- Applicazione di materiali medici
- L'applicazione dell'ingegneria tissutale
- Applicazione di ustione
- Applicazione di bellezza
Il collagene è un tipo di proteina fibrosa bianca, opaca e senza rami, presente principalmente nella pelle, nelle ossa, nella cartilagine, nei denti, nei tendini, nei legamenti e nei vasi sanguigni degli animali.È una proteina strutturale estremamente importante del tessuto connettivo e svolge un ruolo nel sostegno degli organi e nella protezione del corpo.Negli ultimi anni, con lo sviluppo della tecnologia di estrazione del collagene e la ricerca approfondita sulla sua struttura e proprietà, la funzione biologica degli idrolizzati e dei polipeptidi di collagene è stata gradualmente ampiamente riconosciuta.La ricerca e l’applicazione del collagene sono diventate un punto focale della ricerca in medicina, cibo, cosmetici e altri settori.
Il collagene è una proteina naturale del corpo.Ha grande affinità per le molecole proteiche sulla superficie della pelle, debole antigenicità, buona biocompatibilità e sicurezza contro la biodegradazione.Può essere degradato e assorbito e ha una buona adesione.La sutura chirurgica in collagene non solo ha la stessa elevata resistenza della seta naturale, ma ha anche la capacità di assorbimento.Quando utilizzato, ha eccellenti prestazioni di aggregazione piastrinica, buon effetto emostatico, buona morbidezza ed elasticità.La giunzione della sutura non è allentata, il tessuto corporeo non viene danneggiato durante l'operazione e ha una buona adesione alla ferita.In circostanze normali, solo un breve periodo di compressione può ottenere un effetto emostatico soddisfacente.Quindi il collagene può essere trasformato in polvere, emostatico piatto e spugnoso.Allo stesso tempo, l'uso di materiali sintetici o collagene nei sostituti del plasma, nella pelle artificiale, nei vasi sanguigni artificiali, nella riparazione ossea e nell'osso artificiale e nei trasportatori di enzimi immobilizzati rappresenta una ricerca e un'applicazione molto estese.
Il collagene ha una varietà di gruppi reattivi sulla sua catena peptidica molecolare, come gruppi idrossilici, carbossilici e amminici, che sono facili da assorbire e si legano a una varietà di enzimi e cellule per ottenere l'immobilizzazione.Ha caratteristiche di buona affinità con enzimi e cellule e forte adattabilità.Inoltre, il collagene è facile da lavorare e formare, quindi il collagene purificato può essere trasformato in molte forme diverse di materiali, come membrana, nastro, foglio, spugna, perline, ecc., ma l'applicazione della forma di membrana è quella più segnalata.Oltre alla biodegradabilità, all'assorbibilità dei tessuti, alla biocompatibilità e alla debole antigenicità, la membrana di collagene viene utilizzata principalmente in biomedicina.Presenta inoltre le seguenti caratteristiche: forte idrofilicità, elevata resistenza alla trazione, morfologia e struttura simili al derma e buona permeabilità all'acqua e all'aria.Bioplasticità determinata da elevata resistenza alla trazione e bassa duttilità;Con molti gruppi funzionali, può essere reticolato in modo appropriato per controllarne il tasso di biodegradazione.Solubilità regolabile (rigonfiamento);Ha un effetto sinergico se utilizzato con altri componenti bioattivi.Può interagire con i farmaci;Il trattamento reticolato o enzimatico della determinazione dei peptidi può ridurre l'antigenicità, isolare microrganismi, avere attività fisiologiche, come la coagulazione del sangue e altri vantaggi.
Le forme di applicazione clinica sono soluzione acquosa, gel, granulo, spugna e pellicola.Allo stesso modo, queste forme possono essere utilizzate per il rilascio lento di farmaci.Le applicazioni a lento rilascio dei farmaci a base di collagene approvati per il mercato e in fase di sviluppo si concentrano principalmente sul trattamento anti-infettivo e del glaucoma in oftalmologia, sul trattamento locale nei traumi e sul controllo delle infezioni nella riparazione delle ferite, sulla displasia cervicale in ginecologia e sull'anestesia locale in chirurgia. , eccetera.
Ampiamente distribuito in tutti i tessuti del corpo umano, il collagene è un componente importante in tutti i tessuti e costituisce la matrice extracellulare (ECM), che è un materiale naturale per l'impalcatura dei tessuti.Dal punto di vista dell'applicazione clinica, il collagene è stato utilizzato per realizzare una varietà di impalcature di ingegneria tissutale, come impalcature per pelle, tessuto osseo, trachea e vasi sanguigni.Tuttavia, il collagene stesso può essere suddiviso in due categorie, vale a dire scaffold realizzati con collagene puro e scaffold compositi costituiti da altri componenti.Gli scaffold per l'ingegneria tissutale del collagene puro presentano i vantaggi di una buona biocompatibilità, facilità di lavorazione, plasticità e possono promuovere l'adesione e la proliferazione cellulare, ma presentano anche carenze come scarse proprietà meccaniche del collagene, difficile da modellare in acqua e incapaci di supportare la ricostruzione dei tessuti .In secondo luogo, il nuovo tessuto nel sito di riparazione produrrà una varietà di enzimi che idrolizzeranno il collagene e porteranno alla disintegrazione degli scaffold, che può essere migliorata mediante reticolazione o composti.I biomateriali a base di collagene sono stati utilizzati con successo in prodotti di ingegneria tissutale come pelle artificiale, osso artificiale, innesti di cartilagine e cateteri nervosi.I difetti della cartilagine sono stati riparati utilizzando gel di collagene incorporati nei condrociti e sono stati fatti tentativi per attaccare cellule epiteliali, endoteliali e corneali a spugne di collagene per adattarsi al tessuto corneale.Altri combinano cellule staminali provenienti da cellule mesenchimali autogene con gel di collagene per creare tendini per la riparazione posttendinea.
Un adesivo a rilascio prolungato per farmaci per la pelle artificiale realizzato con ingegneria tissutale composto da derma ed epitelio con collagene come matrice è ampiamente utilizzato nei sistemi di somministrazione di farmaci con collagene come componente principale, che può modellare la soluzione acquosa di collagene in varie forme di sistemi di somministrazione di farmaci.Gli esempi includono protettori del collagene per oftalmologia, spugne di collagene per ustioni o traumi, particelle per il rilascio di proteine, forme di gel di collagene, materiali regolatori per il rilascio di farmaci attraverso la pelle e nanoparticelle per la trasmissione genetica.Inoltre, può essere utilizzato anche come substrato per l'ingegneria tissutale, compresi sistemi di coltura cellulare, materiale per impalcature per vasi sanguigni e valvole artificiali, ecc.
Gli innesti cutanei autologhi sono stati lo standard globale per il trattamento delle ustioni di secondo e terzo grado.Tuttavia, per i pazienti con gravi ustioni, la mancanza di innesti cutanei adeguati è diventata il problema più serio.Alcune persone hanno utilizzato tecniche di bioingegneria per far crescere il tessuto cutaneo dei bambini dalle cellule della pelle dei bambini.Le ustioni guariscono in varia misura in un periodo compreso tra 3 settimane e 18 mesi e la pelle appena cresciuta mostra scarsa ipertrofia e resistenza.Altri hanno utilizzato l’acido poli-DL-lattato-glicolico sintetico (PLGA) e il collagene naturale per far crescere fibroblasti tridimensionali della pelle umana, dimostrando che: le cellule crescevano più velocemente sulla rete sintetica e crescevano quasi simultaneamente all’interno e all’esterno, e le cellule proliferanti e secrete la matrice extracellulare era più uniforme.Quando le fibre sono state inserite nella parte posteriore di un ratto cutaneo, il tessuto dermico è cresciuto dopo 2 settimane e il tessuto epiteliale è cresciuto dopo 4 settimane.
Il collagene viene estratto dalla pelle animale, la pelle oltre al collagene contiene anche acido ialuronico, condroitin solfato e altri proteoglicani, contengono un gran numero di gruppi polari, è un fattore idratante e ha l'effetto di impedire alla tirosina nella pelle di trasformarsi in la melanina, quindi il collagene ha funzioni idratanti naturali, sbiancanti, antirughe, lentiggini e altre funzioni, può essere ampiamente utilizzata nei prodotti di bellezza.La composizione chimica e la struttura del collagene lo rendono il fondamento della bellezza.Il collagene ha una struttura simile al collagene della pelle umana.È una proteina fibrosa non solubile in acqua contenente zucchero.Le sue molecole sono ricche di un gran numero di aminoacidi e gruppi idrofili e hanno una certa attività superficiale e una buona compatibilità.Al 70% di umidità relativa, può trattenere il 45% del proprio peso.I test hanno dimostrato che una soluzione pura di collagene allo 0,01% può formare un buon strato che trattiene l'acqua, fornendo tutta l'idratazione di cui la pelle ha bisogno.
Con l’aumentare dell’età diminuisce la capacità sintetica dei fibroblasti.Se la pelle è priva di collagene, le fibre di collagene verranno co-solidificate, con conseguente riduzione dei mucoglicani intercellulari.La pelle perderà morbidezza, elasticità e lucentezza, con conseguente invecchiamento.Quando viene utilizzato come principio attivo nei cosmetici, quest'ultimo può diffondersi nello strato profondo della pelle.La tirosina in esso contenuta compete con quella della pelle e si lega al centro catalitico della tirosinasi, inibendo così la produzione di melanina, potenziando l'attività del collagene nella pelle, mantenendo l'umidità dello strato corneo e l'integrità della struttura fibrosa. e favorendo il metabolismo del tessuto cutaneo.Ha un buon effetto idratante e idratante sulla pelle.All’inizio degli anni ’70, il collagene bovino iniettabile fu introdotto per la prima volta negli Stati Uniti per rimuovere macchie, rughe e riparare cicatrici.
Orario di pubblicazione: 04 gennaio 2023