- Aplikace zdravotnických materiálů
- Aplikace tkáňového inženýrství
- Aplikace spáleniny
- Aplikace krásy
Kolagen je druh bílé, neprůhledné, nevětvené vláknité bílkoviny, která se vyskytuje hlavně v kůži, kostech, chrupavkách, zubech, šlachách, vazech a krevních cévách zvířat.Je to extrémně důležitý strukturální protein pojivové tkáně a hraje roli v podpoře orgánů a ochraně těla.V posledních letech, s rozvojem technologie extrakce kolagenu a hloubkovým výzkumem jeho struktury a vlastností, byla postupně široce uznávána biologická funkce kolagenových hydrolyzátů a polypeptidů.Výzkum a aplikace kolagenu se staly výzkumným centrem v medicíně, potravinářství, kosmetice a dalších průmyslových odvětvích.
Kolagen je přirozená bílkovina těla.Má velkou afinitu k proteinovým molekulám na povrchu kůže, slabou antigenicitu, dobrou biokompatibilitu a bezpečnost biologického rozkladu.Může být degradován a absorbován a má dobrou přilnavost.Chirurgický steh vyrobený z kolagenu má nejen stejně vysokou pevnost jako přírodní hedvábí, ale má i vstřebatelnost.Při použití má vynikající agregaci krevních destiček, dobrý hemostatický účinek, dobrou hladkost a elasticitu.Suturní spojení není volné, tělesná tkáň není během operace poškozena a má dobrou adhezi k ráně.Za normálních okolností lze dosáhnout uspokojivého hemostatického účinku pouze krátkou dobou komprese.Takže kolagen může být vyroben v prášku, plochý a houbovitý hemostatický.Velmi rozsáhlým výzkumem a aplikací je přitom použití syntetických materiálů nebo kolagenu v náhražkách plazmy, umělé kůži, umělých cévách, opravách kostí a umělých kostních a imobilizovaných nosičích enzymů.
Kolagen má na svém molekulárním peptidovém řetězci různé reaktivní skupiny, jako jsou hydroxylové, karboxylové a aminoskupiny, které se snadno absorbují a vážou různé enzymy a buňky, aby se dosáhlo imobilizace.Vyznačuje se dobrou afinitou k enzymům a buňkám a silnou adaptabilitou.Kromě toho se kolagen snadno zpracovává a tvoří, takže z vyčištěného kolagenu lze vyrobit mnoho různých forem materiálů, jako je membrána, páska, fólie, houba, kuličky atd., ale nejčastěji se uvádí použití membránové formy.Kromě biologické rozložitelnosti, vstřebatelnosti tkání, biokompatibility a slabé antigenicity se kolagenová membrána využívá především v biomedicíně.Má také následující vlastnosti: silnou hydrofilitu, vysokou pevnost v tahu, morfologii a strukturu podobnou pokožce a dobrou propustnost pro vodu a vzduch.Bioplasticita určená vysokou pevností v tahu a nízkou tažností;S mnoha funkčními skupinami může být vhodně zesíťován, aby se řídila rychlost jeho biologického rozkladu.Nastavitelná rozpustnost (bobtnání);Při použití s jinými bioaktivními složkami má synergický účinek.Může interagovat s drogami;Zesítěné nebo enzymatické ošetření určujících peptidů může snížit antigenicitu, může izolovat mikroorganismy, má fyziologické aktivity, jako je koagulace krve a další výhody.
Klinické aplikační formy jsou vodný roztok, gel, granule, houba a film.Podobně mohou být tyto tvary použity pro pomalé uvolňování léčiv.Aplikace kolagenových léků s pomalým uvolňováním, které byly schváleny pro trh a jsou ve vývoji, se většinou zaměřují na protiinfekční léčbu a léčbu glaukomu v oftalmologii, lokální léčbu při traumatu a kontrolu infekcí při hojení ran, cervikální dysplazii v gynekologii a lokální anestezii v chirurgii , atd.
Kolagen, který je široce distribuován ve všech tkáních lidského těla, je důležitou složkou ve všech tkáních a tvoří extracelulární matrix (ECM), což je přírodní tkáňový skelet.Z hlediska klinické aplikace byl kolagen použit k výrobě různých skeletů tkáňového inženýrství, jako jsou lešení kůže, kostní tkáně, průdušnice a krevních cév.Samotný kolagen lze však rozdělit do dvou kategorií, a to na scaffoldy vyrobené z čistého kolagenu a kompozitní scaffoldy vyrobené z dalších komponentů.Čisté kolagenové tkáňové inženýrské lešení mají výhody dobré biokompatibility, snadného zpracování, plasticity a mohou podporovat adhezi a proliferaci buněk, ale existují také nedostatky, jako jsou špatné mechanické vlastnosti kolagenu, obtížně se tvaruje ve vodě a není schopen podporovat rekonstrukci tkáně. .Za druhé, nová tkáň v místě opravy bude produkovat různé enzymy, které budou hydrolyzovat kolagen a vést k rozpadu skafoldů, což lze zlepšit zesíťováním nebo sloučeninou.Biomateriály na bázi kolagenu byly úspěšně použity v produktech tkáňového inženýrství, jako je umělá kůže, umělá kost, štěpy chrupavek a nervové katétry.Defekty chrupavky byly opraveny pomocí kolagenových gelů uložených v chondrocytech a byly učiněny pokusy připojit epiteliální, endoteliální a rohovkové buňky ke kolagenovým houbám, aby se přizpůsobily rohovkové tkáni.Jiné kombinují kmenové buňky z autogenních mezenchymálních buněk s kolagenovým gelem, aby vytvořily šlachy pro posttendinózní opravu.
Adhezivum s prodlouženým uvolňováním léčiva z umělé kůže vyrobené tkáňovým inženýrstvím složené z dermis a epitelu s kolagenem jako matricí je široce používáno v systémech pro dodávání léčiv s kolagenem jako hlavní složkou, která může tvarovat vodný roztok kolagenu do různých forem systémů pro dodávání léčiv.Příklady zahrnují kolagenové chrániče pro oftalmologii, kolagenové houby na popáleniny nebo traumata, částice pro dodávání proteinů, gelové formy kolagenu, regulační materiály pro dodávání léků přes kůži a nanočástice pro přenos genů.Kromě toho může být také použit jako substrát pro tkáňové inženýrství včetně systému buněčné kultury, lešení pro umělé krevní cévy a chlopně atd.
Autologní kožní štěpy jsou celosvětovým standardem pro léčbu popálenin druhého a třetího stupně.Pro pacienty s těžkými popáleninami se však nejzávažnějším problémem stal nedostatek vhodných kožních štěpů.Někteří lidé použili techniky bioinženýrství k růstu dětské kožní tkáně z dětských kožních buněk.Popáleniny se hojí v různé míře během 3 týdnů až 18 měsíců a nově narostlá kůže vykazuje malou hypertrofii a odolnost.Jiní používali syntetickou kyselinu poly-DL-laktát-glykolovou (PLGA) a přírodní kolagen k růstu trojrozměrných fibroblastů lidské kůže, což prokázalo, že: Buňky rostly rychleji na syntetické síťovině a rostly téměř současně uvnitř i vně, a proliferující buňky a secernovaly extracelulární matrix byly jednotnější.Když byla vlákna vložena do zad dermální krysy, dermální tkáň rostla po 2 týdnech a epiteliální tkáň rostla po 4 týdnech.
Kolagen je extrahován ze zvířecí kůže, kůže kromě kolagenu obsahuje také kyselinu hyaluronovou, chondroitin sulfát a další proteoglykany, obsahují velké množství polárních skupin, je hydratačním faktorem a působí tak, že zabraňuje přeměně tyrosinu v kůži na melanin, takže kolagen má přirozené hydratační, bělící, protivráskové, pihové a další funkce, může být široce používán v kosmetických produktech.Chemické složení a struktura kolagenu z něj činí základ krásy.Kolagen má podobnou strukturu jako kolagen lidské kůže.Je to ve vodě nerozpustná vláknitá bílkovina obsahující cukr.Jeho molekuly jsou bohaté na velké množství aminokyselin a hydrofilních skupin a má určitou povrchovou aktivitu a dobrou kompatibilitu.Při relativní vlhkosti 70 % dokáže udržet 45 % své vlastní hmotnosti.Testy ukázaly, že čistý roztok 0,01% kolagenu může vytvořit dobrou vodu zadržující vrstvu, která poskytuje veškerou vlhkost, kterou pokožka potřebuje.
S přibývajícím věkem se syntetická schopnost fibroblastů snižuje.Pokud pokožce chybí kolagen, kolagenová vlákna spolu ztuhnou, což má za následek redukci mezibuněčných mukoglykanů.Pokožka ztratí svou jemnost, pružnost a lesk, což má za následek stárnutí.Když se používá jako účinná látka v kosmetice, může se rozšířit do hluboké vrstvy pokožky.Tyrosin, který obsahuje, soutěží s tyrosinem v kůži a váže se na katalytické centrum tyrosinázy, čímž inhibuje produkci melaninu, zvyšuje aktivitu kolagenu v kůži, udržuje vlhkost stratum corneum a integritu struktury vlákna. a podporu metabolismu kožní tkáně.Má dobrý hydratační a zvlhčující účinek na pokožku.Na počátku 70. let byl ve Spojených státech poprvé představen bovinní kolagen pro injekce k odstranění skvrn a vrásek a opravě jizev.
Čas odeslání: leden-04-2023