姜聞博

（上海市增材制造研究院 上海 200000）

1 引言

目前，由于人們對(duì)于健康問題更加重視，醫(yī)學(xué)與藥學(xué)也隨之獲得了快速發(fā)展，生物友好性、對(duì)人體無任何傷害或者是傷害相對(duì)較小的治療方式也得到了人們的廣泛關(guān)注。因而在近些年以來，生物相容性較好、生物可降解性的材料，以及生物活性材料也大量浮現(xiàn)出來。而針對(duì)明膠而言，其是屬于膠原蛋白水解產(chǎn)物，也就自然因?yàn)楸旧韮?yōu)異的生物學(xué)性能，在其中占據(jù)了極為重要的位置。

2 明膠的關(guān)鍵性質(zhì)與其性能

2.1 生物相容性

所謂生物相容性，主要就是表述生物醫(yī)用材料和人體相容性的一種概念，同時(shí)也包含其植入人體之后，出現(xiàn)的各種較為繁雜的化學(xué)、物理與生物反應(yīng)。植入人體的生物醫(yī)用材料，一定不能帶有毒性與刺激性等，也就是不能讓人體產(chǎn)生任何不良反應(yīng)。而明膠屬于膠原的降解產(chǎn)物，原本就是來自生物體，因此具有極好的生物相容性。

2.2 凝膠化

凝膠化指的就是部分溶液在冷卻的時(shí)候，會(huì)慢慢轉(zhuǎn)變成粘稠狀態(tài)，最終使其本身流動(dòng)性丟失，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)楦挥袕椥耘c一定力學(xué)強(qiáng)度的膠凍，這樣的情況則被稱之為凝膠化現(xiàn)象。因?yàn)檫@一性質(zhì)，明膠溶液能夠成為與固體相似的物質(zhì)，富有彈性的同時(shí)還能夠保持其形狀。也正是由于明膠具有這一性質(zhì)，從而使其能夠加工成型，并真正應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)當(dāng)中的組織工程領(lǐng)域。

2.3 生物可降解性

針對(duì)大部分醫(yī)學(xué)植入裝置來講，僅需要暫時(shí)或者是短時(shí)間之內(nèi)起到作用即可。當(dāng)病患恢復(fù)之后，通常必須通過手術(shù)將此取出，不然，如果此裝置長(zhǎng)時(shí)間停留于體內(nèi)，那么必將會(huì)產(chǎn)生潛在危險(xiǎn)。可吸收與降解材料在體內(nèi)將其作用充分發(fā)揮之后，能夠逐漸被機(jī)體吸收代謝，不用再次通過手術(shù)取出，進(jìn)而無需受到二次傷害，所以在生物醫(yī)學(xué)材料中具有無可比擬的應(yīng)用空間。而明膠屬于一種天然高分子材料，具備了非常突出的生物可降解性能。

3 明膠在生物醫(yī)用材料中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 血液代用品

在部分手術(shù)或者是急性大出血等諸多狀況下都必須進(jìn)行輸血。不過，血源緊張、血液配置相對(duì)較為繁雜，以及異體供血具有一定風(fēng)險(xiǎn)等各個(gè)方面的問題，也在很大程度上使臨床治療的及時(shí)性、有效性與安全性受到了阻礙。而血漿代用的方法正好能夠?qū)⒋祟悊栴}較好解決，所以具有極大的臨床應(yīng)用潛力與技術(shù)改進(jìn)空間。因此明膠類材料，比如琥珀酰明膠與聚明膠肽等，在臨床上被普遍當(dāng)作血漿替代品應(yīng)用。明膠類血漿替代品，關(guān)鍵會(huì)在血容量下降與休克等較為緊急的狀況下加以運(yùn)用。利用膠體滲透作用，可以起到擴(kuò)充血容量與改善微循環(huán)等較多作用。明膠類血液代用品具備了可降解性、大量輸入無毒性、無免疫原性等非常多的優(yōu)勢(shì)。

3.2 止血材料

從最近幾年來看，針對(duì)新型止血材料的開發(fā)，醫(yī)學(xué)界也相對(duì)更為重視。可吸收性明膠海綿因?yàn)楸旧砭邆淞酥寡Ч容^好、價(jià)格低廉與可加工性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，所以這一止血材料備受人們關(guān)注。明膠止血海綿的止血機(jī)理，主要是經(jīng)過堵塞血管產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而使血小板凝集與纖維蛋白原沉積。這對(duì)于血栓的形成非常有利，進(jìn)而使凝血時(shí)間減少，最終起到止血作用。根據(jù)其凝血機(jī)理來講，明膠止血海綿關(guān)鍵具備了機(jī)械壓迫作用與吸水作用，在整個(gè)凝血過程當(dāng)中，比如，對(duì)凝血酶原激活等重要止血過程的產(chǎn)生，并沒有起到比較顯著的推動(dòng)作用。臨床采用的普通吸收性明膠海綿，存在組織異物反應(yīng)大、止血效率較低與容易脫落等很多劣勢(shì)。當(dāng)前經(jīng)常把明膠加以改性，或者和其它材料實(shí)行復(fù)配，從而制出性能相對(duì)較好的止血材料。

3.3 其它應(yīng)用

明膠主要是來自機(jī)體組織當(dāng)中的膠原蛋白，所以具備了非常突出的生物性能，比如，生物相容性好與生物可降解性等各個(gè)方面，從而在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中已經(jīng)被普遍應(yīng)用。明膠不僅可以應(yīng)用在以上各個(gè)方面，同時(shí)在皮膚病的治療中也被普遍應(yīng)用，比如通過水解明膠，可以對(duì)皮膚皸裂、魚鱗病與頭皮屑多等進(jìn)行治療。并且，在內(nèi)科病當(dāng)中，明膠同樣也得到了非常廣泛的應(yīng)用。在中國(guó)藥典當(dāng)中，敘述了大分子明膠具備潤(rùn)燥與生血等功效，且針對(duì)貧血與失血等諸多癥狀也都具有一定療效。而水解明膠，在治療慢性胃炎等癥狀時(shí)，同樣有著極為明顯的效果。

4 明膠類材料的發(fā)展前景

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也隨之得到了快速發(fā)展，因此，對(duì)于材料方面也有了相對(duì)更高的要求。針對(duì)那些具備良好的生物相容性與生物活性，來源廣泛、價(jià)格相對(duì)較低，并且容易進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的材料，也更加受到了有關(guān)研究人員的關(guān)注。因而，對(duì)于來自機(jī)體膠原蛋白中的明膠來講，其正是具備了良好的生物相容性與可生物降解，并且在各種不同皮膠原蛋白，包含魚皮與牛皮等的進(jìn)一步研究以及工業(yè)化應(yīng)用當(dāng)中，明膠的原材料儲(chǔ)量也隨之更為豐富。而最為重要的，就是此類原材料均屬于可再生資源。所以，明膠的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用，原料資源已經(jīng)不能再對(duì)其產(chǎn)生影響，以至使其能夠?qū)さ礁玫某雎?。因此，作為明膠類材料，必定能夠根據(jù)其本身所具有的優(yōu)異性能，在生物醫(yī)用材料中得到進(jìn)一步發(fā)展。進(jìn)而在有關(guān)研究人員的共同努力下，將更多具備特殊性能的明膠類生物醫(yī)用材料開發(fā)出來，從而使人們的健康得到更好的保障。

5 結(jié)語

在現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展中，隨著人們生活水平的提升，對(duì)于健康問題也更為關(guān)注。因此，作為膠原蛋白水解產(chǎn)物的明膠，由于其具有極好的生物相容性、可降解性與生物活性，所以在生物醫(yī)用材料中也占據(jù)了非常重要的位置。明膠在生物醫(yī)用材料中具有十分廣泛的應(yīng)用，其具有諸多功效，所發(fā)揮出的作用能夠讓人們的健康問題得到較好的解決。相信在不久的將來，經(jīng)過有關(guān)人員的進(jìn)一步研究，明膠必定能夠發(fā)揮出更大效用。

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