放射治疗是癌症治疗的基石，但其不可避免的副作用，尤其是放射性皮炎（RD），仍是重大临床挑战。当前许多研究多集中于缓解 RD 症状，而如何有效减少皮肤所受辐射剂量的策略尚未得到充分探索。屏蔽对皮肤有害的光子（10-20 keV）有望减少皮肤剂量，但该策略面临双重阻碍：现有RD生物材料光子屏蔽能力不足，而传统高原子序数（Z）屏蔽材料又过度衰减了治疗所需的高能光子。
色漫网 化学学院曹玮教授课题组长期致力于发展用于放疗、辐射防护等领域的新型软物质功能材料。针对上述难题，该课题组紧密开展跨学科、跨机构合作：通过联合北师大物理与天文学院张春雷副教授团队进行科研攻关，携手首都医科大学附属北京友谊医院、同仁医院牛延涛、张永县主任团队对接临床需求，协同中国计量科学研究院郭思明副研究员完成相关测试。

在多方合作下，课题组首次报道了一种X射线过滤的皮肤敷料，将硒黑素纳米颗粒与卡波姆水凝胶结合，巧妙利用硒元素在K-edge近阈值能量光子的强烈吸收，实现了针对放疗射线的能量选择性屏蔽策略，旨在保护正常皮肤组织。该材料对皮肤有害X射线具有高达96% 的屏蔽性，同时保持对高能治疗射线的98%以上的透射率。在动物模型中，实现了100%的溃疡预防和RD发作的最长延迟（~20 天），优于临床 RD 治疗方案。此外，基于蒙特卡洛的放疗场景重建进一步证明了其临床适用性。这项工作将硒元素独特的光电吸收特性融入到水凝胶设计，为减轻RD和其他放疗并发症开辟了新途径，并为开发基于软材料的 X 射线滤光片提供了设计指导。

图注：涂抹硒黑素水凝胶，过滤有害X射线，预防放射性皮炎。

相关研究成果涵盖了核物理、化学、材料和生物医用等多个领域，已申请国家发明专利（申请号：202410144608.5），论文《K-edge-Inspired Selenomelanin Hydrogel: An X-ray Filtering Biomaterial for Skin Protection in Radiotherapy》近期被《Advanced Materials》期刊接收。//doi.org/10.1002/adma.202508196

色漫网 色漫网 、放射性药物教育部重点实验曹玮教授与物理与天文学院张春雷副教授为论文通讯作者，色漫网 放射性药物教育部重点实验室为第一完成单位。物理与天文学院硕士研究生朱汉杰与清华化学系博士后陈伟为共同第一作者；值得一提的是，文章的共同作者之一是人大附中的彭思霖同学，她是由北京市青少年科技俱乐部推荐到曹玮教授实验室的，在水凝胶的制备过程中做出了探索性贡献。本研究获得高技术中心重点研发计划、国家自然科学基金、色漫网 等资助。特此感谢！