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第四章胶原蛋白在医学及工业上的用途（第二部分）-日本直购网日本直购网-官方日本购物网站日本代购网站全球代购 / 2009-05-07

表六软组织修复材、补缀材（生分解吸收材料）

使用目的	材料例
人工皮肤	创伤被覆	再生胶原蛋白膜，几丁质膜
	构造体	再生胶原蛋白海绵
	代用皮肤	自家移植皮片，同种移植皮片，异种移植皮片
	培养皮肤	再生胶原蛋白膜/自家皮肤细胞（培养）
人工血管	抗血栓性材料	再生胶原蛋白膜，PGA/PLA
人工血管	混合型	新生内膜形成促进型，内皮细胞播种型，新生内膜细胞诱导型
补缀材	胶原蛋白基质，胶原蛋白被覆高分子材料，PGA胸部支持体
人工食道	胶原蛋白被覆矽胶
人工气管	胶原蛋白被覆高分子材料
人工韧带	胶原蛋白被覆与几丁质混合产品

二、未来生医材料发展的方向

（一） 生体分解吸收性高分子

外科手术时常缝合血管、肠管，使用絆合丝（高分子材料）经过数周后则溶合复原;此类高分子最好具备生体吸收分解性;外科治疗用的高分子如上述手术缝合丝，需具备适度的力学性质、适度的分解性。可利用酵素或可不利用有酵素分解等，前都有聚酯，聚乳酯、聚内酯、聚酸酑等，后者有蛋白质，聚胜，多糖类，聚羟酪酸、核酸。唯无毒性方面因高分子分解时会产生低分子量物质，又由于要具备分解性因而力学性质常觉不够，胶原蛋白在此方面为理想的材料，其它尚有聚羟乙酸（Polyglycolic acid），羟乙酸--乳酸共聚物，聚羟酪酸等，唯此类共聚物尚有分解速度较慢的缺点。

（二）混合型生医材料（Hybrid Biomaterials）

所谓混合型生医材料，简单地说，材料表面构造和生体的组织构造相同的人工材料统称之。由于生体材料具有包埋或复健功能，材料表面设法种下内皮细胞，让细胞繁殖，可以成为制备具生体适合性最佳的生体材料。根据此理念，导致混合型（Hybrid）的研究发展方向。

人工高分子材料之特点为构造、性质均一，物理、化学性质安定，加工性良好，唯生体适合性差，不具备稍高度的生体功能; 生体材料虽具有生体适合性、生体功能，唯缺点为不安定;将生体物质和高分子材料组合，彼此补长短为混合型生医材料的目标。

混合的方法大致有三种：

1. 利用吸附或包埋的物理方法。

2. 利用共价键或离子键使两者结合的化学方法。

3. 利用细胞融合因子或细胞融合的生物学方法。

依研究所报告的混合法有：

1. 利用技枝方法，将高分子材料和胶原蛋白混质。

2. 目标为人工皮肤的多糖类和胶原蛋白的混质薄膜。

3. 生丝素（Fibroin）和高分子材料的混合质。

例如将聚酯的织布、编织涂布血浆蛋白水溶液并用戊二醛（glutaraldehyde）连结，表面便成为和血液适合性良好的。

高分子材料的表机要种下细胞的过程根据并非内皮细胞直接繁殖在材料而是材料表面先繁殖平滑筋细胞，然后上面生成纤维芽细胞层，接者再成长内皮细胞层;由实验证明使胶原蛋白、生丝素或蛋白素上的内皮细胞的繁殖比原来高分子材料好良好。

此类研究已有内分泌细胞和高分子材料的恰型化合物，目标为代行一部分肝脏功能。

二、医药品与医学用途

胶原蛋白目前在医药品与医学用途日渐盛行。其衍生物可用以作为风湿性关节炎用药、降血压剂、膀胱失禁用药以及癌症、肝病诊断用药等，此外还可用在药物传输系统（DDS）方面。（表七）

表七胶原蛋白在工产业中的应用

种类	应用情况
新材料	几丁聚糖、胶原蛋白与聚酯类混合之新材料，可作为内衣裤等用途组织、细胞培养用
化妆品	几丁聚糖、胶原蛋白混合之保温性产品头发定型剂护肤剂
涂料	胶原蛋白与树脂混合制成
生化工程用	中空纤维反应器使用的胶原蛋白高密度细胞培养用材

药物传输系统（DDS）也就是在适当的时机，只以适当的药量，送至需要的疾病部位，此种适时，适量用适位的治疗法是未来疾病治疗的趋势。此种疗法不但治疗效果佳，而且副作用发生频率少，是21世纪的治疗走向。DDS事实上包括两个机能面，其一为释出的设计控制（controlled relesase 或 program release ），另一为目标导向（targeting）。目标导向一般利用在体内的治疗，是相当复杂、繁琐的课题。而释出设计控制应用范围较广，可应用于体内或体外的系统或环境，利用担体（carrier）的选择能有效的控制释离的速度。

理想的DDS由下列四个单元所组成：

1. 药物

身体内药物浓度随药物由DDS内的释出速度而改变，释出完毕后，体内药物浓度亦随之下降，故一般选用半衰期短的药物较为适当。半衰期长的药物就是由DDS中释完后，药物还能长期维持在体内，帮控制上比较困难，半衰期短的药物在体内的浓度比较容易控制，其安全性亦很较高。

2. 药物释出模式

可由四个部分构成：

（1）药物储藏部

（2）释出控制部

（3）能源

（4）释出孔或释出表面

3. 覆膜

由于DDS的覆膜要与身体组织接触，故必须选用适当的生医材料，才不会引起组织反应及血液反应。

4. 治疗程式

这是一种可以设定期间及维持一定良好药物浓度的程式，可依需要而达治疗效果的程式。

DDS所组成的单元中，覆膜是一项重要任务，而扮演覆膜角色的胶原蛋白是研究得很多的生医材料之一，目前已有几种药物已经利用胶原蛋白作为缓释药剂之覆膜，未来发展极有潜力。

近年来也有研究指出，利用胶原蛋白与几丁聚醣的复合膜可用在药物之释控。由于胶原蛋白及几丁聚醣为天然的生物可分解聚合物，具有很好的生物适合性及物理化学性质，并非常适合作为药物释放控制的材料。因此利用FTIP（Fourier transfrm inforared）及吸收水平衡反应研究一烔组成之胶原蛋白与几丁聚醣所形成之水复合膜的特性。胶原蛋白较易水肿，但加放丁聚醣后，其水肿程度下降，且不易水解。药物释放的快慢也可利用复合膜中不同的胶原蛋白用几丁质的比例来调控。由FTIR分析中，直接混成的复合材料中，胶原蛋白仍保持相当完整，薄膜为零階（或定量）释放。

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