胶原蛋白化学交联技术的研究进展

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1、279O重庆医学2010年10月第39卷第20期·综述·胶原蛋白化学交联技术的研究进展崔运利综述，杨柳审校(第三军医大学西南医院关节外科中心，重庆400038)关键词：组织工程；胶原蛋白；化学交联技术doi：10．3969／j．issn．16718348．2010．20．043中图分类号：R318；TBI8文献标识码：A文章编号：1671—8348(2010)20—2790—03胶原蛋白具有能够形成高强度的不溶性纤维、低免疫原性联，发现HDI交联能显著提高胶原蛋白的机械性能，并且同时等特点l_1]，这

2、些特点使其成为构建组织工程软骨支架较为理想还可降低钙化度。但Luyn等利用甲基纤维素培养系统对的材料，但单纯以胶原蛋白为材料所构建的组织工程支架，其HDI的细胞毒性进行研究，发现有中度细胞不良。因此，由于降解速度较快，强度也比较差，不能达到作为种子细胞支架的异氰酸盐类具有明显的细胞不良反应，近年在组织工程支架应要求。因此，需要对胶原蛋白进行改性以提高支架的性能。许用中用其来改性胶原蛋白的研究已经很少，但如果使用HDI多实验证明，应用物理和化学交联剂等改性胶原蛋白的方法均进行胶原蛋白交联，应该使用有效的

3、清洗方法来去除对细胞有可以使胶原蛋白支架在强度和抗水解能力等方面明显提高。不良反应的物质。其中使用物理交联法可以避免外源性有毒物质进入胶原蛋白1．3京尼平(genipin)是从栀子果实中提取的活性化合物，内造成影响，但是物理改性胶原蛋白的方法交联度很低，且常性状为白色晶体，是一种很好的胶原蛋白和壳聚糖的天然交联常使交联的材料发生变性和一些不明确的不良反应，因此，常剂，目前，京尼平在生物组织和生物材料等方面应用较多，很多作为辅助方法。化学交联法可以使胶原蛋白支架性能明显提文献报道应用京尼平对胶原蛋白进行

4、交联可以在机械强度方高，而且用于交联的化学交联剂种类多，但化学交联剂本身或面获得较好的效果¨。]。通过一些鼠和犬的实验证实京尼平的其反应产物常常具有细胞毒性等不良反应，或者其交联条件非细胞毒性极低，而且应用京尼平所固定的产品具有良好的组织常苛刻，使得每种化学交联剂在实际的应用中都或多或少存在相容性，京尼平是一种与GTA交联效果相当的交联剂，而且一定的局限性。因此，在实际的应用中，应根据实验目的，把上其细胞毒性远远低于GTA。sundararaghavan等[]应用京尼述诸多因素考虑进来进行化学交联剂的

5、选择。总之，无论使用平来改性胶原蛋白凝胶，并且对不同浓度的京尼平对细胞的影哪种交联剂进行交联，理想的交联效果应是交联后的胶原蛋白响做了研究，发现经过京尼平改性后，其机械性能明显提高，但具有良好组织相容性，对接种在其上面的种子细胞无任何不良京尼平的凝聚物应小于5mM，否则，将会对细胞产生毒副作反应，并且交联后的胶原蛋白在耐热性能、变性温度、抗水解能用。Ko等利用京尼平交联胶原一硫酸软骨素一透明质酸，结力、力学强度方面均能有所提高，同时减慢胶原酶的降解速度果表明未经过交联的胶原支架的解链温度是(46．5±

6、1．09)oC，和降低其遇水膨胀度。而经过交联的胶原支架解链温度提高到了(78．64-1．26)℃，并1化学交联法且还发现用京尼平进行交联的支架有良好的生物相容性和再1．1醛类戊二醛(glutaraldehyde，GTA)是带有刺激性气味现性，未发现细胞不良反应。用京尼平交联所构建的胶原蛋白的无色透明油状液体，在组织工程中应用较早且十分常用的一支架可以为软骨细胞的生长提供了一个良好的环境。种化学交联剂，它可以明显提高交联后胶原蛋白支架的强度和1．4碳化二亚胺目前1一乙基一3(3_二甲丙氨基)碳化二亚胺

7、解链温度，有较好的交联效果，并且价格低廉。GTA的作用机较为常用，碳化二亚胺的交联产物具有很低的免疫原性，且未制是与胶原蛋白中的自由氨基反应形成化合物。Chajra等发现有细胞毒性，因此，它的生物兼容性很好，并且可以产生较应用GTA与EDC／NHS交联胶原蛋白并对它们的交联效果好的交联效果。许多实验常将碳化二亚胺与NHS联合使用，进行对比，发现使用GTA交联的胶原蛋白海绵支架强度比用并且取得了较好的交联效果。Ma等l1关于加强胶原蛋白多EDC／NHS交联的效果好，而且用GTA交联的胶原蛋白海绵孔支架稳

8、定性的研究中，应用EDAC／NHS进行交联，结果显支架的羟基磷灰石含量更适合骨软骨的修复。然而，虽然示用EDAC／NHS可以形成多孑L支架，并且具有较好的细胞相GTA能提供有效交联，明显改善胶原蛋白支架的机械性能，但容性，其作用机制是在胶原蛋白相邻的分子之间形成异构肽大量研究证实GTA有明显的细胞毒性，少量的GTA残留就键。单独使用EDC，在浓度为20mM进行交联时，交联效果会对其周围的细胞产生不良反应，且GTA具有变应原性特与强度要好于GTA，EDC在