胶原蛋白的制造技术及生医产品

1、第五章 胶原蛋白的制造技术及生医产品一、胶原蛋白与明胶的制造方法生物医学材料目前最常用的胶原蛋白属于第一型胶原蛋白。第一型胶原蛋白在皮肤含量最 4 摄氏度以下进展，其流程如图九所示。另外，水溶性胶原蛋白及其胶原蛋白衍生多胜产品之制法则示如图十、图十一。十二。胶原蛋白的生产原料主要来自于猪，但近年来也有人以禽类为原料，用于化装品或食品可 消退消费者心中对于狂牛病或口蹄疫的疑虑。在人类历史上，利用动物皮抽取胶原蛋白的利用，可追溯到四万年前的石器时代，而以皮 过程中得知的。当时主要是用以制造法国皇宫料理及甜点，后来传至全欧洲。而食品用明胶的正式工业生产，则可能是在十九实际末期才有。工业用途的明胶量产

2、化是在荷兰开头的，时间在一六九零年左右，一七零零年以后英国为主要生产国，到了十九世纪时， 法、英、德、美等国也都有工业用明胶的生产。一八一四年，英国建立了牛骨脱灰技术，使得工 业生产骨胶正式确立。用途为食用，百分之十五为相片用，百分之十为医药用，百分之五为工业用。主要来源是牛、鱼 肉以及骨中无法提取，一头牛大约可提取二三工具内的明胶，固然也能以近代生物技术法由微生物发酵而生产。二、生医用途胶原蛋白产品胶原蛋白由动物组织中抽出并纯化之后，可制成各种不同形式产品用在生物医学方面。（一）注射用溶液适用于填补缺损的松软组织，如小针美容、修补皮肤凹洞以及皱纹等。（二）粗纤维状胶原蛋白可作成可手术用缝线，

3、由于生体适合性高可被体内吸取，又可免除拆线的程序。 韧带。（三）胶体状可用在药物传输、填补缺损特定部位的组织，到达皮肤或器官组织的整形及修补之目的。（四）管状事先将此类产品涂布抗凝血剂或填满整体血管细胞，亦可作为血管取代材料：神经外科医 学上认为管状胶原蛋白是导引周边神经再生的优良介质蛋白质。（五）薄膜或薄片状眼科医学使用的胶原膜（collagenshield），可用以加速修复角膜上皮细胞，并能消退抗菌、抗炎症、抗凝血等药物的释放，有效削减角膜水肿等。牙科的应用则将胶原薄膜置于植牙 材料的外表，以增进其生物适合性，或利用填补的胶原薄膜，促使牙周组织，齿槽骨、牙周韧带 的重整生长，因此牙齿与周边

4、组织能有较佳的密合。（六）多孔性片状海绵、或纤维状此为胶原蛋白经冷冻枯燥后的产品，医学上可作为止血剂、伤口敷料、组织垫片以及人 造半月片软体等。由于海绵状的发炎现象，所以在外科上可作为脑膜破损之取代物。（七）合成材料外表吸附或键结以共价键结或吸附在合成材料外表的胶原蛋白，目的用以改进产品的生物适合性，如整形 外科用伤口敷料便是胶原蛋白吸附于尼龙（nylon）材料外表，由于尼龙为合成高分子材料，不 易被生体吸取，因此仅为临时性敷料。（八）合成材料复合物 聚胺脂或达克龙，参加胶原蛋白后可与这些材料形成复合物。胶原蛋白与陶瓷材料的复合物，则 可作为骨头填充剂。(九)其他产品如经化学修饰处理的猪心瓣膜

5、或裁成心瓣膜之牛心包膜，缝制於聚丙烯高分子做成之架子 上，可作为人工瓣膜，用在人体移植，已有二、三十年历史。三、生体高分子(胶原蛋白，几丁质)人工皮肤人工皮肤应用的争辩方面，较常用的是胶原蛋白系列，但由於此种产品会使体液渗出，复盖 解性，是人工皮肤的良好材料。几丁质制成的人工皮肤除了有上述特点外，对损伤部位具有良好 的鎮痛效果，与伤口接著性良好，并有止血成效，具有表皮形成功能及再生的表皮平坦光滑等优 点。在人工皮肤的型熊上，由於几丁质较胶原蛋白类材料抗化学药品性较挂，因此在人工皮肤的 应用在深层皮肤之损伤。一般而言，作为人工皮肤材料必需考虑协作皮肤的组织工程 (表十二)。表十二皮肤组织工程1.

6、1.组织架构稳固，不易收缩2.组成份吸引细胞移入3.过度孔洞细胞移入及分散4.物理构造一海绵状、胶体状、薄膜状5.造当分解速率6.优良生物相溶性7.小针美容用胶原蛋白制作过程醋酸溶液混式纺丝不织布式人工皮肤几丁质 纺丝液脱水凝固薄膜式人工皮肤产品特性以几丁质与胶原蛋白为原料做成的手术用线与人工皮肤早已商业化，如一九八 0 年月日本公 材制作过程醋酸溶液混式纺丝不织布式人工皮肤几丁质 纺丝液脱水凝固薄膜式人工皮肤产品特性透氣性、吸水性佳、亲和性良好透氣性、吸水性佳、亲和性良好抑制有害细菌增殖“Beschitin-W”刺激自身皮肤细胞的增长不滑几丁质缩短治疗时间伤口可以愈合得格外平滑图十四 几丁质

7、人工皮肤的作法与特性若将成牛皮的真皮层以食盐水除去可性成分，粉碎后混以稀盐酸、酵素等，使胶原蛋白成佳，更适合身体。人工皮肤之制造和手术用线制造方法一样，先将胶原蛋白制成再生线，此线以 同样的胶原蛋白，不会引起排斥反响、过敏反响，所以是性能优越的人工皮肤的一种。 目的三种新生物科技产品。四、外科美容用胶原蛋白 比较，结果如表十表十三 胶原蛋白由与其他美容方法比较活性胶原蛋白雷射果酸磨皮疗程时间1060602疗程次数11-21-24痛的感觉无很痛灼痛很痛复原时间马上2-42-44 原蛋白为将来趋势。（一）果酸换肤由于果酸或 A 酸均为酸性极枪的化学物质，就像硫酸一样与皮肤接触后会腐蚀皮肤破坏组织，使老化的皮肤腐蚀掉。手术后需要相当长的恢复时间，再产生新的皮肤以到达消退皱纹的作用。 所以并非抱负的材料。（二）雷射除皱纹雷射是利用瞬间产生很高的温度来破坏皮肤组织，如火烧一样，术后亦需长时间恢复并以药膏 治疗以消退老化的皮肤。由于有副作用，使用受限制。（三）果酸协作雷射手术 否则简洁晒伤导致黑斑及加速老化的反效果。（四）活性胶原蛋白利用植入胶原蛋白的方法填补皮肤组织，并与原来的皮肤组织结合再生，以到达消退皱纹的效果，对皮肤只有好处没有害处，同时没有损害到原来的皮肤，在植入时也不会痛，手术后也不会 10这种商品化的活性胶原蛋白在生物医学方面主要用途如下：美容医学脸部