- Penerapan bahan medis
- Penerapan rekayasa jaringan
- Penerapan luka bakar
- Aplikasi kecantikan
Kolagen adalah sejenis protein berserat berwarna putih, buram, dan tidak bercabang, yang terutama terdapat di kulit, tulang, tulang rawan, gigi, tendon, ligamen, dan pembuluh darah hewan.Ini adalah protein struktural yang sangat penting dari jaringan ikat, dan berperan dalam mendukung organ dan melindungi tubuh.Dalam beberapa tahun terakhir, dengan berkembangnya teknologi ekstraksi kolagen dan penelitian mendalam tentang struktur dan sifat-sifatnya, fungsi biologis hidrolisat dan polipeptida kolagen secara bertahap telah dikenal luas.Penelitian dan penerapan kolagen telah menjadi pusat penelitian di bidang kedokteran, makanan, kosmetik, dan industri lainnya.
Kolagen adalah protein alami tubuh.Ia memiliki afinitas yang besar terhadap molekul protein pada permukaan kulit, antigenisitas yang lemah, biokompatibilitas yang baik, dan keamanan biodegradasi.Ini dapat terdegradasi dan diserap, dan memiliki daya rekat yang baik.Jahitan bedah yang terbuat dari kolagen tidak hanya memiliki kekuatan yang sama tingginya dengan sutera alam, tetapi juga memiliki daya serap.Ketika digunakan, ia memiliki kinerja agregasi trombosit yang sangat baik, efek hemostatik yang baik, kehalusan dan elastisitas yang baik.Persimpangan jahitan tidak kendor, jaringan tubuh tidak rusak selama pengoperasian, dan memiliki daya rekat yang baik pada luka.Dalam keadaan normal, hanya kompresi dalam waktu singkat yang dapat mencapai efek hemostatik yang memuaskan.Jadi kolagen bisa dijadikan bubuk, hemostatik pipih dan kenyal.Pada saat yang sama, penggunaan bahan sintetis atau kolagen dalam pengganti plasma, kulit buatan, pembuluh darah buatan, perbaikan tulang dan tulang buatan serta pembawa enzim yang diimobilisasi merupakan penelitian dan penerapan yang sangat luas.
Kolagen memiliki berbagai gugus reaktif pada rantai peptida molekulernya, seperti gugus hidroksil, karboksil, dan amino, yang mudah diserap dan mengikat berbagai enzim dan sel untuk mencapai imobilisasi.Ia memiliki karakteristik afinitas yang baik dengan enzim dan sel serta kemampuan beradaptasi yang kuat.Selain itu, kolagen mudah diproses dan dibentuk, sehingga kolagen yang dimurnikan dapat dibuat menjadi berbagai bentuk bahan, seperti membran, pita, lembaran, spons, manik-manik, dll., namun penerapan bentuk membran paling banyak dilaporkan.Selain biodegradabilitas, daya serap jaringan, biokompatibilitas dan antigenisitas lemah, membran kolagen terutama digunakan dalam biomedis.Ia juga memiliki karakteristik sebagai berikut: hidrofilisitas yang kuat, kekuatan tarik yang tinggi, morfologi dan struktur seperti kulit, dan permeabilitas yang baik terhadap air dan udara.Bioplastisitas ditentukan oleh kekuatan tarik yang tinggi dan keuletan yang rendah;Dengan banyaknya gugus fungsi, ia dapat berikatan silang dengan tepat untuk mengendalikan laju biodegradasinya.Kelarutan yang dapat disesuaikan (pembengkakan);Ini memiliki efek sinergis bila digunakan dengan komponen bioaktif lainnya.Dapat berinteraksi dengan obat-obatan;Perlakuan ikatan silang atau enzimatik terhadap peptida penentu dapat mengurangi antigenisitas, dapat mengisolasi mikroorganisme, memiliki aktivitas fisiologis, seperti pembekuan darah dan keuntungan lainnya.
Bentuk aplikasi klinisnya adalah larutan air, gel, butiran, spons dan film.Demikian pula, bentuk-bentuk ini dapat digunakan untuk pelepasan obat secara lambat.Aplikasi obat kolagen pelepasan lambat yang telah disetujui untuk dipasarkan dan sedang dikembangkan sebagian besar berfokus pada pengobatan anti-infeksi dan glaukoma dalam oftalmologi, pengobatan lokal dalam trauma dan pengendalian infeksi dalam perbaikan luka, displasia serviks dalam ginekologi dan anestesi lokal dalam pembedahan. , dll.
Tersebar luas di seluruh jaringan tubuh manusia, kolagen merupakan komponen penting di semua jaringan dan merupakan matriks ekstraseluler (ECM), yang merupakan bahan perancah jaringan alami.Dari perspektif aplikasi klinis, kolagen telah digunakan untuk membuat berbagai perancah rekayasa jaringan, seperti perancah kulit, jaringan tulang, trakea, dan pembuluh darah.Namun kolagen sendiri dibedakan menjadi dua kategori, yaitu scaffold yang terbuat dari kolagen murni dan scaffold komposit yang terbuat dari komponen lain.Perancah rekayasa jaringan kolagen murni memiliki keunggulan biokompatibilitas yang baik, pemrosesan yang mudah, plastisitas, dan dapat meningkatkan adhesi dan proliferasi sel, namun terdapat juga kekurangan seperti sifat mekanik kolagen yang buruk, sulit dibentuk dalam air, dan tidak mampu mendukung rekonstruksi jaringan. .Kedua, jaringan baru di tempat perbaikan akan menghasilkan berbagai enzim, yang akan menghidrolisis kolagen dan menyebabkan disintegrasi perancah, yang dapat diperbaiki dengan ikatan silang atau senyawa.Biomaterial berbasis kolagen telah berhasil digunakan dalam produk rekayasa jaringan seperti kulit buatan, tulang buatan, cangkok tulang rawan, dan kateter saraf.Cacat tulang rawan telah diperbaiki menggunakan gel kolagen yang tertanam dalam kondrosit dan upaya telah dilakukan untuk menempelkan sel epitel, endotel, dan kornea ke spons kolagen agar sesuai dengan jaringan kornea.Yang lain menggabungkan sel induk dari sel mesenkim autogenous dengan gel kolagen untuk membuat tendon untuk perbaikan posttendinous.
Perekat pelepasan berkelanjutan obat kulit buatan yang direkayasa jaringan yang terdiri dari dermis dan epitel dengan kolagen sebagai matriksnya banyak digunakan dalam sistem penghantaran obat dengan kolagen sebagai komponen utama, yang dapat membentuk larutan berair kolagen menjadi berbagai bentuk sistem penghantaran obat.Contohnya termasuk pelindung kolagen untuk oftalmologi, spons kolagen untuk luka bakar atau trauma, partikel untuk penghantaran protein, kolagen berbentuk gel, bahan pengatur untuk penghantaran obat melalui kulit, dan nanopartikel untuk transmisi gen.Selain itu, dapat juga digunakan sebagai substrat untuk rekayasa jaringan termasuk sistem kultur sel, bahan perancah untuk pembuluh darah dan katup buatan, dll.
Cangkok kulit autologus telah menjadi standar global untuk mengobati luka bakar tingkat dua dan tiga.Namun, bagi pasien dengan luka bakar parah, kurangnya cangkok kulit yang sesuai merupakan masalah yang paling serius.Beberapa orang telah menggunakan teknik bioteknologi untuk menumbuhkan jaringan kulit bayi dari sel kulit bayi.Luka bakar sembuh dalam berbagai tingkat dalam waktu 3 minggu hingga 18 bulan, dan kulit yang baru tumbuh menunjukkan sedikit hipertrofi dan resistensi.Yang lain menggunakan asam poli-DL-laktat-glikolat (PLGA) sintetis dan kolagen alami untuk menumbuhkan fibroblas kulit manusia tiga dimensi, menunjukkan bahwa: Sel tumbuh lebih cepat pada jaring sintetis dan tumbuh hampir bersamaan di dalam dan di luar, dan sel-sel berkembang biak dan disekresikan. matriks ekstraseluler lebih seragam.Ketika serat dimasukkan ke bagian belakang kulit tikus, jaringan kulit tumbuh setelah 2 minggu, dan jaringan epitel tumbuh setelah 4 minggu.
Kolagen diekstraksi dari kulit hewan, selain kolagen, kulit juga mengandung asam hialuronat, kondroitin sulfat dan proteoglikan lainnya, mengandung sejumlah besar gugus polar, merupakan faktor pelembab, dan memiliki efek mencegah tirosin pada kulit berubah menjadi melanin, sehingga kolagen memiliki fungsi pelembab alami, pemutih, anti kerut, bintik dan lainnya, dapat digunakan secara luas dalam produk kecantikan.Komposisi dan struktur kimia kolagen menjadikannya fondasi kecantikan.Kolagen memiliki struktur yang mirip dengan kolagen kulit manusia.Ini adalah protein berserat yang tidak larut dalam air yang mengandung gula.Molekulnya kaya akan sejumlah besar asam amino dan gugus hidrofilik, serta memiliki aktivitas permukaan tertentu dan kompatibilitas yang baik.Pada kelembaban relatif 70%, ia dapat menahan 45% beratnya sendiri.Pengujian telah menunjukkan bahwa larutan murni kolagen 0,01% dapat membentuk lapisan penahan air yang baik, memberikan semua kelembapan yang dibutuhkan kulit.
Dengan bertambahnya usia, kemampuan sintetik fibroblas menurun.Jika kulit kekurangan kolagen, serat kolagen akan ikut mengeras sehingga mengakibatkan berkurangnya mukoglikan antar sel.Kulit akan kehilangan kelembutan, elastisitas dan kilaunya sehingga mengakibatkan penuaan.Jika digunakan sebagai zat aktif dalam kosmetik, zat tersebut dapat menyebar ke lapisan dalam kulit.Tirosin yang dikandungnya bersaing dengan tirosin di kulit dan berikatan dengan pusat katalitik tirosinase, sehingga menghambat produksi melanin, meningkatkan aktivitas kolagen di kulit, menjaga kelembapan stratum korneum dan keutuhan struktur serat. , dan meningkatkan metabolisme jaringan kulit.Ini memiliki efek pelembab dan pelembab yang baik pada kulit.Pada awal tahun 1970-an, kolagen sapi untuk injeksi pertama kali diperkenalkan di Amerika Serikat untuk menghilangkan flek dan kerutan serta memperbaiki bekas luka.
Waktu posting: 04 Januari 2023