胶原蛋白是人体中最丰富的蛋白质，存在于皮肤、血管、骨、肌腱……甚至头发丝里，在我们的正常发育中发挥着重要作用，伴随着我们走过生命的全程。
胶原蛋白具有独特的理化特性和生物学活性，包含高拉伸强度、止血性能、生物降解性能、低抗原活性、细胞相互作用性能等。而这些优势所在，让它成为了一种理想的生物医用材料，目前已应用在敷料、人工器官再生医学、组织工程、生物护肤等领域。
本期小八就来介绍，胶原蛋白在医用生物材料领域，对缺损组织修复、再生及重建的应用。
软组织修复材料
胶原蛋白材料具有天然的多孔网状结构，与创面接触可迅速吸附血液，促进血小板凝聚，同时吸收组织渗透液，营造良好创面微环境，促进创面愈合。
目前，临床上胶原蛋白类软组织修复产品主要可分为3大类型：
胶原蛋白类软组织修复产品
硬组织修复材料
骨组织缺损或病变是临床上常见的一种病症，自体骨缺损过大则无法自愈，治疗方法主要包括自体骨、异体骨和人工骨移植。自体骨移植供给有限且会造成二次伤害，异体骨有感染疾病及免疫排斥等风险，因此人工骨材料具有广阔的应用前景。
胶原蛋白是天然骨组织的主要有机成分，广泛应用于人工骨组织工程材料。
目前临床上使用的胶原基骨组织修复材料主要为羟基磷灰石、β-磷酸三钙、生物活性玻璃与胶原蛋白等的复合物，具有良好的生物相容性及降解性，对骨缺损部位进行填充与修复，诱导自体骨再生。
此外，胶原蛋白在引导骨组织再生过程中也发挥着积极作用，可在骨缺损部位形成生物屏障膜，为再生组织细胞的增殖创造良好条件。目前，胶原基骨修复材料产品已被成功用于人体骨缺损及骨缝充填重建等，表现出了良好的临床治疗效果。
药物释放载体材料
研究者们通过控制胶原材料的结构实现对药物的缓慢释放，延长药物在体内的作用时间，以达到更好的药物治疗效果。
聚乳酸-药物和聚乳酸-胶原-药物支架的药物释放
组织工程支架
随着组织工程技术的发展，将传统的支架材料与种子细胞和生长因子结合起来，能够对一些复杂的缺损组织进行修复，甚至整个组织器官的替代移植。
胶原蛋白用作组织工程支架材料，主要是为种子细胞提供良好的生存空间和微环境，细胞可按预制形态的三维支架生长并可分泌出新的细胞外基质，最终在体外制得具有一定形状和三维结构的组织或器官。
智能胶原支架构建及在大鼠部分肺切除模型中引导的原位肺再生
此外，随着3d打印技术在生物医疗领域的快速发展，现已做到精确控制生物材料、细胞、生长因子等在整体3d结构中的位置、组合与相互作用。在3d打印技术可为患者制备出个性化的医用器械方面，胶原蛋白因其来源广泛、结构稳定、可与其他材料复合使用等优点，是3d打印中常用的原材料之一。
胶原蛋白作为一种常见的生物医用材料，其基础研究和临床应用均取得了较大成绩。科技发展日新月异，相信不久的将来，比如化学交联法虽改善了胶原蛋白的机械性能，但可能的交联剂残留易出现细胞毒性、钙化及生物相容性不佳等问题将迎刃而解。
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