- Primjena medicinskih materijala
- Primjena tkivnog inženjeringa
- Primjena opeklina
- Aplikacija za ljepotu
Kolagen je vrsta bijelog, neprozirnog vlaknastog proteina bez grana, koji uglavnom postoji u koži, kostima, hrskavici, zubima, tetivama, ligamentima i krvnim sudovima životinja.Izuzetno je važan strukturni protein vezivnog tkiva, i igra ulogu u potpori organa i zaštiti tijela.Posljednjih godina, s razvojem tehnologije ekstrakcije kolagena i dubinskim istraživanjem njegove strukture i svojstava, biološka funkcija hidrolizata i polipeptida kolagena postupno je široko priznata.Istraživanje i primjena kolagena postalo je žarište istraživanja u medicini, hrani, kozmetici i drugim industrijama.
Kolagen je prirodni protein organizma.Ima veliki afinitet za proteinske molekule na površini kože, slabu antigenost, dobru biokompatibilnost i sigurnost biorazgradnje.Može se razgraditi i apsorbirati i ima dobru adheziju.Hirurški šav napravljen od kolagena ne samo da ima istu visoku čvrstoću kao prirodna svila, već ima i sposobnost upijanja.Kada se koristi, ima odlične performanse agregacije trombocita, dobar hemostatski učinak, dobru glatkoću i elastičnost.Spoj šava nije labav, tjelesno tkivo nije oštećeno tokom operacije i ima dobro prianjanje na ranu.U normalnim okolnostima, samo kratko vrijeme kompresije može postići zadovoljavajući hemostatski učinak.Tako se od kolagena može napraviti prah, ravni i spužvasti hemostatik.Istovremeno, upotreba sintetičkih materijala ili kolagena u zamjenama za plazmu, umjetnoj koži, umjetnim krvnim žilama, popravci kostiju i umjetnim kostima i imobiliziranim nosačima enzima su vrlo opsežna istraživanja i primjena.
Kolagen ima niz reaktivnih grupa na svom molekularnom peptidnom lancu, kao što su hidroksilne, karboksilne i amino grupe, koje se lako apsorbuju i vezuju za razne enzime i ćelije kako bi se postigla imobilizacija.Ima karakteristike dobrog afiniteta sa enzimima i ćelijama i jake prilagodljivosti.Osim toga, kolagen se lako obrađuje i formira, tako da se od pročišćenog kolagena može napraviti mnogo različitih oblika materijala, kao što su membrana, traka, lim, spužva, perle, itd., ali se primjena membranskog oblika najčešće javlja.Pored biorazgradljivosti, apsorpcije tkiva, biokompatibilnosti i slabe antigenosti, kolagenska membrana se uglavnom koristi u biomedicini.Također ima sljedeće karakteristike: snažnu hidrofilnost, visoku vlačnu čvrstoću, morfologiju i strukturu nalik dermi i dobru propusnost za vodu i zrak.Bioplastičnost određena visokom vlačnom čvrstoćom i niskom duktilnošću;Sa mnogim funkcionalnim grupama, može se umrežiti na odgovarajući način kako bi se kontrolisala brzina njegove biorazgradnje.Podesiva rastvorljivost (bubrenje);Ima sinergistički učinak kada se koristi s drugim bioaktivnim komponentama.Može stupiti u interakciju s lijekovima;Umreženi ili enzimski tretman determinirajućih peptida može smanjiti antigenost, može izolirati mikroorganizme, imati fiziološke aktivnosti, kao što je koagulacija krvi i druge prednosti.
Oblici kliničke primjene su vodeni rastvor, gel, granule, sunđer i film.Slično, ovi se oblici mogu koristiti za sporo oslobađanje lijekova.Primjena kolagenskih lijekova sa sporim oslobađanjem koji su odobreni za tržište i koji su u razvoju uglavnom je usmjerena na liječenje protiv infekcija i glaukoma u oftalmologiji, lokalno liječenje traume i kontrolu infekcija u sanaciji rana, cervikalna displazija u ginekologiji i lokalna anestezija u kirurgiji. , itd.
Široko rasprostranjen u svim tkivima ljudskog tijela, kolagen je važna komponenta u svim tkivima i čini ekstracelularni matriks (ECM), koji je prirodni materijal skele tkiva.Iz perspektive kliničke primjene, kolagen se koristi za izradu raznih skela za tkivno inženjerstvo, kao što su koža, koštano tkivo, traheja i skele za krvne sudove.Međutim, sam kolagen se može podijeliti u dvije kategorije, a to su skele od čistog kolagena i kompozitne skele od drugih komponenti.Skele za inženjering tkiva od čistog kolagena imaju prednosti dobre biokompatibilnosti, jednostavne obrade, plastičnosti i mogu potaknuti adheziju i proliferaciju stanica, ali postoje i nedostaci kao što su loša mehanička svojstva kolagena, teško se oblikuju u vodi i ne mogu podržati rekonstrukciju tkiva. .Drugo, novo tkivo na mjestu popravke će proizvesti razne enzime, koji će hidrolizirati kolagen i dovesti do dezintegracije skela, što se može poboljšati umrežavanjem ili spajanjem.Biomaterijali na bazi kolagena uspješno se koriste u proizvodima za tkivno inženjerstvo kao što su umjetna koža, umjetna kost, transplantati hrskavice i nervni kateteri.Defekti hrskavice su popravljeni pomoću kolagenskih gelova ugrađenih u hondrocite i napravljeni su pokušaji da se epitelne, endotelne i rožnjače ćelije pričvrste na kolagene spužve kako bi se uklopile u tkivo rožnice.Drugi kombinuju matične ćelije iz autogenih mezenhimskih ćelija sa kolagenskim gelom kako bi napravili tetive za posttendinoznu popravku.
Umjetni ljepilo za kožu s produženim oslobađanjem tkivnog inženjeringa koji se sastoji od dermisa i epitela s kolagenom kao matriksom široko se koristi u sistemima za isporuku lijekova s kolagenom kao glavnom komponentom, koja može oblikovati vodenu otopinu kolagena u različite oblike sistema za isporuku lijekova.Primjeri uključuju kolagene štitnike za oftalmologiju, kolagene spužve za opekotine ili traume, čestice za isporuku proteina, gel forme kolagena, regulatorne materijale za isporuku lijekova kroz kožu i nanočestice za prijenos gena.Osim toga, može se koristiti i kao supstrat za inženjering tkiva uključujući sistem ćelijske kulture, materijal za skele za umjetne krvne sudove i zaliske, itd.
Autologni kožni transplantati su globalni standard za liječenje opekotina drugog i trećeg stepena.Međutim, za pacijente s teškim opekotinama nedostatak odgovarajućih kožnih transplantata postao je najozbiljniji problem.Neki ljudi su koristili tehnike bioinženjeringa za uzgoj tkiva bebine kože iz ćelija bebine kože.Opekotine zarastaju u različitim stepenima u roku od 3 nedelje do 18 meseci, a novoizrasla koža pokazuje malo hipertrofije i otpornosti.Drugi su koristili sintetičku poli-DL-laktat-glikolnu kiselinu (PLGA) i prirodni kolagen za rast trodimenzionalnih fibroblasta ljudske kože, pokazujući da: Stanice su rasle brže na sintetičkoj mreži i rasle gotovo istovremeno iznutra i izvana, a ćelije koje se razmnožavaju i izlučuju ekstracelularni matriks je bio ujednačeniji.Kada su vlakna umetnuta u leđa dermalnog štakora, dermalno tkivo je naraslo nakon 2 sedmice, a epitelno tkivo je poraslo nakon 4 sedmice.
Kolagen se ekstrahuje iz životinjske kože, koža pored kolagena sadrži i hijaluronsku kiselinu, hondroitin sulfat i druge proteoglikane, sadrže veliki broj polarnih grupa, hidratantni je faktor, te ima učinak sprečavanja tirozina u koži da se transformiše u melanin, tako da kolagen ima prirodnu hidrataciju, izbjeljivanje, protiv bora, pjega i druge funkcije, može se široko koristiti u kozmetičkim proizvodima.Hemijski sastav i struktura kolagena čine ga osnovom ljepote.Kolagen ima sličnu strukturu kao i kolagen ljudske kože.To je vlaknasti protein koji nije rastvorljiv u vodi i sadrži šećer.Njegove molekule su bogate velikim brojem aminokiselina i hidrofilnih grupa, te ima određenu površinsku aktivnost i dobru kompatibilnost.Pri 70% relativne vlažnosti, može zadržati 45% vlastite težine.Testovi su pokazali da čista otopina od 0,01% kolagena može formirati dobar sloj koji zadržava vodu, osiguravajući svu vlagu koja je koži potrebna.
Sa starenjem, sintetička sposobnost fibroblasta se smanjuje.Ako koži nedostaje kolagen, kolagenska vlakna će se ko-očvrsnuti, što će rezultirati smanjenjem međustaničnih mukoglikana.Koža će izgubiti mekoću, elastičnost i sjaj, što će rezultirati starenjem.Kada se koristi kao aktivna tvar u kozmetici, potonja se može proširiti u duboki sloj kože.Tirozin koji sadrži natječe se s tirozinom u koži i veže se za katalitički centar tirozinaze, čime inhibira proizvodnju melanina, pojačavajući aktivnost kolagena u koži, održavajući vlažnost stratum corneuma i integritet strukture vlakana. i podstiču metabolizam kožnog tkiva.Ima dobar hidratantni i hidratantni učinak na kožu.Početkom 1970-ih, goveđi kolagen za injekcije je prvi put predstavljen u Sjedinjenim Državama za uklanjanje mrlja i bora i popravku ožiljaka.
Vrijeme objave: Jan-04-2023