可吸收性胶原止血海绵的制作工艺研究(1)
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[摘要] 本技术生产的可吸收性胶原止血海绵的优点:在保持天然胶原纤维机构的条件下,能有效地去除非胶原蛋白和胶原分子的非螺旋部分,具有纯度高、无免疫反应、稳定性和机械强度好的特性,技术保持领先,生产工艺相对简单,生产成本相对较低,具有一定的推广价值。
[关键词] 可吸收性胶原止血海绵;机械强度;抗原性;生物活性
[中图分类号] R914.5[文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2010)06(b)-047-03
Research on preparatice technology in absorbable collagen hemostatic sponges
WANG Qiuzhuo, WANG Caihong, ZHANG Wenbo, LIAN Xia
(Hetao University, Linhe 015000, China)
[Abstract] This kind of strong points of absorbed collagen hemostatic sponges are that under the condition of keeping natural collagen fiber structure, it can well get rid of the parts of non-collagen and non-spiral parts of collagen numerator. It has some characteristics of high purity, no immunity reaction, good steady and mechanical intensity, technology is in the end. Technology of production is easy relatively. Production cost is low lelatively. It has some value of popurization.
[Key words] Absorbed collagen hemostatic sponges; Mechanical intensity; Antigenicity; Organism active
在生物材料研究领域,寻找理想的生物材料一直是科学家们研究的焦点,这样的生物材料要求具有生物相容性(Biocompatibility)、可塑性和稳定性,从而满足各种医疗上的要求,包括止血海绵(hemostatic spoges),人造心瓣膜和血管的涂膜(coatings of heart valves and vascular grafts),人造骨和人造皮肤的结构材料(structural conponents for bone and skin grafts),除面部皱纹(wrinkle repair),修补括约肌(spincter correction),角膜手术后的保护膜(comeal shields),以及伤口愈合敷料。几十年的研究发现胶原蛋白完全满足以上的要求,是一种很理想的生物材料。
1 现状
可吸收性胶原止血海绵在美国已有产品上市,临床应用效果很好,目前已在包括脑外科手术、肝和脾脏创伤止血、肾脏手术止血、胃溃疡出血、牙科手术止血、泌尿外科手术止血及皮肤创伤等领域广泛使用。美国是世界上最大的胶原相关医用材料消费国,其目前以胶原为材料的医用器具的市场销售,1997年销售总额为3亿美元左右,且每年有10%左右的增长,分别由Davol,Datsxcope,Intagra,Braun,Ethicon Ine Calcitek等公司生产,以及Astra,J & Jprofessional,Innocol等公司经销,与此同时,载有细胞生长因子或细胞因子重组基因表达载体的胶原止血棉的研究已在探索之中。在美国主要的竞争产品是氧化纤维素和明胶止血海棉。现有的以胶原为材料的医疗器具所用的胶原纤维有两种:①酶化学法提纯的胶原分子重组而成,所得产品纯度很高,但生产工艺相当复杂,成本很高,同时,由于缺乏分子间的交联而使这类产品的稳定性和机械强度不尽人意。②用化学法处理胶原纤维制成,虽然机械强度较好,但由于纯度较差且胶原分子的非螺旋部分没有去除,使它的免疫反应较强,因而其应用受到限制。利用本技术生产的可吸收性胶原止血棉是利用天然胶原纤维良好的止血功能及可靠的纤维机械强度,经过特殊的工艺进行结构修饰,去除胶原分子C端和N端的非螺旋部分,去除其原有的抗原作用而制成的可吸收性止血材料,这种材料具有良好的生物相容性和稳定性,是一种很理想的止血生物材料。目前,国内企业生产的主要是氧化纤维素和明胶止血片,同时也有以甲壳素和海藻类为原料的产品,技术水平低,临床效果不能令人满意,以胶原纤维为材料的产品尚未见上市。
2 机制和特性
2.1 胶原蛋白机制
胶原分子含有特殊的氨基酸序列,这一序列可以和血小板表面的lntegrin(α2β1)(细胞外基质受体)结合,而激活血小板凝结的一系列细胞内反应,但是单个胶原分子所给的信号不足以诱发生理学上的止血功能,这样的止血现象只有血小板同时和多个胶原分子作用才能发生,在胶原纤维中,胶原分子非常有序地排列,从而给血小板提供了最多的结合机会,诱导凝血机制的系列反应发生,经过特殊工艺制备的胶原纤维可制成棉球、棉布或棉带,以满足临床上的各种需要。
2.2 胶原蛋白特性
2.2.1 机械强度 胶原蛋白是人体中最重要的结构蛋白质,已有19种胶原蛋白被确认,在生物材料方面具有应用价值的是Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型胶原,Ⅰ和Ⅲ型胶原存在于皮肤筋腱和骨骼中,而Ⅱ型胶原存在于软骨中,其共同的特征是含有由三条蛋白链构成的三股螺旋结构,细胞合成的前胶原(PROCOLLAGEN)在细胞外被转化为成熟的胶原分子,胶原分子进一步组装成胶原纤维,在胶原纤维中,胶原分子非螺旋的羰基和氨基末端的赖氨酸和羟赖氨酸被氧化后会和另一个分子的赖氨酸、羟赖氨酸发生缩合反应,形成分子间的共价结合,经过一系列的缩水和重排,这一分子间的交联转化为更加稳定的键合,从而使胶原纤维具有非常强的机械强度 ......
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