- Застосування медичних матеріалів
- Застосування тканинної інженерії
- Нанесення опіку
- Аплікація краси
Колаген — це свого роду білий, непрозорий, безрозгалужений волокнистий білок, який в основному існує в шкірі, кістках, хрящах, зубах, сухожиллях, зв'язках і кровоносних судинах тварин.Це надзвичайно важливий структурний білок сполучної тканини, який відіграє роль у підтримці органів і захисті організму.В останні роки з розвитком технології екстракції колагену та поглибленими дослідженнями його структури та властивостей біологічна функція гідролізатів і поліпептидів колагену поступово була широко визнана.Дослідження та застосування колагену стали гарячою точкою досліджень у медицині, харчуванні, косметиці та інших галузях.
Колаген - природний білок організму.Він має високу спорідненість з білковими молекулами на поверхні шкіри, слабку антигенність, хорошу біосумісність і безпеку при біодеградації.Він може бути деградований і поглинутий, і має хорошу адгезію.Хірургічний шов з колагену не тільки має таку ж високу міцність, як і натуральний шовк, але також має здатність до розсмоктування.При використанні він має відмінні показники агрегації тромбоцитів, хороший кровоспинний ефект, хорошу гладкість і еластичність.З’єднання швів не розпушене, тканина тіла не пошкоджується під час операції, має хороше зчеплення з раною.За звичайних обставин лише короткий час стиснення може досягти задовільного кровоспинного ефекту.Таким чином, з колагену можна зробити порошок, плоский і губчастий кровоспинний засіб.У той же час використання синтетичних матеріалів або колагену в плазмозамінниках, штучній шкірі, штучних кровоносних судинах, відновленні кісток і штучних кістках та іммобілізованих носіях ферментів є дуже широким дослідженням і застосуванням.
Колаген має різноманітні реакційноздатні групи на своєму молекулярному пептидному ланцюзі, такі як гідроксильні, карбоксильні та аміногрупи, які легко поглинати та зв’язувати різноманітні ферменти та клітини для досягнення іммобілізації.Він має хорошу спорідненість з ферментами та клітинами та сильну адаптивність.Крім того, колаген легко обробляти та формувати, тому з очищеного колагену можна виготовляти багато різних форм матеріалів, таких як мембрана, стрічка, лист, губка, намистини тощо, але найчастіше повідомляють про застосування мембранної форми.На додаток до здатності до біологічного розкладу, поглинання тканинами, біосумісності та слабкої антигенності, колагенова мембрана в основному використовується в біомедицині.Він також має такі характеристики: сильна гідрофільність, висока міцність на розрив, дермоподібна морфологія та структура, а також хороша проникність для води та повітря.Біопластичність визначається високою міцністю на розрив і низькою пластичністю;З багатьма функціональними групами його можна відповідним чином зшити, щоб контролювати швидкість його біодеградації.Регульована розчинність (набухання);Має синергічний ефект при застосуванні з іншими біоактивними компонентами.Може взаємодіяти з ліками;Перехресно-зшита або ферментативна обробка визначальних пептидів може зменшити антигенність, може ізолювати мікроорганізми, мати фізіологічну активність, таку як згортання крові та інші переваги.
Формами клінічного застосування є водний розчин, гель, гранула, губка та плівка.Подібним чином ці форми можна використовувати для повільного вивільнення ліків.Застосування препаратів колагену з уповільненим вивільненням, які були схвалені для продажу та знаходяться на стадії розробки, здебільшого зосереджені на протиінфекційній терапії та лікуванні глаукоми в офтальмології, місцевому лікуванні при травмах та інфекційному контролі при лікуванні ран, дисплазії шийки матки в гінекології та місцевій анестезії в хірургії. і т.д.
Широко поширений у всіх тканинах людського тіла, колаген є важливим компонентом у всіх тканинах і становить позаклітинний матрикс (ECM), який є природним тканинним каркасним матеріалом.З точки зору клінічного застосування, колаген використовувався для виготовлення різноманітних каркасів тканинної інженерії, таких як каркаси шкіри, кісткової тканини, трахеї та кровоносних судин.Однак сам колаген можна розділити на дві категорії, а саме каркаси з чистого колагену та композитні каркаси з інших компонентів.Каркаси тканинної інженерії з чистого колагену мають такі переваги, як хороша біосумісність, легка обробка, пластичність і можуть сприяти адгезії та проліферації клітин, але є також недоліки, такі як погані механічні властивості колагену, його важко формувати у воді та нездатність підтримувати реконструкцію тканини. .По-друге, нова тканина в місці відновлення буде виробляти різноманітні ферменти, які гідролізуватимуть колаген і призведуть до розпаду скелетів, які можна покращити за допомогою перехресного зшивання або з’єднання.Біоматеріали на основі колагену успішно використовуються в продуктах тканинної інженерії, таких як штучна шкіра, штучна кістка, трансплантати хряща та нервові катетери.Дефекти хряща були відремонтовані за допомогою колагенових гелів, вбудованих у хондроцити, і були зроблені спроби прикріпити епітеліальні, ендотеліальні та клітини рогівки до колагенових губок, щоб вони відповідали тканині рогівки.Інші поєднують стовбурові клітини з аутогенних мезенхімальних клітин з колагеновим гелем, щоб створити сухожилля для післясухожильного відновлення.
Створений тканинною інженерією штучний шкірний клей із уповільненим вивільненням, що складається з дерми та епітелію з колагеном як матрицею, широко використовується в системах доставки ліків з колагеном як основним компонентом, який може формувати водний розчин колагену в різні форми систем доставки ліків.Приклади включають колагенові протектори для офтальмології, колагенові губки для опіків або травм, частинки для доставки білка, гелеві форми колагену, регуляторні матеріали для доставки ліків через шкіру та наночастинки для передачі генів.Крім того, його також можна використовувати як субстрат для тканинної інженерії, включаючи систему клітинної культури, каркасний матеріал для штучних кровоносних судин і клапанів тощо.
Аутологічні трансплантати шкіри були світовим стандартом для лікування опіків другого та третього ступеня.Однак для пацієнтів із важкими опіками відсутність відповідних трансплантатів шкіри стала найсерйознішою проблемою.Деякі люди використовували методи біоінженерії, щоб виростити тканину шкіри дитини з клітин шкіри дитини.Опіки різного ступеня загоюються від 3 тижнів до 18 місяців, а щойно зросла шкіра демонструє незначну гіпертрофію та стійкість.Інші використовували синтетичну полі-DL-лактат-гліколеву кислоту (PLGA) і природний колаген для вирощування тривимірних фібробластів людської шкіри, показуючи, що: Клітини росли швидше на синтетичній сітці та росли майже одночасно всередині та зовні, а проліферуючі клітини та секретовані позаклітинний матрикс був більш однорідним.Коли волокна вставляли в спину шкіри щура, дермальна тканина виросла через 2 тижні, а епітеліальна тканина — через 4 тижні.
Колаген отримують зі шкіри тварин, шкіра крім колагену також містить гіалуронову кислоту, хондроїтинсульфат та інші протеоглікани, вони містять велику кількість полярних груп, є зволожуючим фактором і запобігають перетворенню тирозину в шкірі в меланін, тому колаген має природні зволожуючі, відбілюючі, проти зморшок, веснянок та інші функції, може широко використовуватися в косметичних продуктах.Хімічний склад і структура колагену роблять його основою краси.Колаген має схожу структуру з колагеном шкіри людини.Це нерозчинний у воді волокнистий білок, що містить цукор.Його молекули багаті великою кількістю амінокислот і гідрофільних груп, мають певну поверхневу активність і хорошу сумісність.При відносній вологості 70% він може утримувати 45% власної ваги.Випробування показали, що чистий розчин 0,01% колагену може утворити хороший водоутримуючий шар, забезпечуючи всю необхідну вологу для шкіри.
З віком синтетична здатність фібробластів знижується.Якщо шкірі не вистачає колагену, колагенові волокна будуть спільно затвердіти, що призведе до зменшення міжклітинних мукогліканів.Шкіра втрачає м'якість, еластичність і блиск, що призводить до старіння.При використанні його як активної речовини в косметиці останні можуть поширюватися на глибокі шари шкіри.Тирозин, який він містить, конкурує з тирозином у шкірі та зв’язується з каталітичним центром тирозинази, таким чином пригнічуючи вироблення меланіну, посилюючи активність колагену в шкірі, підтримуючи вологість рогового шару та цілісність структури волокон. , а також сприяння метаболізму тканин шкіри.Має гарну зволожуючу і зволожуючу дію на шкіру.На початку 1970-х років бичачий колаген для ін’єкцій був вперше представлений у Сполучених Штатах для видалення плям і зморшок і відновлення шрамів.
Час публікації: 04 січня 2023 р