长期暴露于紫外线（UV）辐射，会导致晒伤、皮肤光老化乃至皮肤癌等严重后果。现有市售防晒产品虽借助有机化学防晒剂与无机物理颗粒实现防护，但其安全性始终存疑——部分芳香族有机物可能穿透角质层，引发内分泌干扰等全身性效应；而无机与有机滤光体系在光照下均可能产生活性氧（ROS），带来细胞损伤甚至致癌风险。与此同时，传统配方为追求多重功效日趋复杂，往往依赖包封、高分子载体等手段以降低透皮性，进一步推高了制剂难度和生产成本。
针对上述挑战，四川大学高分子科学与工程学院、先进高分子材料全国重点实验室李乙文教授团队，从植物利用天然多酚抵御紫外损伤的进化策略中获得灵感，提出了一种全新的仿生解决方案。他们利用多重非共价相互作用，驱动天然多酚与其他活性小分子自组装，成功构建出一类无需高分子载体、完全由小分子组成的防晒水凝胶材料。与传统水凝胶高度依赖高分子骨架不同，该材料中功能组分含量超过40 wt%，小分子既充当网络结构单元，又直接贡献紫外吸收、抗氧化、抗菌等生物功能，实现了材料结构与功能的一体化。整个制备过程仅需简单“一锅法”加热-冷却，无需复杂载体或辅助添加剂，为开发更安全、高效、简便的新概念防晒产品开辟了全新路径。
2026年8月1日，该研究成果以 “All-small-molecule Hydrogels for Safe and Efficient Photoprotection” 为题，发表于国际权威期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。论文第一作者为四川大学高分子科学与工程学院硕士生李昊天（现为美国宾州州立大学博士研究生）和博士生张键华（现为四川大学华西医院博士后），通讯作者为李乙文教授。
在标准涂覆量下，该全小分子水凝胶体现了十分优秀的防晒指数（SPF），且在可见光区保持良好透光性，有效避免了传统无机颗粒防晒剂常见的泛白现象。染料光降解实验显示，经长时间紫外照射后，水凝胶保护组中的染料残留率接近100%，保护效果明显优于对比用的商业防晒产品。此外，该水凝胶还同时展现出优异的皮肤黏附性、抗氧化能力、广谱抗菌活性、低透皮渗透性、耐水洗及可机械擦除等实用性能——所有功能均源于构成水凝胶的小分子本身，无需额外引入高分子或复杂助剂。
图1. 全小分子水凝胶防晒材料的设计理念、制备流程及多功能集成。
研究团队进一步在皮肤组织结构与人类高度相似的巴马小型猪模型上验证了其实际防护效果。结果表明，经水凝胶保护的皮肤，其表皮厚度基本维持原有水平，而商用防晒组表皮厚度则增厚约80%；水凝胶组的角质堆积和黑色素生成均显著低于商用防晒组。尤为重要的是，γ-H2AX免疫组化染色显示，水凝胶有效减少了紫外线诱导的DNA双链断裂损伤，而商用防晒组则出现明显的DNA损伤信号，凸显了该材料在深层生物安全性方面的独特优势。
图2. 全小分子水凝胶防晒材料的皮肤表面的滞留行为与紫外防护效果。
目前，李乙文教授团队在防晒领域已深耕多年，围绕黑色素、（聚）多酚、萜类（如山椒素等）等天然活性分子，发展出一系列新概念防晒材料，并推动数个原料成功通过国家药品监督管理局新原料备案，填补了新规实施后四川本土化妆品原料的空白。基于该技术的下游产品累计销售额已超亿元，获得了产业界和社会的广泛关注。
图3. 团队核心成员顾志鹏教授向四川省委副书记、省长施小琳介绍新概念防晒产品的产业化进展。
研究工作得到了国家自然科学基金杰青项目、四川省自然科学基金创新研究群体、西藏自治区重点研发计划等多项科研资助。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-026-75884-y
