1、第五章 膠原蛋白的制造技術(shù)及生醫(yī)產(chǎn)品一、膠原蛋白與明膠的制造方法生物醫(yī)學(xué)材料目前最常用的膠原蛋白屬于第一型膠原蛋白。第一型膠原蛋白在皮膚含量最 4 攝氏度以下進(jìn)展，其流程如圖九所示。另外，水溶性膠原蛋白及其膠原蛋白衍生多勝產(chǎn)品之制法則示如圖十、圖十一。十二。膠原蛋白的生產(chǎn)原料主要來(lái)自于豬，但近年來(lái)也有人以禽類(lèi)為原料，用于化裝品或食品可 消退消費(fèi)者心中對(duì)于狂牛病或口蹄疫的疑慮。在人類(lèi)歷史上，利用動(dòng)物皮抽取膠原蛋白的利用，可追溯到四萬(wàn)年前的石器時(shí)代，而以皮 過(guò)程中得知的。當(dāng)時(shí)主要是用以制造法國(guó)皇宮料理及甜點(diǎn)，后來(lái)傳至全歐洲。而食品用明膠的正式工業(yè)生產(chǎn)，則可能是在十九實(shí)際末期才有。工業(yè)用途的明膠量產(chǎn)

2、化是在荷蘭開(kāi)頭的，時(shí)間在一六九零年左右，一七零零年以后英國(guó)為主要生產(chǎn)國(guó)，到了十九世紀(jì)時(shí)， 法、英、德、美等國(guó)也都有工業(yè)用明膠的生產(chǎn)。一八一四年，英國(guó)建立了牛骨脫灰技術(shù)，使得工 業(yè)生產(chǎn)骨膠正式確立。用途為食用，百分之十五為相片用，百分之十為醫(yī)藥用，百分之五為工業(yè)用。主要來(lái)源是牛、魚(yú) 肉以及骨中無(wú)法提取，一頭牛大約可提取二三工具內(nèi)的明膠，固然也能以近代生物技術(shù)法由微生物發(fā)酵而生產(chǎn)。二、生醫(yī)用途膠原蛋白產(chǎn)品膠原蛋白由動(dòng)物組織中抽出并純化之后，可制成各種不同形式產(chǎn)品用在生物醫(yī)學(xué)方面。（一）注射用溶液適用于填補(bǔ)缺損的松軟組織，如小針美容、修補(bǔ)皮膚凹洞以及皺紋等。（二）粗纖維狀膠原蛋白可作成可手術(shù)用縫線，

3、由于生體適合性高可被體內(nèi)吸取，又可免除拆線的程序。 韌帶。（三）膠體狀可用在藥物傳輸、填補(bǔ)缺損特定部位的組織，到達(dá)皮膚或器官組織的整形及修補(bǔ)之目的。（四）管狀事先將此類(lèi)產(chǎn)品涂布抗凝血?jiǎng)┗蛱顫M(mǎn)整體血管細(xì)胞，亦可作為血管取代材料：神經(jīng)外科醫(yī) 學(xué)上認(rèn)為管狀膠原蛋白是導(dǎo)引周邊神經(jīng)再生的優(yōu)良介質(zhì)蛋白質(zhì)。（五）薄膜或薄片狀眼科醫(yī)學(xué)使用的膠原膜（collagenshield），可用以加速修復(fù)角膜上皮細(xì)胞，并能消退抗菌、抗炎癥、抗凝血等藥物的釋放，有效削減角膜水腫等。牙科的應(yīng)用則將膠原薄膜置于植牙 材料的外表，以增進(jìn)其生物適合性，或利用填補(bǔ)的膠原薄膜，促使牙周組織，齒槽骨、牙周韌帶 的重整生長(zhǎng)，因此牙齒與周邊

4、組織能有較佳的密合。（六）多孔性片狀海綿、或纖維狀此為膠原蛋白經(jīng)冷凍枯燥后的產(chǎn)品，醫(yī)學(xué)上可作為止血?jiǎng)诜罅?、組織墊片以及人 造半月片軟體等。由于海綿狀的發(fā)炎現(xiàn)象，所以在外科上可作為腦膜破損之取代物。（七）合成材料外表吸附或鍵結(jié)以共價(jià)鍵結(jié)或吸附在合成材料外表的膠原蛋白，目的用以改進(jìn)產(chǎn)品的生物適合性，如整形 外科用傷口敷料便是膠原蛋白吸附于尼龍（nylon）材料外表，由于尼龍為合成高分子材料，不 易被生體吸取，因此僅為臨時(shí)性敷料。（八）合成材料復(fù)合物 聚胺脂或達(dá)克龍，參加膠原蛋白后可與這些材料形成復(fù)合物。膠原蛋白與陶瓷材料的復(fù)合物，則 可作為骨頭填充劑。(九)其他產(chǎn)品如經(jīng)化學(xué)修飾處理的豬心瓣膜

5、或裁成心瓣膜之牛心包膜，縫制於聚丙烯高分子做成之架子 上，可作為人工瓣膜，用在人體移植，已有二、三十年歷史。三、生體高分子(膠原蛋白，幾丁質(zhì))人工皮膚人工皮膚應(yīng)用的爭(zhēng)辯方面，較常用的是膠原蛋白系列，但由於此種產(chǎn)品會(huì)使體液滲出，復(fù)蓋 解性，是人工皮膚的良好材料。幾丁質(zhì)制成的人工皮膚除了有上述特點(diǎn)外，對(duì)損傷部位具有良好 的鎮(zhèn)痛效果，與傷口接著性良好，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優(yōu) 點(diǎn)。在人工皮膚的型熊上，由於幾丁質(zhì)較膠原蛋白類(lèi)材料抗化學(xué)藥品性較掛，因此在人工皮膚的 應(yīng)用在深層皮膚之損傷。一般而言，作為人工皮膚材料必需考慮協(xié)作皮膚的組織工程 (表十二)。表十二皮膚組織工程1.

6、1.組織架構(gòu)穩(wěn)固，不易收縮2.組成份吸引細(xì)胞移入3.過(guò)度孔洞細(xì)胞移入及分散4.物理構(gòu)造一海綿狀、膠體狀、薄膜狀5.造當(dāng)分解速率6.優(yōu)良生物相溶性7.小針美容用膠原蛋白制作過(guò)程醋酸溶液混式紡絲不織布式人工皮膚幾丁質(zhì) 紡絲液脫水凝固薄膜式人工皮膚產(chǎn)品特性以幾丁質(zhì)與膠原蛋白為原料做成的手術(shù)用線與人工皮膚早已商業(yè)化，如一九八 0 年月日本公 材制作過(guò)程醋酸溶液混式紡絲不織布式人工皮膚幾丁質(zhì) 紡絲液脫水凝固薄膜式人工皮膚產(chǎn)品特性透氣性、吸水性佳、親和性良好透氣性、吸水性佳、親和性良好抑制有害細(xì)菌增殖“Beschitin-W”刺激自身皮膚細(xì)胞的增長(zhǎng)不滑幾丁質(zhì)縮短治療時(shí)間傷口可以愈合得格外平滑圖十四 幾丁質(zhì)

7、人工皮膚的作法與特性若將成牛皮的真皮層以食鹽水除去可性成分，粉碎后混以稀鹽酸、酵素等，使膠原蛋白成佳，更適合身體。人工皮膚之制造和手術(shù)用線制造方法一樣，先將膠原蛋白制成再生線，此線以 同樣的膠原蛋白，不會(huì)引起排斥反響、過(guò)敏反響，所以是性能優(yōu)越的人工皮膚的一種。 目的三種新生物科技產(chǎn)品。四、外科美容用膠原蛋白 比較，結(jié)果如表十表十三 膠原蛋白由與其他美容方法比較活性膠原蛋白雷射果酸磨皮療程時(shí)間1060602療程次數(shù)11-21-24痛的感覺(jué)無(wú)很痛灼痛很痛復(fù)原時(shí)間馬上2-42-44 原蛋白為將來(lái)趨勢(shì)。（一）果酸換膚由于果酸或 A 酸均為酸性極槍的化學(xué)物質(zhì)，就像硫酸一樣與皮膚接觸后會(huì)腐蝕皮膚破壞組織，使老化的皮膚腐蝕掉。手術(shù)后需要相當(dāng)長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間，再產(chǎn)生新的皮膚以到達(dá)消退皺紋的作用。 所以并非抱負(fù)的材料。（二）雷射除皺紋雷射是利用瞬間產(chǎn)生很高的溫度來(lái)破壞皮膚組織，如火燒一樣，術(shù)后亦需長(zhǎng)時(shí)間恢復(fù)并以藥膏 治療以消退老化的皮膚。由于有副作用，使用受限制。（三）果酸協(xié)作雷射手術(shù) 否則簡(jiǎn)潔曬傷導(dǎo)致黑斑及加速老化的反效果。（四）活性膠原蛋白利用植入膠原蛋白的方法填補(bǔ)皮膚組織，并與原來(lái)的皮膚組織結(jié)合再生，以到達(dá)消退皺紋的效果，對(duì)皮膚只有好處沒(méi)有害處，同時(shí)沒(méi)有損害到原來(lái)的皮膚，在植入時(shí)也不會(huì)痛，手術(shù)后也不會(huì) 10這種商品化的活性膠原蛋白在生物醫(yī)學(xué)方面主要用途如下：美容醫(yī)學(xué)臉部