺,大部分海绵都是雌雄同体的,偏好异体受精。配子源自于原细胞(携带营养物质的变形细胞)或者失去鞭毛的领鞭毛细胞,且能够靠海绵碎片或者脱落的突起物进行无性繁殖。

  (来自百度百科)

  (来自百度百科)

  一、海绵骨针:天生能打开皮肤通道的“微型钥匙”

  海绵骨针是海绵的“骨架”,之所以能打开皮肤通道,全靠它精妙的形态和成分设计——这是大自然演化出的“工程奇迹”。

  形态上,海绵骨针有多种“造型”:针状或棒状的单轴骨针、六射星状的三轴骨针,还有网状的复合骨针。其中能当“开道工具”的是“微骨针”,基本都是单轴骨针,细到直径仅0.001毫米(得用光学显微镜才能看清),长度从几微米到几百微米不等,最关键的是末端带着微米级的尖刺。这种“细而尖”的造型,就像无数把微型钥匙,能精准扎进皮肤最外层的角质层,却不会伤到下面的血管和神经,每平方毫米皮肤能扎出上百个纳米级小孔。而那些几厘米长的深海海绵骨针,主要起支撑作用,和护肤没什么关系。

  (来自百度百科)

  成分上,能当“钥匙”的核心是硅质骨针,主要由二氧化硅构成,和我们常见的玻璃成分相近,但中心有一根硅蛋白“芯”,让它既有足够硬度(莫氏硬度约5.5-6,和玻璃相当),又不容易脆断。这种骨针是海绵“自己造”的:通过细胞里的“硅转运蛋白”,从海水中收集硅酸根离子,再精准转化成固态微晶,最终形成结构稳定的骨针。

  另一类钙质骨针由碳酸钙构成,硬度低还容易被人体体液溶解,根本扎不开皮肤通道,所以很少用于医疗美容。简单说,硅质骨针的“尖刺造型+合适硬度+生物相容性”,就是它能安全打开皮肤通道的关键。

  (来自王晓红, 王毅民. 海绵骨针特性及其仿生学研究[J]. 地球科学进展, 2006(10):1008-1013.)

  二、医疗美容双应用:通道打开后的“效能升级”

  人类皮肤的角质层是道“坚固防线”,能挡外界刺激,但也把99%以上的大分子活性成分拦在外面。海绵骨针打开的微通道,刚好解决了这个难题,让医疗和护肤都实现了“效能升级”。

  (一)经皮给药:无创送药的新选择

  厦门大学海洋与地球科学学院的研究证实,特定硅质骨针(如蜂海绵骨针)只要轻轻按摩,就能在皮肤形成持续开放48-72小时的微通道,让药物慢慢渗透进去。和传统打针、人工微针比,它有三大优势:一是成分天然,二氧化硅和人体相容性好,基本不会引发过敏;二是操作简单,不用专业器械,涂在皮肤上按压就行,痛感几乎可以忽略;三是安全无残留,骨针会随角质层自然脱落。

  目前这项技术已在胰岛素透皮吸收等领域试验——未来糖尿病患者或许不用再频繁打针,涂含骨针的凝胶按压就能给药。科研人员还发现,骨针的多孔结构能“挂”住药物,实现“扎通道+送药物”一步到位,厦门企业已据此研发出骨针凝胶,能让药物在靶向区域精准释放。

  (二)护肤应用:让营养“不白涂”

  在护肤中,海绵骨针本身没有护肤效果,更像“营养运输员”。抗衰时,它能让胶原蛋白、外泌体等大分子抗衰成分穿透角质层,直达真皮层刺激胶原再生,减少细纹;祛痘时,尖刺能深入毛囊吸附油脂,还能破坏有害微生物结构,搭配茶树等祛痘成分效果翻倍。

  要特别提醒:骨针必须搭配活性成分才有用,单靠骨针啥也改善不了。而且得选正规产品——护肤用骨针长度会控制在50-200微米,只作用于角质层;违规产品可能用粗骨针,容易扎伤皮肤留疤。

  (三)安全底线:温和焕肤的关键

  “在脸上揉针”听着吓人,但实验显示,合规骨针的刺激指数仅为“轻微刺激”,72小时内就能完全恢复。安全核心有三点:一是尺寸可控(50-200微米),不碰血管神经;二是成分天然,无异物残留风险;三是代谢自然,随角质脱落。敏感肌用前建议先在耳后做局部测试。 结语:海洋馈赠的“科技礼物” 如今厦门大学等机构已在福建东山海域实现海绵大规模人工养殖——像种土豆一样把海绵切成小块培育,既保护野生资源,又能稳定获取骨针原料。这种从海绵体内提取的“微型骨架”,从支撑海洋生物的结构,变成医疗美容的“黑科技”,正是人类向自然学习的生动案例。未来随着研究深入,它或许还能在靶向给药、精准护肤等领域带来更多惊喜。

  (来自厦门大学海洋与地球学院官网)

  参考文献

  [1] 欧徽龙, 陈军. 海绵:色彩斑斓的海洋药物宝库[J]. 知识就是力量, 2024(8):42-45.

  [2] 王晓红, 王毅民. 海绵骨针特性及其仿生学研究[J]. 地球科学进展, 2006(10):1008-1013.

  [3] 厦门大学. 海绵骨针作为皮肤物理促渗剂的应用[P]. 中国专利: CN201610267935.5, 2016-10-11.

  [4] 陈铭, 张驰. 一种蜂海绵骨针凝胶及其制备方法和用途[P]. 中国专利: CN202510113546.6, 2025-05-23.

  [5] Zhang Y, Li M, Wang Q. Safety Evaluation of Sponge Spicules in Cosmetic Applications[J]. Journal of Cosmetic Science, 2021, 72(2):109-120.

  [6]段继雯. 海绵骨针用于胰岛素经皮给药的研究[D]. 厦门:厦门大学,2019.

  本文作者:陶嘉英

  支持单位:由海洋负排放(ONCE)国际大科学计划、厦门大学碳中和创新研究中心支持。

责编:微科普

分享到:

>相关科普知识