Skin damage caused by excessive UV radiation has gradually become one of the most prevalent skin diseases. Collagen has gradually found applications in the treatment of UV-damaged skin; however, their high molecular weight greatly limits their capacity to permeate the skin barrier and repair the damaged skin. Nano collagen has garnered growing attentions in the mimicking of collagen; while the investigation of its skin permeability and wound-healing capability remains vacancies. Herein, we have for the first time created a highly biocompatible and bioactive transdermal nano collagen demonstrating remarkable transdermal capacity and repair efficacy for UV-damaged skin. The transdermal nano collagen exhibited a stable triple-helix structure, effectively promoting the adhesion and proliferation of fibroblasts. Notably, the transdermal nano collagen displayed exceptional penetration capabilities, permeating fibroblast and healthy skin. Combo evaluations revealed that the transdermal nano collagen contributed to recovering the intensity and TEWL values of UV-damaged skin to normal level. Histological analysis further indicated that transdermal nano collagen significantly accelerated the repair of damaged skin by promoting the collagen regeneration and fibroblasts activation. This highly biocompatible and bioactive transdermal nano collagen provides a novel substituted strategy for the transdermal absorption of collagen, indicating great potential applications in cosmetics and dermatology.

Full-thickness skin injuries cause extended inflammation, compromised angiogenesis, and protracted wound healing, presenting considerable health risks. Herein, we introduce an innovative technique utilizing methacrylic anhydride (MA)-enhanced, one-step in-situ extrusion 3D bioprinting of collagen hydrogels, specifically engineered for the effective repair of full-thickness skin injuries. This method capitalizes on the inherent bioactivity of collagen, surmounting its mechanical constraints via a streamlined, one-step extrusion process enabled by MA. The resultant biomaterial ink, an optimized mix of collagen, MA, and photoinitiator, demonstrates superior printability, mechanical robustness, and stability, making it an ideal candidate for direct application onto wound sites. The bioprinted collagen scaffolds exhibit improved mechanical strength, reduced swelling, and enhanced resistance to enzymatic degradation, providing a durable matrix for cell proliferation and tissue in-growth. In vitro assessments reveal that the scaffolds support human foreskin fibroblast adhesion, proliferation, and migration, creating a conducive environment for skin regeneration. In vivo evaluations, conducted using a rat full-thickness skin injury model, further validate the scaffold's efficacy in promoting rapid and orderly tissue repair, characterized by accelerated re-epithelialization and organized collagen deposition. This MA-enhanced, in-situ extrusion 3D bioprinting technique generates collagen hydrogel scaffolds that significantly accelerate wound healing, offering promising advancements in tissue engineering and regenerative medicine.

Collagen, a widely used biomaterial, is susceptible to denaturation during production from native tissues, posing serious challenges for its applications in tissue engineering. Accurate quantification of denatured collagen (DC) is essential for evaluating the quality of collagen-based biomaterials, yet quantitative methods for assessing collagen denaturation are lacking. Here, we for the first time present a highly specific biochip for sensitive quantification of denatured collagen levels (