玻尿酸，對於大部分人來說可能不陌生，其在整形領域，醫藥領域吸引了越來越多的關注，網上的介紹也滿天飛。
但是不少推送僅僅是泛泛而談，隨意地給出結論，甚至連玻尿酸為什麼叫這個名字都不解釋，讓人看得雲裡霧裡，作為科研工作者實在是看得渾身難受。
通過幾分鐘的閱讀，作者希望能幫助讀者了解玻尿酸這個東西，順便科普幾個生物材料學的名詞。
玻尿酸為什麼叫玻尿酸
玻尿酸，又名透明質酸（hyaluronic acid），是一種高分子多糖。
透明質酸和芹菜裡的纖維素，龍蝦殼裡的幾丁質和饅頭裡的澱粉師出同門，都是一條條長長的捲曲的分子鏈。
透明質酸被Karl Meyer於1934年首次從牛眼玻璃體中分離純化出來，由於其溶於水中玻璃狀（hyaloid）的外表和學者推測其內很有可能含有的己糖醛酸（hexuronic acid），所以當時被Meyer及其合作者命名為「hyaluronic acid」，很多專業名詞的英語命名就是這麼隨意，排列組合也是做科研的一種思路。
那麼為什麼又有人叫它「玻尿酸」呢？
hyaluronic acid也可以看成hyal-（玻璃狀的）＋uronic（類似尿素urea）＋acid（酸），即玻-尿-酸，這個翻譯不是很靠譜，甚至有些曲解原意，所以作者更喜歡用透明質酸這個翻譯。
名稱由來
為了方便閱讀，下文皆用HA代替hyaluronic（透明質酸）
順便提一句，從動物體內提取成本太高，純度也不盡人意，現在HA多是從微生物工程的方式製備出來的，量產更容易一些，成本也較為可控。多說一句，現代很多藥也可以從微生物工程的方式量產，比逐步合成優勢大。
下圖是作者實驗室以前購買的HA試劑，可以看出宏觀上是白色粉末狀，和澱粉有點像，都是多糖嘛，難免。
透明質酸鈉，提取自馬鏈球菌（Streptococcus equi）
對於醫美領域，玻尿酸可分為交聯型和非交聯型。
非交聯型HA
話說回來，這一堆白色粉末是怎麼注射到人體內的呢？明顯不是用刀把皮膚劃開後用漏鬥灌進去的。對於非交聯型HA（一條條分子鏈），實際上是將這些粉末溶解在水裡注射的。
HA分子鏈上含有大量的親水基團，比如羥基羧基等，這些基團會在接觸水後把水牢牢地和水結合，將自由運動的水分子變成結合水，水和玻尿酸成為一種膠狀的物質，這也是玻尿酸可以補水鎖水的原因之一，如下圖：
非交聯型HA，有點凝膠的感覺
像液體
可以看出非交聯型HA水溶液粘度比較高，但是還是有明顯的液體流動的性質，如果直接注射到人體內很可能被很快代謝完，起不到很好的塑形作用，這時交聯型HA就登場了。
交聯型HA
交聯（crosslinking）是線性等高分子鏈間通過穩定的共價鍵連接，交聯後高分子鏈成三維網絡狀，對外力的抵抗能力更強。
容易理解的是，一根根毛線容易隨風擺動，但是織成毛衣的毛線就老實多了。
又比如汽車輪胎的橡膠之所以能在長期使用中保持較好的形態，一定程度上就是因為其在製備中有硫化這一過程，長長的容易滑動的橡膠分子鏈通過硫原子橋連形成交聯網。
橡膠的硫化（交聯）
交聯型HA也是這樣，通過加入交聯劑形成共價鍵的形式，把一條條HA長鏈編織成三維網絡狀結構，如同海綿一樣。這時HA就具有了固體的性質，保持自身形狀能力更強，下圖是作者用比較簡單的試劑製備的交聯HA，可以看出有很好的固體性質：
交聯型HA水凝膠
交聯型HA根據交聯劑種類和含量的選用帶來了不同的代謝時間，長的甚至可以維持1-2年，而非交聯型HA（比如水光針）可能幾星期就需要重複注射。
水光針為什麼用非交聯型HA
既然交聯型HA維持自身能力這麼好，可以減少注射次數，為什麼水光針仍然用非交聯型做呢？
原因比較多，說兩個容易理解的：
一是製備交聯型HA的時候需要使用交聯劑，殘留的交聯劑和在體內降解後釋放的交聯劑可能對人體有潛在的毒性，可能引發免疫排斥反應等，本身是美容，整不好可能會毀容。
二是經過交聯雖然能使HA擁有更好的塑性，但是溶脹率下降了，即由於其三維網絡結構相比鏈結構對水進入的抵抗能力更強，水分子更難以進入網絡，HA保水能力下降，不再適合補水，而更適合填充，比如隆鼻等。
非交聯型HA，在體內流失快
交聯型HA，在體內流失慢
總結
交聯型和非交聯型HA各有利弊，前者更適合填充，後者更適合補水。而這是由其吸水保水能力和在人體內的穩定性決定的。
材料的很多性能都是雙刃劍，這也算是科學的一種美。
實際上HA還可以根據分子量的大小分為高中低三種，由於不如交聯和非交聯概念對比鮮明，作者暫不介紹，如有興趣可以留言私信。