明胶及其在医学中的应用

基本信息

明胶是胶原部分水解而得到的一类蛋白质。胶原具有其他合成材料无法比拟的生物相容性、可生物降解性以及生物活性，如：低抗原性、促进细胞增殖和分化、促进血小板凝结等。胶原经特殊处理，可用于烧伤和创伤治疗、矫形、组织修复、止血、美容等领域。在胶原广泛深入应用的同时，明胶所表现出来的一些良好的理化性能，以及在成本上的优势，使其在医药工业、临床医学和临床治疗中也有着广泛的应用。

明胶是一种天然的高分子材料, 其理化性质、生物学性能研究表明其是制造生物医用材料的良好基材。

那么，明胶是否能为僵尸复活提供帮助呢？

跟戴夫来看看吧。

戴夫说，想知道明胶能不能帮僵尸复活，得先了解明胶的性质。

理化性质

明胶的理化性质与胶原蛋白的来源、制备方法、提取和浓缩条件、受热历程、pH值以及杂质或添加剂的化学性质等有关, 其理化性质主要有:

（1）凝胶化

当组成胶团的各种蛋白质链借助于侧链互相缔合时, 将形成一个不溶性的固体点阵, 这就是凝胶。明胶溶液可形成具有一定硬度、不能流动的凝胶。当明胶凝胶受到环境刺激时会随之响应, 即当溶液的组成、pH值、离子强度发生变化和温度、光强度、电场等刺激信号发生变化时, 或受到特异的化学物质刺激时, 凝胶就会发生突变, 呈现出相转变行为。这种响应提示了凝胶的智能性的存在。根据明胶凝胶化所具有的智能性, 可以利用明胶制作仿生智能材料。

（2）乳化性质

明胶是一种有效的保护胶体, 可以阻止晶体或离子的聚集, 用以稳定非均相悬浮液, 在水包油的分散体药剂中作为乳化剂。

（3）两性电解质

明胶分子与其他蛋白质一样, 在不同pH溶液中, 可形成正离子、负离子或两性离子。加入与明胶分子所带电荷相反的聚合物能使明胶从溶液中析出。利用这种共聚凝作用, 可以制备微胶囊或微球。明胶在制备药物缓释材料和药物载体材料中具有可喜的应用前景。

生物学性能

（1）生物相容性

生物相容性是生物材料能否应用于临床的关键因素之一。评价一种生物材料的生物学性能,主要看材料与机体的相互作用, 包括材料反应和宿主反应。明胶是一种天然的高分子材料, 其结构与生物体组织结构相似, 因此具有良好的生物相容性。

（2）生物可降解性

生物可降解高分子材料一般用于生物体内，作为非永久性植入材料，它在发挥作用之后能被活体吸收或参与正常的代谢而被排出体外，同时其降解产物对生物体无毒。相应于损伤部分的治愈情况，可降解材料必须具有相应的降解速度。明胶作为一种天然的水溶性的生物可降解高分子材料，其优点就是降解产物易被吸收而不产生炎症反应。在应用明胶的可降解性时，经常对其进行化学修饰，调控其降解速度以适应不同的需要。

了解了这些信息，用明胶帮僵尸这种生物――算作是生物的话，似乎是可行的。

先看看人类是怎么做的。

应用

明胶是一种用途广泛的天然高聚物, 可应用于组织修复与替代、止血、血液替代以及制备控缓释材料等。

一、组织修复与替代

组织修复与替代是医学界面临的最重要最基本的问题之一，随着分子生物学的发展，组织修复与替代的基础研究已深入到细胞、分子及基因水平。组织工程学的出现使组织修复与替代有了新的突破。组织工程的发展与降解生物材料密切相关，它们不仅用作三维支架材料，更作为信号分子的控制释放载体，并提供暂时的力学支撑。

明胶基复合材料用作组织工程支架材料和信号分子载体是目前生物材料的研究热点之一。明胶溶液经交联后形成水凝胶，其中的水为致孔剂，冷冻干燥后形成多孔支架材料，而且可以通过改变冷冻参数来调节孔率和孔径。因此可以根据不同组织修复要求，设计理想的明胶基组织工程材料。

明胶可应用于骨修复与神经修复等。明胶具有无毒副作用、有生物安全性，有足够的力学强度并能与原骨牢固结合等特性，可以很好应用于骨修复。

aha，既然如此，僵尸脱落的牙齿、断掉的臂膀就有救了！

二、止血材料

在组织表面使用止血材料的目的是使断裂的血管收缩闭合。止血机制通常是以物理的方式形成支架结构，直接促进凝血过程，主要用于广泛渗血创面，且渗血率不能过高。

明胶海绵以及增凝明胶海绵是胶原蛋白止血材料中的两种。该类材料止血速度较慢，对血小板等血液成分的牵拉能力以及和创面组织附着力均差，容易破裂，因此，常与其他类创面止血材料如壳聚糖合用作为止血材料。

明胶海绵不仅能应用于皮肤表面的渗血，而且在静脉和动脉渗血治疗研究中也取得了一定的效果。

三、血液替代

自20世纪50年代以来明胶类代血浆经过不断改进，其胶体渗透压与人血浆白蛋白相近。近年来，临床常用的有脲联明胶和琥珀明胶两种溶液，琥珀酰明胶是目前广泛应用于临床的血浆代用品，现在新兴的明胶代血浆主要有聚明胶肽和多聚明胶肽。明胶作为血液替代品时，其优点是无特异抗原性、分子量大、可以保持胶体的特性、在体内无蓄积、可参与体内代谢以及大量输入无毒性反应等。

临床表明，聚明胶肽注射液在输入人体后能够增加血容量，维持血浆渗透压，并可保障氧的运输和有效利用，可有效改善微循环，确保血管内液与组织间液的平衡，明显地缓解了休克等症状。

明胶不但可以作血液的替代品，而且也可以用于手术中补充血量及血压。临床表明，在解决剖宫产腰麻联合硬膜外麻醉时所致的低血压时，在麻醉开始时注射多聚明胶肽（多聚明胶肽是一种胶体液，由牛的动物胶制成的新一代等胶类代血浆，其渗透压和黏稠度与人体血液相似），结果表明多聚明胶肽能有效预防低血压等不良反应。

关于聚明胶肽的发展史请点击这里

如果说，我是说如果

帮僵尸替换血液的话。。。

展望

现代医学的发展，对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求，这是大多数金属材料和无机材料难以满足的；而天然高分子材料与生物体则有着极其相似的化学结构，具有良好的物理机械性能，生物相容性，生物可降解性，以及简便的生产、加工成型特性，使其在生物医学领域占绝对优势。随着科学技术的不断发展，明胶这种性能优异的天然高分子生物材料将会进一步展现出其它生物材料不可比拟的优势。可以预见，在不久的将来，将会有更多明胶基复合材料出现并造福干人类，从而大大地提高人类的生命质量和生活水平。

想来我僵尸的复活就在眼前啦！

只待我。。。

只待我吃掉你们的大脑！

关于明胶还有这些信息欧~

参考资料

关林波,但卫华,曾睿,米贞健,林海,但年华,陈驰,曲健健,叶易春.明胶及其在生物材料中的应用[J].材料导报,2006,(S2):380-383.

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