胶原蛋白在组织工程及临床中的应用

1.前言 胶原蛋白(以下简称为胶原)呈纤维状,是哺乳动物中含量最为丰富的动物蛋白。胶原能与各种细胞结合以构成性能各异的组织,如:软骨、皮肤、骨骼和肌腱。由于胶原是构成哺乳动物和人类众多组织的成份之一,所以近年来成为一种在组织工程上应用十分广泛的生物材料。尽管其研究的面涉及范围较广,但其主要有三个方面:①分子结     

天然降解性生物材料在整形外科中的应用

整形外科与生物医用材料有着密切的关系。互为依存且互促发展,本文将近年来新型的生物医用材料结合本研究所多年来的科研。重点阐述胶原蛋白,透明质酸及医用几丁糖的基本情况,并努力探索他们在整形外科中可能的应用。     

透明质酸的制备与鉴定

透明质酸是一种酸性粘多糖,其特有的粘弹性和保湿性已被用于医药与化妆品的生产中。本文以黄牛眼睛为材料,通过提取,除杂质、有机溶剂沉淀等步骤进行透明质酸的制备,并对其性质进行鉴定,表明用此方法制备的透明质酸基本达到了市场的要求,而且此工艺简单,成本低廉。     

透明质酸的制备及应用研究进展

透明质酸(hyaluronic acid,HA)是一种高分子量的直链酸性粘多糖。由于其具有特殊的生理作用、独特的流变学性质和极强的持水保湿能力,在化妆品工业、医学研究、临床治疗等领域有着广泛的应用。概述了透明质酸的制备及其在化妆品、保健食品和医药方面的应用研究进展。     

透明质酸的医学应用研究新进展

透明质酸是一种有极好的生物相容性和生物可降解的生物材料,已被广泛用于眼科、耳科、骨科和普外科等医学领域.本文介绍了最近研制开发的两种新型的透明质酸衍生物的制备以及它们分别在组织工程和眼科领域的医学应用研究新进展.     

胶原蛋白研发的最新进展

胶原蛋白是一组由多糖蛋白分子组成的大家族,是结缔组织的主要蛋白成份。胶原蛋白富含多样性及组织分布的特异性,是与各种组织和器官功能相关的功能性蛋白。胶原蛋白不但在个体的发生、分化以及形成过程中与其它结缔组织一样起着重要的作用,而且与机体的衰老和疾病有极其密切的关系。与此同时,胶原蛋白由于其独特的理化性质、优良的生物相容性以及材料间的兼容性,在许多领域得到了广泛应用。本文对胶原蛋白的种类、性质、产品标准及其应用市场进行了综述。     

类人胶原蛋白-透明质酸血管支架的性能及生物相容性

将类人胶原蛋白与透明质酸按不同比例复合,控制透明质酸的终浓度(W/V)分别为0、0.01%、0.05%、0.1%,用京尼平交联,采用真空冷冻干燥方法构建出血管支架材料。通过扫描电镜、XPS分析、拉力测试、压力爆破实验、细胞毒性实验、血管支架细胞种植实验及小鼠皮下植入等方法对其表面超微结构、表面元素组成、力学性能、细胞毒性等级、细胞相容性、组织相容性进行了研究。结果表明:当透明质酸的含量为0.05%时,类人胶原蛋白-透明质酸支架的孔径比较均匀,孔隙率达94.38%,应力为(1000.8±7.9)kPa,爆破压力为(1058.6±8.2)kPa,细胞毒性实验合格,同时具有良好的细胞相容性、组织相容性及降解性能。     

生物医用透明质酸多糖的改性和功能化研究

透明质酸(HA)是一种天然聚阴离子粘多糖已广泛用于医药和其它领域。目前已开发出了许多具有新的生物活性和功能性的透明质酸交联产物和衍生物,特别是水凝胶医用材料。本文综述了近年来透明质酸物理和化学改性研究的进展,重点介绍了交联改性、酯化改性、接枝改性和复合改性,以及改性产物在医药、生物组织工程支架等方面的应用前景。     

透明质酸在组织工程领域的应用研究进展

透明质酸是由β(1-3)-N - 乙酰-D- 葡萄糖胺和 β(1-4)-D- 葡萄糖醛酸的双糖反复交替连接而构成的酸性黏多糖,广泛分布于脊 椎动物体内各种组织细胞间质中,具有重要生理功能。而外源性透明质酸具有理想的生物相容性和可降解性,其作为支架材料在组织工 程领域的应用具有独特优势。综述近年来透明质酸在组织工程不同领域的应用研究进展。     

重组人源性胶原蛋白的制备及表征

为了获得可实现工业化生产的重组人源性胶原蛋白,根据人I型胶原蛋白Gly-X-Y序列,优选亲水性的Gly-X-Y胶原肽段设计人源性胶原蛋白氨基酸序列及对应的核苷酸序列,利用酶切技术构建pPIC9K-COL表达载体,电转化毕赤酵母获得人源性胶原蛋白毕赤酵母工程菌,并对其进行发酵罐发酵、纯化及鉴定。结果显示,获得表达量达4.5 g/L,纯度大于95%的人源性胶原蛋白,经氨基酸N端测序、分子量测定、氨基酸分析及胶原酶降解试验,确定获得的蛋白与理论的人源性胶原蛋白一级结构一致;同时胶原经冷冻干燥后进行扫描电镜分析及细胞毒性试验,确定人源性胶原蛋白冻干品具有多孔纤维网状结构及优良的细胞相容性,预示其具备作为生物医学材料的潜质。     

胶原蛋白-壳聚糖支架的构建及其与骨髓基质干细胞复合的实验研究

目的:构建一种组织工程神经支架,并观察体外培养的骨髓基质干细胞在其内部的生长情况,为后续种子细胞的移植提供阶段性实验数据.方法:以Ⅰ型胶原蛋白和壳聚糖为原料通过冷冻干燥技术制备神经支架,扫描电镜观察其内部结构,测量其孔径大小、孔隙率等指标.将体外培养的骨髓基质干细胞与Ⅰ型胶原蛋白-壳聚糖神经支架复合,共培养2天;扫描电镜观察细胞在支架内部的生长情况.结果:构建的神经支架均为圆柱状,内部为纵向平行排列的孔径均匀的微管样结构,细胞紧密贴附在支架微孔内壁上,细胞生长状况良好.结论:Ⅰ型胶原蛋白-壳聚糖支架具有良好的内部三维结构和生物相容性,可与细胞复合后用于修复周围神经缺损.     

胶原蛋白与Ⅵ型胶原蛋白的结构概述

描述了胶原蛋白的结构和Ⅵ型胶原蛋白的结构以及胶原蛋白的应用 ,并对人类胶原蛋白的生产进行了展望。     

鳖源胶原蛋白提取纯化及在生物材料中的应用

近年来,胶原蛋白因其良好的生物学性能在生物材料应用中得到越来越多的关注,为了建立一种快速高效的鳖源胶原蛋白纯化方法和探究其在生物材料中的应用价值,首先用Van Gieson染色法和苦味酸-天狼星红染色法观察裙边胶原纤维组织结构,发现裙边胶原纤维含量非常高且类型主要是Ⅰ型。采用不同截留分子量的透析袋对裙边胶原蛋白粗提液进行直接透析纯化,发现截留分子量为100 k Da的透析袋在透析48 h后对裙边胶原蛋白的纯化效果最好,SDS-PAGE检验显示几乎没有杂带。对裙边胶原蛋白生物学性能包括吸水性、体外降解性进行考察,其吸水力和持水力分别高达12.06 g/g和98.21%,且在72 h后被完全降解;对裙边胶原蛋白海绵的溶血性、皮肤致敏性、肝部创伤止血性、促创伤皮肤愈合性进行了研究,并和交联胶原进行比较,发现裙边胶原蛋白和交联胶原均不会造成SD大鼠溶血和皮肤过敏,二者均具有良好的止血效果,且裙边胶原蛋白能显著缩短创伤皮肤愈合时间,具有良好的促创伤皮肤愈合性,而交联胶原效果欠佳。本研究表明裙边胶原蛋白表现出了优良的生物学性能,在生物材料领域具有很大应用价值。     

由透明质酸发酵液制备高纯度透明质酸的方法

为简化由透明质酸发酵液制备高纯度透明质酸的过程,本实验利用氯苯除去菌体,由乙醇分离得到透明质酸提取物,向提取物中加入由4.2 g/L碳酸氢钠和5.3 g/L碳酸钠以体积比为45:5组成的水溶液及胰蛋白酶进行水解.水解后所得分离物在磷酸二氢钠含量为0.45 g/L,磷酸氢二钠含量为0.05 g/L及氯化钠含量为11.6 g/L的水溶液中溶解,向其中加入3倍体积的95%乙醇,得到沉淀,绝干的沉淀物中透明质酸质量比为98.9%.随后,经活性炭以及透析处理.最终透明质酸质量比为99.996%,相对分子量5.8×105.总回收率96.17%.     

胶原蛋白/BMP复合材料的制备和成骨性能研究

以胶原膜(含87.5 mg I型胶原蛋白)为载体, 复合3.5 mg rhBMP-2(人基因重组骨形成蛋白-2), 制备胶原蛋白/BMP复合材料。复合材料首先在兔背阔肌中埋置, 预构新生骨组织, 并采用ALP染色、Von Kossa染色和HE染色等观察复合材料的成骨过程和组织形态。然后将形成的新骨组织游离移植修复自体下颌骨体部洞穿性缺损; 并设以胶原为载体的rhBMP-2复合骨修复材料直接修复为对照组, 骨缺损不修复组为空白组。采用X线、抗压强度、硬组织切片、四环素荧光染色、骨形态计量检查, 观察复合材料修复骨缺损的质量和效果。结果表明, 胶原蛋白/BMP复合材料在兔背阔肌中4～6周成骨, 胶原材料于3～5周降解; 成骨过程为是以软骨成骨为主的方式, 新骨形态为编织骨, 可见明显的微血管分布; 游离移植修复自体下颌骨缺损, 6周缺损区为骨性愈合, 与对照组在抗压强度(P = 0.041)、新骨量(P = 0.034)均有显著性差异。胶原蛋白/BMP复合材料在骨骼肌中形成的新生骨组织可作为供骨修复一定范围的骨缺损。     

胶原蛋白/BMP复合材料的制备和成骨性能研究

以胶原膜(含87.5 mg I型胶原蛋白)为载体, 复合3.5 mg rhBMP-2(人基因重组骨形成蛋白-2), 制备胶原蛋白/BMP复合材料。复合材料首先在兔背阔肌中埋置, 预构新生骨组织, 并采用ALP染色、Von Kossa染色和HE染色等观察复合材料的成骨过程和组织形态。然后将形成的新骨组织游离移植修复自体下颌骨体部洞穿性缺损; 并设以胶原为载体的rhBMP-2复合骨修复材料直接修复为对照组, 骨缺损不修复组为空白组。采用X线、抗压强度、硬组织切片、四环素荧光染色、骨形态计量检查, 观察复合材料修复骨缺损的质量和效果。结果表明, 胶原蛋白/BMP复合材料在兔背阔肌中4～6周成骨, 胶原材料于3～5周降解; 成骨过程为是以软骨成骨为主的方式, 新骨形态为编织骨, 可见明显的微血管分布; 游离移植修复自体下颌骨缺损, 6周缺损区为骨性愈合, 与对照组在抗压强度(P = 0.041)、新骨量(P = 0.034)均有显著性差异。胶原蛋白/BMP复合材料在骨骼肌中形成的新生骨组织可作为供骨修复一定范围的骨缺损。     

纳米羟基磷灰石/胶原复合材料制备方法研究

研究了在脱钙骨基质内原位沉积纳米羟基磷灰石的电化学方法,探讨了影响沉积的实验因素和条件.并利用红外光谱和X衍射表征无机相的组成,透射电子显微镜观测晶体的形态和尺寸,光学显微镜观察无机相分布,灰化法测定无机成分含量.结果表明,电化学方法可以制备出纳米羟基磷灰石/胶原复合材料,其无机成分为53 9±3.2%,并且无机相的组成、分布、性质与自然骨非常一致,是纳米复合材料.     

羟基磷灰石复合材料的研究进展

目的：本文综述了羟基磷灰石（HA）复合材料的最新进展和研究近况,并简略探讨了它们的今后发展方向。     

胶原蛋白的开发与应用研究进展

胶原蛋白(collagen)是一类哺乳动物细胞外基质中的主要结构蛋白,广泛地存在于皮肤、骨骼、肌肉等组织中,主要参与细胞的增殖、分化、迁移和信号传递等生理生化行为,对组织细胞等起着支撑、修复、保护的作用。由于胶原蛋白具有良好的生物学特性,其在组织工程、临床医学、食品工业、包装材料、化妆品、医学美容、生物材料以及医疗器械等方面都有着广泛的应用。本文综述了胶原蛋白的生物学特性及其在国内外生物工程研究开发中的研究进展,并对胶原蛋白未来开发的前景进行了展望。