- Приложение на медицински материали
- Приложението на тъканното инженерство
- Приложение на изгаряне
- Приложение за красота
Колагенът е вид бял, непрозрачен, влакнест протеин без разклонения, който съществува главно в кожата, костите, хрущялите, зъбите, сухожилията, връзките и кръвоносните съдове на животните.Той е изключително важен структурен протеин на съединителната тъкан и играе роля в поддържането на органите и защитата на тялото.През последните години, с развитието на технологията за извличане на колаген и задълбочените изследвания на неговата структура и свойства, биологичната функция на колагеновите хидролизати и полипептиди постепенно беше широко призната.Изследванията и приложението на колаген се превърнаха в изследователска гореща точка в медицината, хранителната, козметичната и други индустрии.
Колагенът е естествен протеин на тялото.Има голям афинитет към протеиновите молекули на повърхността на кожата, слаба антигенност, добра биосъвместимост и безопасност при биоразграждане.Може да се разгражда и абсорбира и има добра адхезия.Хирургическият шев, изработен от колаген, не само има същата висока якост като естествената коприна, но също така има и абсорбируемост.Когато се използва, той има отлична производителност на тромбоцитната агрегация, добър хемостатичен ефект, добра гладкост и еластичност.Конецът не е разхлабен, телесната тъкан не се уврежда по време на операцията и има добра адхезия към раната.При нормални обстоятелства само краткото компресиране може да постигне задоволителен хемостатичен ефект.Така че колагенът може да се направи на прах, плосък и гъбест хемостатик.В същото време използването на синтетични материали или колаген в плазмени заместители, изкуствена кожа, изкуствени кръвоносни съдове, възстановяване на кости и изкуствена кост и имобилизирани ензимни носители са много обширни изследвания и приложения.
Колагенът има различни реактивни групи в своята молекулярна пептидна верига, като хидроксилни, карбоксилни и аминогрупи, които са лесни за абсорбиране и свързват различни ензими и клетки за постигане на обездвижване.Той има характеристиките на добър афинитет с ензими и клетки и силна адаптивност.В допълнение, колагенът е лесен за обработка и формиране, така че пречистеният колаген може да бъде направен в много различни форми на материали, като мембрана, лента, лист, гъба, мъниста и т.н., но най-често се съобщава за прилагането на мембранна форма.В допълнение към биоразградимостта, тъканната абсорбируемост, биосъвместимостта и слабата антигенност, колагеновата мембрана се използва главно в биомедицината.Той също така има следните характеристики: силна хидрофилност, висока якост на опън, подобна на дермата морфология и структура и добра пропускливост за вода и въздух.Биопластичност, определена от висока якост на опън и ниска пластичност;С много функционални групи, той може да бъде омрежен по подходящ начин, за да се контролира скоростта му на биоразграждане.Регулируема разтворимост (набъбване);Има синергичен ефект, когато се използва с други биоактивни компоненти.Може да взаимодейства с лекарства;Омрежено или ензимно третиране на определящи пептиди може да намали антигенността, да изолира микроорганизми, да има физиологични дейности, като коагулация на кръвта и други предимства.
Формите за клинично приложение са воден разтвор, гел, гранула, гъба и филм.По подобен начин тези форми могат да се използват за бавно освобождаване на лекарства.Приложенията с бавно освобождаване на колагенови лекарства, които са одобрени за пазара и са в процес на разработка, са фокусирани най-вече върху лечението на инфекции и глаукома в офталмологията, локално лечение при травми и контрол на инфекциите при възстановяване на рани, цервикална дисплазия в гинекологията и локална анестезия в хирургията и т.н.
Широко разпространен във всички тъкани на човешкото тяло, колагенът е важен компонент във всички тъкани и представлява извънклетъчната матрица (ECM), която е естествен материал за тъканно скеле.От гледна точка на клиничното приложение, колагенът се използва за направата на различни скелета за тъканно инженерство, като скелета на кожата, костната тъкан, трахеята и кръвоносните съдове.Самият колаген обаче може да бъде разделен на две категории, а именно скелета, направени от чист колаген и композитни скелета, направени от други компоненти.Скелетата за тъканно инженерство от чист колаген имат предимствата на добра биосъвместимост, лесна обработка, пластичност и могат да насърчат клетъчната адхезия и пролиферация, но има и недостатъци като лоши механични свойства на колагена, труден за оформяне във вода и неспособен да поддържа тъканна реконструкция .Второ, новата тъкан на мястото на възстановяване ще произведе различни ензими, които ще хидролизират колагена и ще доведат до разпадането на скелета, което може да се подобри чрез кръстосано свързване или съединение.Биоматериали на основата на колаген са успешно използвани в продукти на тъканното инженерство като изкуствена кожа, изкуствена кост, хрущялни присадки и нервни катетри.Хрущялните дефекти са поправени с помощта на колагенови гелове, вградени в хондроцити, и са правени опити за прикрепване на епителни, ендотелни и роговични клетки към колагенови гъби, за да паснат на тъканта на роговицата.Други комбинират стволови клетки от автогенни мезенхимни клетки с колагенов гел, за да направят сухожилия за посттендинозно възстановяване.
Тъканно конструирано лепило за изкуствена кожа с продължително освобождаване, съставено от дерма и епител с колаген като матрица, се използва широко в системи за доставяне на лекарства с колаген като основен компонент, който може да оформи водния разтвор на колаген в различни форми на системи за доставяне на лекарства.Примерите включват колагенови протектори за офталмологията, колагенови гъби за изгаряния или травми, частици за доставяне на протеини, гел форми на колаген, регулаторни материали за доставяне на лекарства през кожата и наночастици за предаване на гени.Освен това може да се използва и като субстрат за тъканно инженерство, включително система за клетъчни култури, материал за скеле за изкуствени кръвоносни съдове и клапи и др.
Автоложните кожни присадки са глобален стандарт за лечение на изгаряния от втора и трета степен.За пациентите с тежки изгаряния обаче липсата на подходящи кожни присадки се превърна в най-сериозния проблем.Някои хора са използвали биоинженерни техники за отглеждане на бебешка кожна тъкан от бебешки кожни клетки.Изгарянията заздравяват в различна степен в рамките на 3 седмици до 18 месеца, а новоизрасналата кожа показва малка хипертрофия и устойчивост.Други използват синтетична поли-DL-лактат-гликолова киселина (PLGA) и естествен колаген за отглеждане на триизмерни фибробласти на човешка кожа, показвайки, че: Клетките растат по-бързо върху синтетичната мрежа и растат почти едновременно отвътре и отвън, а пролифериращите клетки и секретирани извънклетъчната матрица са по-равномерни.Когато влакната бяха вкарани в гърба на кожен плъх, дермалната тъкан нарасна след 2 седмици, а епителната тъкан нарасна след 4 седмици.
Колагенът се извлича от животинска кожа, кожата в допълнение към колагена също съдържа хиалуронова киселина, хондроитин сулфат и други протеогликани, те съдържат голям брой полярни групи, е овлажняващ фактор и има ефект на предотвратяване на тирозин в кожата да се трансформира в меланин, така че колагенът има естествени овлажняващи, избелващи, против бръчки, лунички и други функции, може да се използва широко в продукти за красота.Химическият състав и структурата на колагена го правят основата на красотата.Колагенът има подобна структура на колагена на човешката кожа.Това е неразтворим във вода фиброзен протеин, съдържащ захар.Молекулите му са богати на голям брой аминокиселини и хидрофилни групи и има определена повърхностна активност и добра съвместимост.При 70% относителна влажност може да задържи 45% от собственото си тегло.Тестовете показват, че чист разтвор от 0,01% колаген може да образува добър водозадържащ слой, осигуряващ цялата влага, от която кожата се нуждае.
С напредването на възрастта синтетичната способност на фибробласта намалява.Ако на кожата липсва колаген, колагеновите влакна ще бъдат съвместно втвърдени, което ще доведе до намаляване на междуклетъчните мукогликани.Кожата ще загуби своята мекота, еластичност и блясък, което ще доведе до стареене.Когато се използва като активно вещество в козметиката, последните могат да се разпространят в дълбокия слой на кожата.Тирозинът, който съдържа, се конкурира с тирозина в кожата и се свързва с каталитичния център на тирозиназата, като по този начин инхибира производството на меланин, засилва активността на колагена в кожата, поддържа влагата на роговия слой и целостта на структурата на влакната. , и насърчаване на метаболизма на кожната тъкан.Има добър овлажняващ и овлажняващ ефект върху кожата.В началото на 70-те години на миналия век говеждият колаген за инжектиране е въведен за първи път в Съединените щати за премахване на петна и бръчки и възстановяване на белези.
Време на публикуване: 04 януари 2023 г