膠原蛋白在生物醫藥工程中應用研究進展

謝文超

【摘 ?要】膠原蛋白在我國生物材料中屬于一種十分普遍的材料，其源于生物工程材料。膠原蛋白的用途極為廣泛，比如，其能夠被制作成藥物材料，包含水凝膠以及微膠囊等，最近幾年，在人體皮膚及骨骼等也都取得很大的成績。針對于此，本文對膠原蛋白在生物醫藥工程中應用研究進行了分析。

【關鍵詞】膠原蛋白;生物醫藥工程;應用研究

在哺乳動物中，膠原蛋白中富含大量的蛋白，占據蛋白總量的一半，在人體中發揮極為關鍵的作用，以及置于機體細胞表層中，保證其達到緊密的狀態。其在生物體可以應用于提純，能夠達到抗原性的效果。相較于其他天然聚合物，膠原蛋白能夠具備較好的生物降解性，在生物相容性方面，其優勢高于人體其他人體組織。

一、膠原蛋白作為基體的藥物傳輸系統

（一）膠原蛋白海綿

對于嚴重燒傷，膠原蛋白海綿子的治療作用非常顯著，其應用價值極高，還能夠吸收組織滲透液，可有效的防護傷口，實現迅速的結痂，對其潤滑。進行膠原蛋白海綿子植入的實驗，能夠發現，受到損傷的皮膚會盡快的愈合，膠原蛋白能夠實現藥物更好的傳輸，其優勢是十分的顯著的，對殺精劑進行合理運用，讓刺激性更大程度的降低，以及不存在副作用，經過數天的觀察可以清晰的看到，皮膚組織將其足夠的吸收，且效果明顯[1]。值得注意的是，其也存在一些缺點，比如，無法確保數量，運輸中很具有難度，機械程度不佳。

（二）水凝膠

在控制藥物傳輸系統領域中，可以利用膠原蛋白，膠原蛋白可以轉化成人的機體，并且構成注射型水凝膠。將膠原蛋白和腎上腺素進行符合，在形成可注射型水凝膠，不但能進行癌癥治療，還可以對癌細胞起到抑制作用。進行皮下注射可溶性膠原蛋白，能夠發現膠原蛋白能夠對傷損的皮膚進行修復[2]。

二、膠原蛋白作為基體的組織工程系統

（一）人體皮膚

I型膠原蛋白具備良好的生物相容性以及強大的機械強度，因此在制造人工皮膚中，其優勢是巨大的。將膠原蛋白用于基礎制作相應的人工皮膚，如此能夠促進表皮細胞及纖維細胞的迅速繁殖，并且可以使其與創面的黏附性加強，可有效的預防細菌感染以及減少出血頻率，使得皮膚移植成功率進一步提高[3]。

（二）人體骨骼

能夠促進骨組織形成某種蛋白質，因為其具備骨誘導性活性，最近幾年，膠原蛋白被有效的應用到人工骨材料中。在臨床中的前列腺癌以及乳腺癌，將其作為骨轉移的標志。

（三）膠原蛋白止血的應用

膠原蛋白還能夠讓血小板融合，從而讓其達到粘結的效果。從而能夠進行止血。其三螺旋結構能夠促進血小板附著，并且產生相應的釋放現象，在此種情況中，能足夠達成釋放反應是血液中的凝固因子被更大程度的激活，并能讓滲血中的傷口盡快的凝固，如此可以讓受到損傷的血管得到填塞。在國外，關于膠原蛋白止血，進行系統的研究，以及對脾肝等組織出血治療有效更加豐富的研究。另外，膠原蛋白海綿以及微晶膠原止血劑常用于粘牙齦手術中，其可以對上顎部位進行止血。我國對膠原止血材料的研究以及應用時間并不長，缺乏更加深入的研究，軍事醫學科學院研制出的膠原海綿止血材料，可以達到較好的止血效果，可以應用于體內創面止血和治療，其安全性和可靠性更高。

（四）膠原蛋白運用于眼科疾病治療

膠原蛋白可以修復角膜上皮細胞，并能夠促進細胞生長，在眼科疾病治療的過程中運用極為普遍。將膠原蛋白與淚液相融合，使得上皮細胞被引入缺損區，并且其實現降解產物的作用，以及得到新生細胞的利用，轉化成新的膠原，讓細胞之間得到連接。膠原蛋白能夠對眼球起到保護的作用，十分廣泛的應用于眼科中。膠原蛋白是眼睛給藥的承載，讓藥物在結膜囊中不斷得到釋放，進而在短期中使眼中藥物濃度達到最高，以及能夠維持較長時間，降低藥物的毒性，其發展前景十分廣泛。慶大霉素、萬古霉素以及其它部分抗生素的膠原蛋白保護膜，在角膜、淚液中的藥物濃度比滴劑療法中藥物濃度要高。我國對角膜的上皮愈合以及膠原膜釋藥的研究都取得了顯著的成績。

（五）膠原蛋白應用于組織工程中

組織工程是應用于修復和維護人體各組織以及器官損傷后功能，其研究包含種子細胞、器官構建等等。在不斷的研究中，組織工程對生物材料有著更高的要求。當下，生物能夠降解膠原蛋白，在組織工程中有著較為充分的研究，其具備極強的生物相容性，植入體內中，可以與體液、酶等發生作用，發生降解，分解成小分子物質得到吸收，也會在新陳代謝的過程中從體外排出。在組織工程中，膠原蛋白體現在皮膚、骨骼以及生物工程膜代用品中。膠原皮膚可以應用于創傷處理中，能夠通過膠原海綿的形式被用作人工皮膚。膠原結構能夠在礦物沉積中發揮出誘導的作用，其表面存在著沉積礦物位點，與非膠原蛋白結合，尤其是與生長因子相結合，可對礦化過程進行控制，使得骨形成，并促進植入物能夠代替骨骼，骨骼代用品膠原和其他化合物相融合，能夠應用于外科矯形[4]。伴隨著膠原蛋白應用于組織工程中，推動生物工程膜得到更好的發展，比如血管膜和韌帶等等

結束語

總而言之，在生物材料中，膠原蛋白在藥物傳輸系統與組織工程中被普遍的運用。目前我國在此方面的研究還較為落后，須進行大力的研究，對于有關問題，進行重點分析，充分意識到膠原蛋白被當作生物材料在運用的中發揮著巨大的優勢，其真正利用價值需要展開更加深入的研究，以及將其與其他生物材料進行有效的結合，能夠達到臨床實踐的需要。另外值得關注的是，膠原具備著耐用性和生物相容性，其制備成本很高，對于其中存在的問題，更大程度的認識到這些問題是生物材料的影響因素，因此必須在實驗以及實踐中，足夠的掌握有關內容，膠原蛋白這種新型的生物材料進行更加充分的認識，需要進行挖掘以及研究的珍貴寶藏，在研究工作不斷的展開中，膠原蛋白在生物醫藥領域必然擁有著非常顯著的發展前景和優勢。

參考文獻：

[1]于穎，肖剛，陳晚華.魚皮膠原蛋白的提取工藝及特性研究[J].上海醫藥，2019，40（3）：70-73.

[2]侯增淼，李曉穎，李敏，等.重組人源性膠原蛋白的制備及表征[J].生物工程學報，2019，35（2）：319-326.

[3]李毅，吳曉偉，王洪瑾.膠原蛋白材料在慢性創面修復中的應用研究進展[J].臨床醫學研究與實踐，2019，4（2）：193-195.

[4]胡康，張偉.膠原蛋白作為醫用生物材料對缺損組織修復、再生及重建的作用與意義[J].中國組織工程研究，2019，23（2）：317-322.