明胶在生物医用材料中的应用探究

姜闻博

（上海市增材制造研究院 上海 200000）

1 引言

目前，由于人们对于健康问题更加重视，医学与药学也随之获得了快速发展，生物友好性、对人体无任何伤害或者是伤害相对较小的治疗方式也得到了人们的广泛关注。因而在近些年以来，生物相容性较好、生物可降解性的材料，以及生物活性材料也大量浮现出来。而针对明胶而言，其是属于胶原蛋白水解产物，也就自然因为本身优异的生物学性能，在其中占据了极为重要的位置。

2 明胶的关键性质与其性能

2.1 生物相容性

所谓生物相容性，主要就是表述生物医用材料和人体相容性的一种概念，同时也包含其植入人体之后，出现的各种较为繁杂的化学、物理与生物反应。植入人体的生物医用材料，一定不能带有毒性与刺激性等，也就是不能让人体产生任何不良反应。而明胶属于胶原的降解产物，原本就是来自生物体，因此具有极好的生物相容性。

2.2 凝胶化

凝胶化指的就是部分溶液在冷却的时候，会慢慢转变成粘稠状态，最终使其本身流动性丢失，进而转变为富有弹性与一定力学强度的胶冻，这样的情况则被称之为凝胶化现象。因为这一性质，明胶溶液能够成为与固体相似的物质，富有弹性的同时还能够保持其形状。也正是由于明胶具有这一性质，从而使其能够加工成型，并真正应用于生物医学当中的组织工程领域。

2.3 生物可降解性

针对大部分医学植入装置来讲，仅需要暂时或者是短时间之内起到作用即可。当病患恢复之后，通常必须通过手术将此取出，不然，如果此装置长时间停留于体内，那么必将会产生潜在危险。可吸收与降解材料在体内将其作用充分发挥之后，能够逐渐被机体吸收代谢，不用再次通过手术取出，进而无需受到二次伤害，所以在生物医学材料中具有无可比拟的应用空间。而明胶属于一种天然高分子材料，具备了非常突出的生物可降解性能。

3 明胶在生物医用材料中的实际应用

3.1 血液代用品

在部分手术或者是急性大出血等诸多状况下都必须进行输血。不过，血源紧张、血液配置相对较为繁杂，以及异体供血具有一定风险等各个方面的问题，也在很大程度上使临床治疗的及时性、有效性与安全性受到了阻碍。而血浆代用的方法正好能够将此类问题较好解决，所以具有极大的临床应用潜力与技术改进空间。因此明胶类材料，比如琥珀酰明胶与聚明胶肽等，在临床上被普遍当作血浆替代品应用。明胶类血浆替代品，关键会在血容量下降与休克等较为紧急的状况下加以运用。利用胶体渗透作用，可以起到扩充血容量与改善微循环等较多作用。明胶类血液代用品具备了可降解性、大量输入无毒性、无免疫原性等非常多的优势。

3.2 止血材料

从最近几年来看，针对新型止血材料的开发，医学界也相对更为重视。可吸收性明胶海绵因为本身具备了止血效果比较好、价格低廉与可加工性强等优势，所以这一止血材料备受人们关注。明胶止血海绵的止血机理，主要是经过堵塞血管产生网状结构，从而使血小板凝集与纤维蛋白原沉积。这对于血栓的形成非常有利，进而使凝血时间减少，最终起到止血作用。根据其凝血机理来讲，明胶止血海绵关键具备了机械压迫作用与吸水作用，在整个凝血过程当中，比如，对凝血酶原激活等重要止血过程的产生，并没有起到比较显著的推动作用。临床采用的普通吸收性明胶海绵，存在组织异物反应大、止血效率较低与容易脱落等很多劣势。当前经常把明胶加以改性，或者和其它材料实行复配，从而制出性能相对较好的止血材料。

3.3 其它应用

明胶主要是来自机体组织当中的胶原蛋白，所以具备了非常突出的生物性能，比如，生物相容性好与生物可降解性等各个方面，从而在生物医学领域当中已经被普遍应用。明胶不仅可以应用在以上各个方面，同时在皮肤病的治疗中也被普遍应用，比如通过水解明胶，可以对皮肤皲裂、鱼鳞病与头皮屑多等进行治疗。并且，在内科病当中，明胶同样也得到了非常广泛的应用。在中国药典当中，叙述了大分子明胶具备润燥与生血等功效，且针对贫血与失血等诸多症状也都具有一定疗效。而水解明胶，在治疗慢性胃炎等症状时，同样有着极为明显的效果。

4 明胶类材料的发展前景

随着社会经济的不断发展，现代医学也随之得到了快速发展，因此，对于材料方面也有了相对更高的要求。针对那些具备良好的生物相容性与生物活性，来源广泛、价格相对较低，并且容易进行工业化生产的材料，也更加受到了有关研究人员的关注。因而，对于来自机体胶原蛋白中的明胶来讲，其正是具备了良好的生物相容性与可生物降解，并且在各种不同皮胶原蛋白，包含鱼皮与牛皮等的进一步研究以及工业化应用当中，明胶的原材料储量也随之更为丰富。而最为重要的，就是此类原材料均属于可再生资源。所以，明胶的进一步发展与应用，原料资源已经不能再对其产生影响，以至使其能够寻到更好的出路。因此，作为明胶类材料，必定能够根据其本身所具有的优异性能，在生物医用材料中得到进一步发展。进而在有关研究人员的共同努力下，将更多具备特殊性能的明胶类生物医用材料开发出来，从而使人们的健康得到更好的保障。

5 结语

在现代科技的不断发展中，随着人们生活水平的提升，对于健康问题也更为关注。因此，作为胶原蛋白水解产物的明胶，由于其具有极好的生物相容性、可降解性与生物活性，所以在生物医用材料中也占据了非常重要的位置。明胶在生物医用材料中具有十分广泛的应用，其具有诸多功效，所发挥出的作用能够让人们的健康问题得到较好的解决。相信在不久的将来，经过有关人员的进一步研究，明胶必定能够发挥出更大效用。

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