胶原在生物医学材料中的应用

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. 胶原止血材料可作为止血剂使用的胶原可以是粉状、片状、及海绵状等多种物理性态。其中胶原海绵已在临床上应用,一般用于内脏手术时毛细血管渗出性出血,它自身则被人体组织逐渐吸收。国外的研究中,止血海绵用胶原蛋白大多从牛腱中提取,用无花果蛋白酶除去不溶性胶原中的非胶原蛋白质,然后将其在酸性介质中分散成膨胀的纤维体,经冷冻干燥成为海绵状,再用0.15%的甲醛处理,可得到较好的使用稳定性和回弹性的成品[14]。关静[14]等人采用紫外光谱、氨基酸和电泳分析法,对参照国内外生物学材料评价标准制作的胶原海绵作结构分析,其中的氨基酸分析结果表明,甘氨酸含量34.16%,脯氨酸含量11.81%,羟脯氨酸含量11.39%,符合资料所报道的胶原蛋白特征氨基酸组成指标;胶原海绵乙酸溶液紫外吸收光谱与资料报道的胶原蛋白峰(225nm)吸收位置一致;再从胶原海绵的相对分子质量组分含量数据,说明存在较多的三维螺旋结构。具备胶原特有结构特征的胶原海绵,具有胶原的生物学性能。经临床验证[15],胶原海绵具有很好的止血性能,且亲水性强,吸水率大,止血时间短,粘附创面能力优异,而且创面干燥,不易发生感染,愈合迅速,体内脏器止血后,局部未见异常刺激反应,材料吸收良好,安全可靠,可望成为一种优良的止血材料推广使用。目前,国外已在医学临床上广泛使用胶原海绵,其中涉及普通外科、心血管外科、整形外科、泌尿外科、骨科、皮肤科、烧伤科、妇产科以及口腔科、耳鼻咽喉科、眼科的几乎所有的手术。
3. 角膜胶原膜角膜胶原膜是由胶原制成的可吸收性角膜表面覆盖物,外形类似角膜接触镜状半透明的柔软薄膜。它是一种新的眼科制剂,主要用于角膜病的治疗,可以使角膜上皮愈合加快,形成的瘢痕细小,透明,减低术后角膜水肿等炎症反应。采用猪巩膜作为胶原提取的原料,由于其胶原分子与人眼类似,可对角膜起到支持、营养和保护作用[16]。角膜胶原膜的应用基础在于:胶原能形成具有高抗张强度的不溶性纤维,促进角膜上皮损伤的修复和角膜上皮细胞生长。一方面,能溶解于泪液中的胶原具有引导上皮细胞迁入缺损区的能力,并在细胞迁移时起润滑作用;另一方面,胶原降解产物能被新生细胞利用合成新的胶原起连接细胞的作用,增强新生上皮细胞粘附基底膜的能力。再者,充填于新生细胞之间的胶原能减少生长细胞的接触性抑制。此外,胶原还能促进角膜上皮细胞生长分裂,是调节细胞增生的因素之一。胶原膜的药物递质作用主要是如下过程的完成所致:利用胶原膜的高度亲水性,将其放入水溶性药物的溶液中水化,胶原纤维能在结构间隙中容纳药物分子,以此形成一“药库”,能在较长时间内逐渐将药物向角膜组织和眼内释放。并且药物能完全、有效的通过胶原膜和角膜进行良好接触,直接经角膜向眼内释入。角膜胶原膜具有许多优良的生物学特性[17]:(1)高度亲水性,含水量可达60%以上;(2)可溶解性;(3)高度透氧性:(4)保护及润滑作用,从而减轻了眼睑对角膜表面的磨擦。(5)促进角膜伤口的愈合。眼用胶原膜已由前苏联於1984年首先研制成功,随后美国博士伦公司研制了干燥眼用胶原膜,并在眼科临床治疗中取得良好的疗效。目前国外角膜胶原膜已广泛应用于眼科临床[18]。国内也有研究报道[19],其应用前景已受到众多眼科学者的高度重视,但还处于不成熟阶段,特别是胶原膜的制作方法,怎样从试验过渡到临床应用,还需要做大量细致的工作及更深入的研究。
4 胶原生物材料的应用前景综上所述,胶原蛋白本身或与其它材料复合后,以膜、海绵、注射液等形式应用于眼角膜疾病、美容、矫形、创面止血等方面的实验及临床研究均取得较满意的结果,但要开发出更多的胶原产品,进而推广使用,尚需进行长期、大量的临床试验。尤其,随着与动物源有关的遗传疾病的出现,如疯牛病、口蹄疫等,国内外都非常重视与人们生活相关的动物的来源问题。在德国等发达国家,食用动物一般是规模化圈养,所以有比较好的监控机制:我国目前也逐渐在重视动物及其生长过程的监控,如给饲养动物带上生份标志卡等,以便于及时发现和控制疫情。因此,对于作为医学材料的胶原的来源问题,将会越来越受到严格的检测,这是研究者和生产者都必须正视的问题。总之,胶原作为一种天然大分子生物材料,随着21世纪生物技术时代的来临,应用前景将会更为广阔。若您对工程职称论文有所需求，请到工程职称论文专区下载http://www.dxlws.com/gcszclw/