拥有完整三螺旋结构的牛跟腱Ⅰ型胶原，具有优异的力学强度、良好的生物相容性、生物降解性、低免疫原性等性质，成为止血海绵、人造皮肤、骨修复材料、人造血管和瓣膜、细胞培养支架、面部填充剂等医疗器械和医美领域的重要原材料，市场潜力巨大。三螺旋构象是胶原蛋白理化特性和生物学活性的基础，提取过程保护胶原三螺旋结构的完整性、去除免疫原性端肽、内毒素脱除等技术难点，导致天然提取的Ⅰ型胶原难以量产，胶原纯度可控降解难以满足医疗器械与医美的需求。基于多年在明胶和医用明胶产业的技术积累，理化所研究团队于2020 年开始，开展医用低内毒素牛跟腱Ⅰ型胶原的产业化攻关，具备建设年产百公斤级Ⅰ型牛跟腱胶原生产线的技术、检测、工业化生产线规划及产品在下游领域应用的技术指导能力，可以与医美制剂生产企业合作开发面部植入物剂型，提高胶原的自组装效率与填充效果；可与医疗器械生产企业合作开发基于胶原的Ⅲ类医疗器械，为医疗器械和医美企业量身定制适合的天然提取型胶原产品。
骨骼是人体重要的支撑和保护结构，当发生骨折、骨缺损或骨质病变时，其正常功能会受到严重影响，亟需有效的医用材料进行骨骼的修复。引导骨再生膜（GBR）作为一种极具前景的骨缺损修复策略，在临床实践中得到了广泛应用。然而，目前 GBR 屏障膜，在临床应用中表现出一定的局限性，主要表现为：体内吸收周期不可 控；缺乏成骨活性因子参与；抗菌性能的缺失与炎症风险等。团队通过梯度静电纺丝技术，构建了多层密度梯度的纳米纤维膜，模拟天然骨膜的空间异质性特征。通过功能层与屏障层的协同作用，阻止软组织侵入，并耦合促血管生长因子的早期快速释放与骨组织生产因子的持续释放，实现“先血管化、后成骨”的生物学时序调控，为骨修复的临床治疗提供解决提供了切实且创新的解决方案。糖尿病是一种以血糖水平升高为特征的代谢紊乱疾病，其引发的健康风险已引起全球关注。糖尿病创面的愈合过程受高血糖环境影响呈现高度复杂性，其愈合延迟主要归因于活性氧（ROS）蓄积、局部缺氧及渗出液滞留等多因素共同作用，因此目前市售敷料难以满足治疗需求。团队基于静电纺丝与高效均质技术相结合，构建了立体均匀沉积抗菌剂/抗炎抗氧化剂/自由基清除剂、具有 3D 多孔结