- Применение медицинских материалов
- Применение тканевой инженерии
- Применение ожога
- Приложение красоты
Коллаген — это разновидность белого непрозрачного волокнистого белка без ветвей, который в основном содержится в коже, костях, хрящах, зубах, сухожилиях, связках и кровеносных сосудах животных.Это чрезвычайно важный структурный белок соединительной ткани, играющий роль в поддержке органов и защите организма.В последние годы, с развитием технологии экстракции коллагена и углубленными исследованиями его структуры и свойств, биологическая функция гидролизатов и полипептидов коллагена постепенно получила широкое признание.Исследования и применение коллагена стали горячей точкой исследований в медицине, пищевой, косметической и других отраслях.
Коллаген – это природный белок организма.Он обладает большим сродством к белковым молекулам на поверхности кожи, слабой антигенностью, хорошей биосовместимостью и безопасностью к биодеградации.Он может разлагаться и впитываться, имеет хорошую адгезию.Хирургический шовный материал из коллагена не только обладает такой же высокой прочностью, как натуральный шелк, но и обладает рассасываемостью.При использовании он обладает превосходными показателями агрегации тромбоцитов, хорошим гемостатическим эффектом, хорошей гладкостью и эластичностью.Шовный шов не рыхлый, ткани тела не повреждаются во время операции, имеет хорошее прилегание к ране.В нормальных условиях только короткое время компрессии может обеспечить удовлетворительный гемостатический эффект.Таким образом, коллаген можно превратить в порошок, плоский и губчатый кровоостанавливающий препарат.В то же время использование синтетических материалов или коллагена в заменителях плазмы, искусственной коже, искусственных кровеносных сосудах, восстановлении костей, а также в искусственных костях и носителях иммобилизованных ферментов является очень обширным исследованием и применением.
Коллаген имеет множество реакционноспособных групп в своей молекулярной пептидной цепи, таких как гидроксильные, карбоксильные и аминогруппы, которые легко поглощаются и связываются с различными ферментами и клетками для достижения иммобилизации.Он обладает характеристиками хорошего сродства с ферментами и клетками и сильной адаптируемостью.Кроме того, коллаген легко обрабатывать и формовать, поэтому из очищенного коллагена можно изготавливать множество различных форм материалов, таких как мембраны, ленты, листы, губки, шарики и т. д., но больше всего сообщается о применении мембранных форм.Помимо биоразлагаемости, тканевой абсорбируемости, биосовместимости и слабой антигенности, коллагеновая мембрана в основном используется в биомедицине.Он также имеет следующие характеристики: сильная гидрофильность, высокая прочность на разрыв, морфология и структура, напоминающие дерму, а также хорошая проницаемость для воды и воздуха.Биопластичность определяется высокой прочностью на разрыв и низкой пластичностью;Благодаря множеству функциональных групп его можно соответствующим образом сшить, чтобы контролировать скорость его биоразложения.Регулируемая растворимость (набухание);Оказывает синергетический эффект при использовании с другими биологически активными компонентами.Может взаимодействовать с наркотиками;Сшитая или ферментативная обработка детерминирующих пептидов может снизить антигенность, изолировать микроорганизмы, обладать физиологической активностью, такой как свертывание крови, и другими преимуществами.
Формы клинического применения: водный раствор, гель, гранулы, губка и пленка.Аналогичным образом эти формы можно использовать для медленного высвобождения лекарств.Применение коллагеновых препаратов с медленным высвобождением, которые были одобрены для рынка и находятся в стадии разработки, в основном ориентированы на противоинфекционное лечение и лечение глаукомы в офтальмологии, местное лечение при травмах и инфекционном контроле при заживлении ран, дисплазию шейки матки в гинекологии и местную анестезию в хирургии. , и т. д.
Коллаген, широко распространенный во всех тканях человеческого тела, является важным компонентом всех тканей и образует внеклеточный матрикс (ECM), который является естественным материалом тканевого каркаса.С точки зрения клинического применения, коллаген использовался для создания различных каркасов тканевой инженерии, таких как каркасы кожи, костной ткани, трахеи и кровеносных сосудов.Однако сам коллаген можно разделить на две категории: каркасы из чистого коллагена и композитные каркасы из других компонентов.Тканеинженерные каркасы из чистого коллагена обладают преимуществами хорошей биосовместимости, простоты обработки, пластичности и могут способствовать адгезии и пролиферации клеток, но есть и недостатки, такие как плохие механические свойства коллагена, его трудно придавать форму в воде и он не способен поддерживать реконструкцию тканей. .Во-вторых, новая ткань на месте восстановления будет вырабатывать различные ферменты, которые гидролизуют коллаген и приводят к распаду каркасов, который можно улучшить с помощью перекрестных связей или соединений.Биоматериалы на основе коллагена успешно используются в продуктах тканевой инженерии, таких как искусственная кожа, искусственная кость, хрящевые трансплантаты и нервные катетеры.Дефекты хряща были устранены с помощью коллагеновых гелей, встроенных в хондроциты, и были предприняты попытки прикрепить эпителиальные, эндотелиальные и роговичные клетки к коллагеновым губкам, чтобы они соответствовали ткани роговицы.Другие комбинируют стволовые клетки из аутогенных мезенхимальных клеток с коллагеновым гелем для создания сухожилий для постсухожильного восстановления.
Тканеинженерный клей замедленного действия для искусственной кожи, состоящий из дермы и эпителия с коллагеном в качестве матрицы, широко используется в системах доставки лекарств с коллагеном в качестве основного компонента, который может формировать водный раствор коллагена в различные формы систем доставки лекарств.Примеры включают коллагеновые протекторы для офтальмологии, коллагеновые губки для ожогов или травм, частицы для доставки белка, гелевые формы коллагена, регулирующие материалы для доставки лекарств через кожу и наночастицы для передачи генов.Кроме того, его также можно использовать в качестве субстрата для тканевой инженерии, включая систему клеточной культуры, материал каркаса для искусственных кровеносных сосудов и клапанов и т. д.
Аутологичные кожные трансплантаты стали мировым стандартом лечения ожогов второй и третьей степени.Однако для пациентов с тяжелыми ожогами наиболее серьезной проблемой стало отсутствие подходящих кожных трансплантатов.Некоторые люди использовали методы биоинженерии для выращивания тканей детской кожи из клеток детской кожи.Ожоги заживают в различной степени в течение от 3 недель до 18 месяцев, а вновь выросшая кожа проявляет небольшую гипертрофию и сопротивление.Другие использовали синтетическую поли-DL-лактат-гликолевую кислоту (PLGA) и природный коллаген для выращивания трехмерных фибробластов кожи человека, показав, что: Клетки росли быстрее на синтетической сетке и росли почти одновременно внутри и снаружи, а пролиферирующие клетки и секретировали внеклеточный матрикс был более однородным.Когда волокна были введены в спину кожной крысы, кожная ткань выросла через 2 недели, а эпителиальная ткань выросла через 4 недели.
Коллаген добывается из кожи животных, кожа помимо коллагена также содержит гиалуроновую кислоту, хондроитинсульфат и другие протеогликаны, они содержат большое количество полярных групп, являются увлажняющим фактором и препятствуют превращению тирозина в коже в меланин, поэтому коллаген обладает естественными увлажняющими, отбеливающими, противодействующими морщинам, веснушкам и другими функциями, может широко использоваться в косметических продуктах.Химический состав и структура коллагена делают его основой красоты.Коллаген имеет структуру, аналогичную коллагену кожи человека.Это нерастворимый в воде волокнистый белок, содержащий сахар.Его молекулы богаты большим количеством аминокислот и гидрофильных групп, обладают определенной поверхностной активностью и хорошей совместимостью.При относительной влажности 70% он может удерживать 45% собственного веса.Испытания показали, что чистый раствор 0,01% коллагена может образовывать хороший водоудерживающий слой, обеспечивающий всю необходимую коже влагу.
С возрастом синтетическая способность фибробластов снижается.Если коже не хватает коллагена, волокна коллагена будут затвердевать, что приведет к уменьшению количества межклеточных мукогликанов.Кожа теряет мягкость, эластичность и блеск, что приводит к старению.Когда его используют в качестве активного вещества в косметике, последнее может распространяться в глубокие слои кожи.Содержащийся в нем тирозин конкурирует с тирозином кожи и связывается с каталитическим центром тирозиназы, подавляя тем самым выработку меланина, усиливая активность коллагена в коже, сохраняя влажность рогового слоя и целостность структуры волокон. и стимулирование метаболизма кожной ткани.Оказывает хорошее увлажняющее и увлажняющее действие на кожу.В начале 1970-х годов в Соединенных Штатах впервые был представлен бычий коллаген для инъекций для удаления пятен, морщин и восстановления шрамов.
Время публикации: 04 января 2023 г.