膠原蛋白的各種應用

　　生物醫學材料

　　膠原蛋白是肌體自然蛋白，對皮膚表面的蛋白質分子具有較大的親和力、較弱的抗原性、良好的生物相容性和生物降解安全性，可降解吸收，粘著力好。由膠原制成的手術縫合線既有與天然絲一樣的高強度，又有可吸收性，在使用時既有優良的血小板凝聚性能，止血效果好，又有較好的平滑性和彈性，縫合結頭不易松散，操作過程中不易損傷機體組織，對創面有很好的黏附性，一般情況下只需較短時間的壓迫就可達到滿意的止血效果。所以膠原蛋白可以制成粉狀、扁狀及海綿狀的止血劑。同時用合成材料或膠原蛋白在血漿代用品、人造皮膚、人工血管、骨的修復和人工骨和固定化酶的載體等方面的研究和應用方面都十分的廣泛。

　　膠原蛋白分子肽鏈上具有多種反應基團，如羥基、羧基和氨基等，易于吸收和結合多種酶和細胞，實現固定化，它具有與酶和細胞親合性好、適應性強的特點。另外，膠原易加工成型，故純化的膠原蛋白可制成許多不同形式的材料，如膜，帶，薄片，海綿，珠體等，但以膜形式應用的報道多。膠原制備膜用于生物醫學，除具有生物可降解性、組織可吸收性、生物相容性、弱抗原性外，還主要有：親水性強，抗張強度高，具有類似真皮的形態結構，透水透氣性好;高抗張強度和低延展性決定的生物塑性;官能團多，可進行適度交聯改性，從而可控制其生物降解速度;可調節溶解(溶脹)性;與其它生物活性組分一起使用，具有協同效應;可與藥物相互作用;交聯或酶處理去端肽可使抗原性降低，可隔離微生物，有生理活性，如有血凝作用等優點。

　　同時也存在以下缺點：膠原的分離純化及加工處理復雜，分離的膠原交聯密度、纖維大小等具有多樣性。酶解膠原速度多變，條件難于控制;且純膠原干燥后質地脆，成膜能力并不強，其膜延展性低，易干裂，抗水性差，遇水易溶脹，在體內易降解，潮濕環境中易受細菌侵蝕而變質，此外還可能導致一些副反應，如組織鈣化等。故實際應用中，常常通過一定方法將膠原蛋白改性，通過改性避免膠原蛋白制備材料的缺點，提高膠原的拉伸強度及抗降解能力，降低膨脹率，改善膠原的力學性能與抗水性。

　　臨床應用形式有水溶液、凝膠、顆粒劑、海綿和薄膜等。同樣這些形狀都可用于藥物緩釋，已獲準上市和正在研發的膠原蛋白藥物緩釋應用大都集中在眼科中抗感染和青光眼治療，創傷中的局部治療及傷口修復的控制感染，婦科的宮頸發育異常和外科的局部麻醉等。

　　組織工程

　　由于膠原蛋白廣布于人體各組織中，系各組織中的重要成分并構成組織細胞外基質(Extracelluarmatrix，ECM)，其性質是一種天然的組織支架材料。從臨床應用的角度，人們用膠原蛋白制成各種各樣的組織工程支膠原基組織工程皮膚[156]架，如皮膚、骨組織、氣管和血管支架等。然而以膠原本身而言就有兩大類，即純膠原制備的支架和與其它成分復合而成的復合物支架。純膠原蛋白組織工程支架具有生物相容性好、易加工、可塑性并能促進細胞黏附、增殖等優點，但也有膠原蛋白的力學性能差，在含水時難以塑形，無法支撐組織重建等不足。