类人在医学美容领域中的应用

1、类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,类人生物医学材料重点实验室西北大学生物工程系晓轩博士,第一部分类人胶原蛋白简介第二部分类人胶原蛋白的创新性第三部分类人胶原蛋白的实验研究第四部分类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用第五部分类人生物医学材料重点实验室、西安巨子生物基因技术股份有限公司简介,目录,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,1、类人胶原蛋白的概念：通过基因重组和生物工程技术得到的，一种新型的、水溶性高分子生物胶原蛋白。因其在结构、特性等方面与人类自身的胶原蛋白极为相似的，所以，我们命名它为“类人胶原蛋白”。,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第一部分类人胶原蛋白简介,第一部分类人胶原蛋白

2、简介,来源：将提取的人类胶原蛋白基因片断，运用基因重组技术，将基因中的mRNA逆转录成cDNA，经过体外修饰和特定重复，再将其转入受体工程菌内；生成：以氨基酸、无机盐为基本元素，对上述工程菌细胞进行培养繁殖，再通过高密度发酵、分离、纯化等生物工程技术，生成类人胶原蛋白。,2、类人胶原蛋白的来源与生成：,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第一部分类人胶原蛋白简介,国际首创技术，世界领先水平日本早稻田大学的提取方法国家级项目支持,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,国家级项目证书,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第二部分类人胶原蛋白的创新性与生物特性,类人

3、胶原蛋白具有胶原蛋白的基本功能，如：生物兼容性、生物吸收性、细胞粘附性、促新细胞形成和促上皮细胞形成等。与其它类型的胶原蛋白相比，类人胶原蛋白具有以下几点创新性：可加工性、水溶性、无病毒隐患、低排异反应、酸碱度为中性、变性温度提高。,一、类人胶原蛋白的创新性,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,类人胶原蛋白的创新性,1、可加工性：动物胶原蛋白，结构为三交叉螺旋结构，不可能在不减少分子量的前提下重溶解，可加工性差；类人胶原蛋白的结构是三重复螺旋结构，结构特性赋予它具有在分子量及特性不变条件下的可加工性。因此，类人胶原蛋白可广泛用于制作生物医学材料，如人工皮肤、人工关节、止血海绵等。,类人胶原蛋白

4、在医学美容领域中的应用,2、水溶性：来自动物组织的普通胶原蛋白，不溶于水只溶于酸或碱性溶液中，但酸、碱溶液都会对细胞产生毒性，使细胞粘附性降低，并影响细胞的代谢。类人胶原蛋白可溶解于水溶液中，在溶解过程中，其三重复螺旋结构分解为单螺旋线性结构，此时的分子量为9万道尔顿。这种水溶性和特殊结构能增强其对皮肤的渗透性。,类人胶原蛋白的创新性,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,3、无病毒隐患：从动物组织中提取的胶原蛋白固有的病毒隐患（疯牛病、禽流感、瘟疫、口蹄疫、艾滋病等）的致命缺点，直接限制了其用途的开发；而类人胶原蛋白为单细胞蛋白，从根本上克服了病毒隐患的缺点。作为生物材料，它可广泛用于医疗美容

5、行业等，从而拓宽了它可开发的用途。,类人胶原蛋白的创新性,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,4、低排异反应：在修饰基因片断过程中，已将胶原蛋白两端的免疫源端肽去掉，摒弃了容易引起免疫反应的氨基酸残基。这样，在类人胶原蛋白进入人体后，其免疫排异反应已大大减少。类人胶原蛋白与人类胶原蛋白同宗同源，结构极为类似，因此过敏反应也极低。,类人胶原蛋白的创新性,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,5、酸碱度为中性：类人胶原蛋白的pH值为6.5-7.5，呈中性，不会破坏皮肤本身酸碱平衡，同时对人体细胞的粘附性和细胞代谢没有影响。6、变性温度提高：动物胶原蛋白的变性温度为37-40，而类人胶原蛋白的变性温度

6、达72度以上，所以易于日常使用和保存，同时更有利于制作生物医学材料。,类人胶原蛋白的创新性,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第三部分类人胶原蛋白的实验研究,由西安交通大学一附院完成的并毒理试验：全身毒性试验：无细胞毒性实验：无皮肤刺激实验：无皮肤过敏实验：无亚慢性毒性试验：无热原试验：无植入实验评价:小白鼠皮下注射，90天无炎症和不良反应,一、生物学(安全性）评价实验,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第三部分类人胶原蛋白的实验研究,小白鼠背部去毛清洁后，涂抹荧光染料标记过的明胶和类人胶原蛋白溶液；于4h，8h分别在涂抹试样区域取1cm2cm大小的皮肤，进行冰冻切片，采用荧光显微镜观察；

7、,二、类人胶原蛋白透皮吸收实验,明胶溶液涂抹4h后荧光照片,类人胶原蛋白溶液涂抹4小时后荧光照片,类人胶原蛋白透皮吸收实验,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,明胶溶液涂抹8小时后荧光照片,类人胶原蛋白溶液涂抹8小时后荧光照片,类人胶原蛋白透皮吸收实验,结果表明：类人胶原蛋白具有较强的透皮吸收行为，而明胶的透皮吸收较差。,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第三部分类人胶原蛋白的实验研究,三、类人胶原蛋白促细胞生长实验,0.1%类人胶原蛋白可促进成纤维细胞和上皮细胞的生长，其作用明显优于0.1%的维生素C和0.1%的明胶，其促进细胞生长的速度，是对照组的1.

8、46-1.6倍。,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第三部分类人胶原蛋白的实验研究,三、类人胶原蛋白的促细胞生长实验,结果显示：应用类人胶原蛋白，皮肤组织中活细胞数量有大幅度增加，而且细胞老龄化细胞也渐趋于饱满。,结果显示：14天时成纤维细胞大量贴附在类人胶原蛋白海绵表面，且生长良好。反映了类人胶原蛋白具有良好的细胞亲和性和相容性。,类人胶原蛋白海绵表面2BS培养14天后扫描电镜观察,第三部分类人胶原蛋白的实验研究,四、类人胶原蛋白与细胞的亲和性试验,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第三部分类人胶原蛋白的实验研究,五、类人胶原蛋白组织相容性实验,试验方法：将类人胶原蛋白海绵、某品牌胶原蛋

9、白海绵和某品牌可吸收明胶海绵分别植入兔子肝脏，4周后开腹观察海绵植入处的肝组织；试验现象：4周时所有供试海绵均基本降解；但是某品牌的胶原蛋白海绵和可吸收明胶海绵造成植入处肝细胞水肿变性，或者细胞核收缩，细胞器形态和数量都有不同程度的改变，不易染色；类人胶原蛋白止血海绵对植入处肝细胞形态几乎不造成影响，细胞器的形态也较好；结果表明：类人胶原蛋白海绵组织相容性好，优于供试的其他产品。,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,组织相容性实验,组织相容性实验,第三部分类人胶原蛋白的实验研究,六、类人胶原蛋白止血海绵肝脏止血实验,将类人胶原蛋白止血海绵、某品牌胶原蛋白海绵、某品牌可吸收明胶海绵和某品牌可降解

10、纱布分别敷压在兔肝脏创面，记录完全止血时间；胶原蛋白海绵对肝脏创面的完全止血时间：95秒明胶海绵完全止血时间：110秒可降解纱布完全止血时间：68秒类人胶原蛋白止血海绵完全止血时间：51秒,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,止血海绵肝脏止血实验,敷压可吸收明胶海绵止血效果,敷压可吸收纱布止血效果,止血海绵肝脏止血实验,敷压类人胶原蛋白止血海绵止血效果,敷压胶原蛋白海绵止血效果,止血海绵肝脏止血实验,胶原蛋白海绵止血后四周,类人胶原蛋白海绵止血后四周,四周后，对植入处肝组织进行观察，明胶海绵组引起较为严重的组织增生，肝组织肿胀明显；而类人胶原蛋白海绵组海绵吸收完全，创面恢复好，肝组织正常。再一

11、次验证了类人胶原蛋白系列生物医用材料良好的组织相容性。,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第四部分类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,与动物源性胶原蛋白相比，类人胶原蛋白具有以下明显的特点：1、良好的生物亲和性和组织相容性2、较强的促细胞生长能力（纤维细胞和上皮细胞）3、可溶于水，皮肤渗透快,吸收好4、良好的保湿性和祛皱功能5、很高的安全性6、结构柔韧易加工附形,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,类人胶原蛋白与动物胶原蛋白比较表,类人胶原蛋白用于医学美容的原理,酶“识别”,酶运输,“刺激”纤维母细胞增生,“渗透”至真皮层,按需“供给”,类人胶原蛋白水溶液中的单螺旋结构及“人源性”特点能被皮

12、肤表面的酶“识别”,刺激成纤维母细胞增生（1.5倍生长速度），使纤维母细胞分泌更多的人体自己的胶原蛋白,真皮层的胶原蛋白很快增加，达到补充皮肤所需“自身”胶原蛋白的目的,与细胞亲和性、组织相容性好，为成纤维细胞及上皮细胞提供一个更好的“生长环境”,根据真皮层“需求的信息”,线性结构、分子量小、亲和性好容易“进入”,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第四部分类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,1、类人胶原蛋白与医学整形,用于激光、光子、冷冻、高频、磨削、拉皮等医学整形美容手术后皮肤的修复养护；用于痤疮或外伤引起的凹陷性瘢痕、皮肤红血丝症、皮肤萎缩、晒伤、灼伤等皮肤损伤治疗；,类人胶原蛋白在医学

13、美容领域中的应用,第四部分类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,修复与养护的机理：1、渗透快，吸收好、易利用，改善营养，促进代谢。2、外补内生的类人胶原蛋白，填补空隙、增强支撑、恢复饱满平整无痕。3、促进细胞生长和趋向性引导作用达到组织修复和促进创面愈合的功效。,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第四部分类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,2、类人胶原蛋白与美容：迅速改善皮肤因胶原蛋白流失而引发的皱纹、斑痕、干涩等老化现象；保湿作用明显：结构中的亲水基和良好的成膜性；营养性很高：可以改善皮肤细胞生存环境和促进皮肤组织的新陈代谢，增进微循环，达到滋润皮肤、美容养颜之目的。,类人胶原蛋白在医学美容

14、领域中的应用,第四部分类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,3、类人胶原蛋白与生物医学材料人工骨：清华大学材料工程系（863）项目人工皮肤：人工神经管：人工血管：（可控时）止血海绵：类人生物医学材料实验室承担国家（863）研究课题,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第四部分类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,正在研发的项目及部分上市产品：,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第五部分类人生物医学材料重点实验室,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第五部分类人生物医学材料重点实验室,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第五部分类人生物医学材料重点实验室,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第五部分类人生物医学材料重点实验室,类人胶原蛋白在医学美容领域中的应用,第五部分类人生物医学材料重点