- Aplikácia zdravotníckych materiálov
- Aplikácia tkanivového inžinierstva
- Aplikácia popálenia
- Aplikácia krásy
Kolagén je druh bieleho, nepriehľadného, bezvetvového vláknitého proteínu, ktorý sa vyskytuje hlavne v koži, kostiach, chrupavkách, zuboch, šľachách, väzivách a krvných cievach zvierat.Je mimoriadne dôležitým štrukturálnym proteínom spojivového tkaniva a zohráva úlohu pri podpore orgánov a ochrane tela.V posledných rokoch, s rozvojom technológie extrakcie kolagénu a hĺbkovým výskumom jeho štruktúry a vlastností, bola postupne široko uznávaná biologická funkcia kolagénových hydrolyzátov a polypeptidov.Výskum a aplikácia kolagénu sa stala stredobodom výskumu v medicíne, potravinárstve, kozmetike a ďalších odvetviach.
Kolagén je prirodzená bielkovina tela.Má veľkú afinitu k proteínovým molekulám na povrchu kože, slabú antigenicitu, dobrú biokompatibilitu a bezpečnosť biodegradácie.Môže sa degradovať a absorbovať a má dobrú priľnavosť.Chirurgický steh vyrobený z kolagénu má nielen rovnako vysokú pevnosť ako prírodný hodváb, ale má aj vstrebateľnosť.Pri použití má vynikajúcu agregáciu krvných doštičiek, dobrý hemostatický účinok, dobrú hladkosť a elasticitu.Spojenie stehu nie je uvoľnené, telesné tkanivo nie je počas operácie poškodené a má dobrú priľnavosť k rane.Za normálnych okolností môže len krátky čas stláčania dosiahnuť uspokojivý hemostatický účinok.Takže kolagén môže byť premenený na prášok, plochý a hubovitý hemostatický.Zároveň je veľmi rozsiahlym výskumom a aplikáciou použitie syntetických materiálov alebo kolagénu v náhradách plazmy, umelej koži, umelých krvných cievach, opravách kostí a umelých kostiach a imobilizovaných nosičoch enzýmov.
Kolagén má na svojom molekulárnom peptidovom reťazci rôzne reaktívne skupiny, ako sú hydroxylové, karboxylové a aminoskupiny, ktoré sa ľahko absorbujú a viažu rôzne enzýmy a bunky, aby sa dosiahla imobilizácia.Má vlastnosti dobrej afinity k enzýmom a bunkám a silnej adaptability.Okrem toho sa kolagén ľahko spracováva a tvorí, takže z vyčisteného kolagénu možno vyrobiť mnoho rôznych foriem materiálov, ako je membrána, páska, list, špongia, guľôčky atď., ale najčastejšie sa uvádza aplikácia membránovej formy.Okrem biologickej odbúrateľnosti, absorbovateľnosti tkanivami, biokompatibility a slabej antigenicity sa kolagénová membrána využíva najmä v biomedicíne.Má tiež nasledujúce vlastnosti: silná hydrofilnosť, vysoká pevnosť v ťahu, morfológia a štruktúra podobná pokožke a dobrá priepustnosť pre vodu a vzduch.Bioplasticita určená vysokou pevnosťou v ťahu a nízkou ťažnosťou;S mnohými funkčnými skupinami môže byť vhodne zosieťovaný, aby sa kontrolovala rýchlosť jeho biodegradácie.Nastaviteľná rozpustnosť (opuch);Pri použití s inými bioaktívnymi zložkami má synergický účinok.Môže interagovať s drogami;Zosieťované alebo enzymatické ošetrenie determinujúcich peptidov môže znížiť antigenicitu, môže izolovať mikroorganizmy, má fyziologické aktivity, ako je koagulácia krvi a ďalšie výhody.
Klinické aplikačné formy sú vodný roztok, gél, granula, špongia a film.Podobne môžu byť tieto tvary použité na pomalé uvoľňovanie liečiv.Aplikácie kolagénových liekov s pomalým uvoľňovaním, ktoré boli schválené na trh a sú vo vývoji, sa väčšinou zameriavajú na protiinfekčnú liečbu a liečbu glaukómu v oftalmológii, lokálnu liečbu traumy a infekciu pri hojení rán, cervikálnu dyspláziu v gynekológii a lokálnu anestéziu v chirurgii , atď.
Kolagén, ktorý je široko distribuovaný vo všetkých tkanivách ľudského tela, je dôležitou zložkou vo všetkých tkanivách a tvorí extracelulárnu matricu (ECM), čo je prirodzený materiál tkanivového skeletu.Z hľadiska klinickej aplikácie sa kolagén použil na výrobu rôznych skeletov tkanivového inžinierstva, ako sú lešenia kože, kostného tkaniva, priedušnice a krvných ciev.Samotný kolagén však možno rozdeliť do dvoch kategórií, a to lešenia vyrobené z čistého kolagénu a kompozitné lešenia z iných komponentov.Čisté kolagénové lešenia tkanivového inžinierstva majú výhody dobrej biokompatibility, ľahkého spracovania, plasticity a môžu podporovať bunkovú adhéziu a proliferáciu, ale existujú aj nedostatky, ako sú slabé mechanické vlastnosti kolagénu, ťažko tvarovateľné vo vode a neschopné podporovať rekonštrukciu tkaniva. .Po druhé, nové tkanivo v mieste opravy bude produkovať rôzne enzýmy, ktoré budú hydrolyzovať kolagén a viesť k dezintegrácii skeletov, ktoré možno zlepšiť zosieťovaním alebo zlúčeninou.Biomateriály na báze kolagénu sa úspešne používajú v produktoch tkanivového inžinierstva, ako je umelá koža, umelá kosť, štepy chrupaviek a nervové katétre.Defekty chrupavky boli opravené pomocou kolagénových gélov uložených v chondrocytoch a boli urobené pokusy pripojiť epitelové, endotelové a rohovkové bunky ku kolagénovým hubám, aby sa zmestili do rohovkového tkaniva.Iní kombinujú kmeňové bunky z autogénnych mezenchymálnych buniek s kolagénovým gélom, aby vytvorili šľachy na posttendinóznu opravu.
Adhezívum s predĺženým uvoľňovaním liečiva na umelú kožu vytvorené tkanivovým inžinierstvom zložené z dermis a epitelu s kolagénom ako matricou sa široko používa v systémoch na dodávanie liečiv s kolagénom ako hlavnou zložkou, ktoré môžu formovať vodný roztok kolagénu do rôznych foriem systémov na dodávanie liečiv.Príklady zahŕňajú kolagénové chrániče pre oftalmológiu, kolagénové špongie na popáleniny alebo traumy, častice na dodávanie proteínov, gélové formy kolagénu, regulačné materiály na dodávanie liečiv cez kožu a nanočastice na prenos génov.Okrem toho môže byť tiež použitý ako substrát pre tkanivové inžinierstvo vrátane systému bunkovej kultúry, lešenia pre umelé krvné cievy a chlopne atď.
Autológne kožné štepy sú celosvetovým štandardom na liečbu popálenín druhého a tretieho stupňa.Pre pacientov s ťažkými popáleninami sa však najvážnejším problémom stal nedostatok vhodných kožných štepov.Niektorí ľudia použili techniky bioinžinierstva na pestovanie detského kožného tkaniva z detských kožných buniek.Popáleniny sa hoja v rôznej miere v priebehu 3 týždňov až 18 mesiacov a novovyrastená koža vykazuje malú hypertrofiu a odolnosť.Iní použili syntetickú kyselinu poly-DL-laktát-glykolovú (PLGA) a prírodný kolagén na pestovanie trojrozmerných fibroblastov ľudskej kože, čo ukazuje, že: Bunky rástli rýchlejšie na syntetickej sieťke a rástli takmer súčasne vo vnútri aj vonku, a proliferujúce bunky a vylučované extracelulárna matrica bola jednotnejšia.Keď sa vlákna vložili do chrbta dermálneho potkana, dermálne tkanivo narástlo po 2 týždňoch a epitelové tkanivo narástlo po 4 týždňoch.
Kolagén sa získava zo zvieracej kože, koža okrem kolagénu obsahuje aj kyselinu hyalurónovú, chondroitín sulfát a ďalšie proteoglykány, obsahujú veľké množstvo polárnych skupín, je hydratačným faktorom a pôsobí tak, že bráni premene tyrozínu v koži na melanín, takže kolagén má prirodzené hydratačné, bieliace, protivráskové, pihové a iné funkcie, môže byť široko používaný v kozmetických výrobkoch.Chemické zloženie a štruktúra kolagénu z neho robia základ krásy.Kolagén má podobnú štruktúru ako kolagén ľudskej pokožky.Je to vo vode nerozpustná vláknitá bielkovina obsahujúca cukor.Jeho molekuly sú bohaté na veľké množstvo aminokyselín a hydrofilných skupín a má určitú povrchovú aktivitu a dobrú kompatibilitu.Pri relatívnej vlhkosti 70 % dokáže udržať 45 % svojej vlastnej hmotnosti.Testy ukázali, že čistý roztok 0,01% kolagénu môže vytvoriť dobrú vodu zadržiavajúcu vrstvu, ktorá poskytuje všetku vlhkosť, ktorú pokožka potrebuje.
S pribúdajúcim vekom sa syntetická schopnosť fibroblastov znižuje.Ak pokožke chýba kolagén, kolagénové vlákna spolu spevnia, čo má za následok redukciu medzibunkových mukoglykánov.Pokožka stráca jemnosť, pružnosť a lesk, čo má za následok starnutie.Keď sa používa ako účinná látka v kozmetike, môže sa rozšíriť do hlbokej vrstvy pokožky.Tyrozín, ktorý obsahuje, konkuruje tyrozínu v koži a viaže sa na katalytické centrum tyrozinázy, čím inhibuje produkciu melanínu, zvyšuje aktivitu kolagénu v koži, udržuje vlhkosť rohovej vrstvy a integritu štruktúry vlákna. a podporuje metabolizmus kožného tkaniva.Má dobrý hydratačný a zvlhčujúci účinok na pokožku.Začiatkom sedemdesiatych rokov minulého storočia bol v Spojených štátoch prvýkrát predstavený hovädzí kolagén na injekciu na odstránenie škvŕn a vrások a opravu jaziev.
Čas odoslania: Jan-04-2023