黃巍，劉婷，但年華，劉博文，溫會(huì)濤，但衛(wèi)華，*（四川大學(xué)皮革化學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都60065；.興業(yè)皮革科技股份有限公司，福建晉江366）

明膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用及其發(fā)展前景

黃巍1，劉婷1，但年華1，劉博文2，溫會(huì)濤2，但衛(wèi)華1，2*
（四川大學(xué)皮革化學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都610065；2.興業(yè)皮革科技股份有限公司，福建晉江362261）

摘要：明膠是一種天然高分子材料，具有生物相容性、可加工性、可降解性等獨(dú)特的理化性質(zhì)及生物學(xué)性能，應(yīng)用潛力有待進(jìn)一步開發(fā)。本文綜述了國內(nèi)外明膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀，例如止血材料，血液替代品，修復(fù)和替代材料，載體材料，修飾其它生物醫(yī)用材料等，展望了明膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展前景，可為生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域研究者提供參考。

關(guān)鍵詞：明膠；生物醫(yī)學(xué)材料；應(yīng)用

膠原是動(dòng)物界最為豐富的蛋白質(zhì)之一，約占哺乳動(dòng)物總蛋白量的25%，人體組織中至少已經(jīng)鑒定出19種不同類型的膠原蛋白，其中Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型膠原含量最豐富。膠原的基本單位是膠原分子，膠原分子為細(xì)長的三股螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋肽段氨基酸序列遵循Gly-X-Y三肽周期序列。

明膠是膠原經(jīng)高溫或化學(xué)處理破壞其三股螺旋結(jié)構(gòu)而得到的變性產(chǎn)物，與膠原具有同源性，是一種多肽非均勻混合物，其氨基酸組成與膠原相似。膠原擁有獨(dú)特的生物相容性、可加工性、生物可降解性以及促進(jìn)細(xì)胞分化、增殖等性能[1]。而明膠作為膠原的降解產(chǎn)物，很大程度上繼承了膠原所具有的特殊性能，還具有凝膠化的性質(zhì)，即溶有明膠的溶液經(jīng)冷卻會(huì)形成凝膠，經(jīng)加熱又形成溶膠，凝膠與溶膠可以相互轉(zhuǎn)換，使得明膠易于加工成型。同時(shí)，

膠原經(jīng)過降解得到的明膠分子有更多的活性側(cè)基暴露，化學(xué)反應(yīng)活性更高，有利于進(jìn)行化學(xué)改性?？偟膩碚f，明膠繼承了膠原的生物可降解性、生物相容性等優(yōu)異性能，同時(shí)具備凝膠化、高反應(yīng)活性等特點(diǎn)，且可加工性好、生產(chǎn)成本更低廉，因而在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用上具有很大優(yōu)勢，逐步在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域占得一席之地。

1　明膠的主要性質(zhì)及性能

明膠的理化性質(zhì)與諸多因素相關(guān)，比如制備方法、提取條件、溫度、pH值等[2]。目前明膠在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用主要就是利用了其以下一些性能：

（1）生物相容性

生物相容性是描述生物醫(yī)用材料與人體相容性的一種概念，包括其植入人體后產(chǎn)生的各種復(fù)雜的化學(xué)、物理和生物反應(yīng)。植入人體的生物醫(yī)用材料必須無毒性、無刺激性、無致敏性和無致癌性，對(duì)人體無不良反應(yīng)[3]。明膠作為膠原的降解產(chǎn)物，本身來源于生物體，生物相容性非常好。

（2）凝膠化

凝膠化是指一些溶液在冷卻時(shí)，會(huì)逐漸變得粘稠，最后失去流動(dòng)性而成為具有彈性和一定力學(xué)強(qiáng)度的膠凍，這種現(xiàn)象叫做凝膠化現(xiàn)象。由于這種性質(zhì)，明膠溶液可以變成類似固體的物質(zhì)，具有彈性且可保持它的形狀。正是因?yàn)槊髂z具備這種性質(zhì)，使明膠可以加工成型，使其得以在生物醫(yī)學(xué)中的組織工程領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

（3）生物可降解性

大多數(shù)醫(yī)學(xué)植入裝置只需暫時(shí)或短期起作用，在病患恢復(fù)后常需要手術(shù)再次取出，否則若該裝置作為長期留在體內(nèi)的異物，就會(huì)存在潛在的危險(xiǎn)?？晌蘸徒到獠牧显隗w內(nèi)發(fā)揮完作用后可以逐步被機(jī)體吸收代謝，無需再次手術(shù)取出，避免二次傷害，因而作為生物醫(yī)學(xué)材料有獨(dú)一無二的應(yīng)用空間。明膠是一種天然高分子材料，生物可降解性能十分優(yōu)異。

2　明膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1止血材料

近年來，醫(yī)學(xué)界對(duì)新型止血材料的開發(fā)十分重視?？晌招悦髂z海綿由于其止血效果相對(duì)較好、價(jià)格低、可加工性強(qiáng)和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)而成為廣受關(guān)注的止血材料。明膠止血海綿止血機(jī)理是通過堵塞血管形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，引起血小板凝集和纖維蛋白原沉積，有利于血栓形成，從而縮短凝血時(shí)間，起到止血的作用。從其凝血機(jī)理來看，明膠止血海綿主要起到機(jī)械壓迫作用和吸水作用，對(duì)凝血過程中如凝血酶原激活、纖維蛋白多聚體產(chǎn)生等關(guān)鍵止血過程的發(fā)生并無明顯促進(jìn)作用[4]。臨床使用的普通吸收性明膠海綿有組織異物反應(yīng)大、繼發(fā)感染率高、止血效率低、易脫落、分解不易等諸多缺點(diǎn)[5]。目前常將明膠進(jìn)行改性或與其它材料進(jìn)行復(fù)配制得性能更好的止血材料。

何蘭珍等[6]利用誘導(dǎo)相分離的方法,制得透氣性、親水性、多孔性良好的殼聚糖-明膠復(fù)合海綿狀傷口敷料。并通過測定不同原料配比制得的敷料的保濕性、吸濕性、透氣率和抗張強(qiáng)度，得到了原料用量的最佳配比，顯著改善了明膠止血海綿的性能。鄧春梅等[7]將殼聚糖與明膠共混并添加交聯(lián)劑制得力學(xué)強(qiáng)度良好的傷口敷料,研究表明殼聚糖-明膠海綿狀傷口敷料有良好的抑菌性能。

明膠不僅可制成外傷敷料，也可以制成微粒型栓塞劑用于止血。吳普照等[8]應(yīng)用明膠海綿微粒作為栓塞劑，分析了經(jīng)導(dǎo)管肝動(dòng)脈化療栓塞治療肝癌破裂出血患者的安全性及療效。結(jié)果證實(shí)了明膠海綿微粒用于治療肝癌自發(fā)性破裂出血安全有效，能立即達(dá)到有效止血的目的。

2.2血液替代品

在手術(shù)、急性大出血等情況下均需要輸血。但血源緊張、血液配伍復(fù)雜和異體供血存在風(fēng)險(xiǎn)性等問題極大地阻礙了臨床治療的及時(shí)性、有效性和安全性。血漿替代法能很好地解決這些問題，因而存在巨大的臨床應(yīng)用潛力和技術(shù)改進(jìn)空間。明膠類材料如琥珀酰明膠、聚明膠肽等在臨床上廣泛作為血漿代用品使用。明膠類血漿代用品主要用于血容量降低和休克等緊急情況，通過膠體滲透壓作用，能起到有效擴(kuò)充血容量、改善微循環(huán)、改善和避免因低血容量造成的供血不足和器官受損等作用[9]。明膠

類血液替代品有可降解性、大量輸入無毒性、無免疫原性以及無特異抗體等諸多優(yōu)點(diǎn)[2]。

明膠與羥乙基淀粉都是目前臨床最常使用的血漿代用品。胡小建等[10]探討了聚明膠肽與羥乙基淀粉在血漿替代療法中的應(yīng)用，選擇了80例失血量在5%～20%之間的病患，將其按人數(shù)平均分成為兩組，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)病患進(jìn)行全身麻醉后分別輸入等量的聚明膠肽與羥乙基淀粉，監(jiān)測人體各項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)，并統(tǒng)計(jì)最終紅細(xì)胞懸液數(shù)量的差異，比較了聚明膠肽與羥乙基淀粉兩種替代品在擴(kuò)容和維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等方面的效果。結(jié)果表明聚明膠肽的血液替代作用與相同條件下使用羥乙基淀粉的血液替代作用無明顯差異，都是安全有效的。

2.3修復(fù)和替代材料

組織工程是指用生命科學(xué)為理論基礎(chǔ)，結(jié)合相關(guān)人體修復(fù)原理以構(gòu)建一個(gè)生物裝置來促進(jìn)人體細(xì)胞和組織的生長，以恢復(fù)受損組織或器官功能的技術(shù)[3]。組織工程包括三大要素：誘導(dǎo)細(xì)胞生長的信號(hào)分子；模擬細(xì)胞外基質(zhì)的組織工程支架；用于生成組織的細(xì)胞[11]。明膠基材料由于具有優(yōu)異的生物相容性、可降解性、細(xì)胞附著性強(qiáng)、可加工性好和溶膠-凝膠可逆轉(zhuǎn)化等性質(zhì)而廣泛用于制備組織工程支架。組織工程支架的主要作用包括：（1）提供物理支撐，使細(xì)胞得以粘附生長，并可將細(xì)胞準(zhǔn)確地投遞到目標(biāo)部位；（2）為細(xì)胞的增殖、代謝提供空間；（3）提供特定的宏觀與微觀結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)細(xì)胞構(gòu)建特定功能的組織或器官；（4）傳遞化學(xué)或力學(xué)信號(hào)調(diào)控組織的外形[12]。然而普通明膠基材料對(duì)溫度變化十分敏感，物理力學(xué)性能存在缺陷，在人體內(nèi)環(huán)境中降解速率很快，極大限制了其作為組織工程支架材料的應(yīng)用。所以明膠基材料需要通過改性來改善其使用性能。常用的改性方法有：（1）交聯(lián)法改性：包括化學(xué)交聯(lián)法、光引發(fā)交聯(lián)法、酶交聯(lián)法等；（2）復(fù)合法改性：可與有機(jī)物、無機(jī)物進(jìn)行復(fù)合。改性后的明膠基材料性能得到極大改善，因而應(yīng)用的范圍很廣，除了廣泛應(yīng)用于骨修復(fù)、創(chuàng)傷修復(fù)、軟組織修復(fù)等，還在神經(jīng)修復(fù)、角膜修復(fù)、心肌修復(fù)與再生等方面有極大的應(yīng)用潛力。

1982年，Urist首次制備出了同種異體骨基質(zhì)明膠，證實(shí)了其具有異位誘導(dǎo)成骨的作用，為骨修復(fù)的生物學(xué)治療奠定了基礎(chǔ)[13]。長期以來，可降解高分子材料應(yīng)用于骨組織修復(fù)一直是組織工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。組織工程支架材料的孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)骨修復(fù)的效果有顯著的影響。有關(guān)研究表明：一方面，在多孔材料中可以見到新生骨的生成，而在無孔粒子材料中未見新生骨生成，即材料孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)是否有新生骨生成起到?jīng)Q定性作用；另一方面，當(dāng)孔隙率在一定范圍內(nèi)增加時(shí)對(duì)細(xì)胞增殖、粘附、長入以及支架血管化有著顯著的促進(jìn)作用[14]。目前常將聚磷酸鈣纖維、聚乙烯醇等材料與明膠復(fù)合制成復(fù)合組織工程支架材料用于骨修復(fù)。劉繼光等[15]采取物理混合和化學(xué)交聯(lián)兩種方法將細(xì)菌纖維素（BC）和明膠結(jié)合制備出海綿狀復(fù)合體，接種成骨細(xì)胞后培養(yǎng)并觀察細(xì)胞形態(tài)，觀察材料表面細(xì)胞的粘附情況，并考察ALP活性表達(dá)，以探討物理混合及化學(xué)交聯(lián)兩種方法制備的BC/明膠支架材料用于成骨細(xì)胞體外培養(yǎng)的可行性。結(jié)果表明物理混合法制備BC/明膠復(fù)合支架材料是成骨細(xì)胞體外培養(yǎng)的良好載體。

明膠類材料也常應(yīng)用于創(chuàng)傷修復(fù)，包括制成明膠基創(chuàng)傷敷料和人工皮膚。創(chuàng)傷敷料應(yīng)具備以下幾個(gè)條件[16]：（l）能與創(chuàng)面緊貼；（2）能有效吸收從創(chuàng)面流出的滲出液并防止水分和體液從創(chuàng)面逸出；（3）無毒無菌，對(duì)人體無害；（4）具有一定的物理力學(xué)性能和柔韌性；（5）促進(jìn)新皮膚的生長；（6）易操作維護(hù)。明膠有良好的降解性能，能促進(jìn)細(xì)胞增殖，且與生物組織具有良好的親和性。同時(shí)，有關(guān)研究表明，明膠具有活化巨噬細(xì)胞和止血作用[17]，因此明膠可單獨(dú)制成創(chuàng)傷敷料，能較好契合以上條件。但僅用明膠制成的創(chuàng)傷敷料并不能滿足現(xiàn)在人們對(duì)創(chuàng)傷敷料的要求。所以目前多將其他材料與明膠復(fù)合制備成敷料以改善其性能。

人工皮膚是指利用細(xì)胞生物學(xué)的原理，結(jié)合工程學(xué)方法，在體外人工制備出可以用來替代、修復(fù)缺損的皮膚組織的皮膚代用品。根據(jù)人工皮膚的發(fā)展，可以將其分為：組織工程化人工皮膚和普通型人工皮膚[18]。其中組織工程化人工皮膚是目前的主流研究方向。組織工程化皮膚是將種子細(xì)胞與適當(dāng)?shù)闹Ъ懿牧舷嘟Y(jié)合構(gòu)建出的可維護(hù)、修復(fù)和改善損

傷皮膚組織的生物替代物。明膠類支架材料被廣泛應(yīng)用于組織工程化人工皮膚領(lǐng)域中。樓陸軍等[19]觀察了自制的明膠-殼聚糖復(fù)合納米纖維膜對(duì)于糖尿病大鼠皮膚缺損修復(fù)的作用。結(jié)果表明，經(jīng)明膠-殼聚糖復(fù)合納米纖維膜處理的實(shí)驗(yàn)組糖尿病大鼠創(chuàng)口較未用該材料處理的對(duì)照組更小，創(chuàng)口愈合率也明顯高于對(duì)照組。說明明膠-殼聚糖復(fù)合納米纖維膜具有促進(jìn)糖尿病大鼠缺損皮膚修復(fù)的作用，相關(guān)研究成果有望應(yīng)用于治療糖尿病患者的皮膚損傷。

明膠類材料還在神經(jīng)修復(fù)、角膜修復(fù)、心肌修復(fù)、韌帶修復(fù)等[20-21]方面極具應(yīng)用潛力。神經(jīng)性損傷和神經(jīng)退行性疾病等是醫(yī)學(xué)界尚未攻克的難題，神經(jīng)的再生修復(fù)和功能恢復(fù)也是本世紀(jì)最熱門的研究領(lǐng)域之一。隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)，通過構(gòu)建合適的組織工程支架材料，引導(dǎo)或誘導(dǎo)組織工程材料再生，能有效修復(fù)神經(jīng)結(jié)構(gòu)，或成為攻克此難題的有效途徑。張永光等[22]用自制膠原、明膠為原料，構(gòu)建了具有微管排列結(jié)構(gòu)的在三維結(jié)構(gòu)上接近坐骨神經(jīng)的支架材料，具有一定仿生效果。實(shí)驗(yàn)表明，將具有促進(jìn)神經(jīng)突觸再生功能的骨髓基質(zhì)干細(xì)胞種植在支架材料上共培養(yǎng)后，細(xì)胞粘附在支架材料內(nèi)部，生長狀況良好，其應(yīng)用潛力有待進(jìn)一步發(fā)掘。

如今通過促進(jìn)或誘導(dǎo)自體角膜組織的再生，來構(gòu)建一個(gè)真正的由機(jī)體自身重建的新角膜，或?qū)⒊蔀榻鉀Q角膜盲疾患的新途徑。龍玉宇等[23]對(duì)自制的殼聚糖-明膠交聯(lián)膜的理化性能、生物相容性進(jìn)行測定與評(píng)價(jià)，探討其用于角膜組織修復(fù)與重建的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該材料能較好地支持人角膜上皮細(xì)胞（HCEC）在其上增殖，且植入眼角膜后無明顯炎癥反應(yīng)，術(shù)后4個(gè)月材料全部降解。因此，該交聯(lián)膜具有良好的與眼組織相容性和理化性能，有望成為一種良好的角膜修復(fù)材料。

2.4載體材料

2.4.1智能給藥材料

將明膠制備成天然智能高分子材料是智能高分子材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。智能高分子材料是指能夠感覺環(huán)境如溫度、pH和電磁場等外界因素變化而隨之產(chǎn)生相應(yīng)變化的材料。智能高分子材料作為智能材料的一種已在智能給藥系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)、組織工程、化學(xué)化工、化學(xué)轉(zhuǎn)換器等方面得到了廣泛的應(yīng)用，在智能給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用最受廣泛關(guān)注[24]。明膠作為膠原的解旋產(chǎn)物，具備良好的生物可降解性、生物相容性、可加工性、更高的化學(xué)反應(yīng)活性、以及凝膠-溶膠的可逆轉(zhuǎn)變性等，因此可通過化學(xué)相關(guān)手段，把其他材料和明膠進(jìn)行有效結(jié)合，制備出具有特殊功能的智能型明膠[25]。目前，以明膠為基礎(chǔ)制得的智能型藥物載體主要有：明膠微囊/球、明膠納米顆粒和明膠基水凝膠[26]。明膠類藥物載體主要有以下三個(gè)方面應(yīng)用：隱形藥物載體；增強(qiáng)藥物穩(wěn)定性和效用的藥物載體；靶向藥物的控制和釋放[27]。

一般認(rèn)為，藥物載體在人體內(nèi)會(huì)很快被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)根據(jù)其粒徑大小、疏水性和zeta電位等識(shí)別并吞噬[28]，導(dǎo)致載藥體系不能在體內(nèi)有效地循環(huán)和釋放。為解決這一問題，目前主流的做法便是用聚乙二醇改性的明膠制備隱形載藥系統(tǒng)來減緩載藥材料被清除的速率、延長其在體內(nèi)循環(huán)的時(shí)間[29]。

改性明膠還有提高藥物在活體中的利用率和穩(wěn)定性的功效。Kimura等[30]證明了明膠類載藥材料可以隨搭載藥物的不同而產(chǎn)生一定的變化，比如調(diào)整其自身的電荷密度和疏水結(jié)構(gòu)。同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)證明了在內(nèi)環(huán)境pH下明膠類載藥材料能起到穩(wěn)定一種帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)類誘導(dǎo)因子的作用。這一原理也可以應(yīng)用到酶和生長因子等的穩(wěn)定化研究中去。

2.4.2酶的固定化材料

酶具有專一性強(qiáng)、催化效率高等顯著特點(diǎn)，但其也有穩(wěn)定性差、難循環(huán)使用等特點(diǎn)，為了彌補(bǔ)這些缺陷，改善酶的使用性能，固定化技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。簡而言之，固定化酶是指將酶固定、包埋在一定載體上以增強(qiáng)其穩(wěn)定性的方法。同時(shí)此方法又能使其易于與產(chǎn)物、底物分離，且保持一定的酶活，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。凝膠包埋法是固定化酶常用的方法。明膠作為一種天然凝膠，常作為酶的固定化材料而廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)用領(lǐng)域。

β-半乳糖苷酶是目前乳糖和其它一些功能性糖類生產(chǎn)過程中常用的酶。單一的β-半乳糖苷酶耐貯存性能和穩(wěn)定性能有限，需要對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定化

處理后才能使用。沈秋云等[31]用自制的藻朊酸鹽-明膠-磷酸鈣復(fù)合載體對(duì)β-半乳糖苷酶進(jìn)行了固定化，并探討其固定化效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用該種明膠基復(fù)合材料對(duì)β-半乳糖苷酶進(jìn)行固定化以后，循環(huán)使用20次后該酶相對(duì)活性仍保持60%以上，存放30天后仍可保持90%以上，且對(duì)能適應(yīng)的pH和溫度范圍更寬，酶穩(wěn)定性得到顯著提高。該研究成果可應(yīng)用在食品工業(yè)和生物工程等領(lǐng)域。

2.4.3基因載體材料

基因治療是把治療用的基因或者核酸轉(zhuǎn)送到病患的特定細(xì)胞中，在基因水平上對(duì)其遺傳缺陷進(jìn)行矯正以達(dá)到治療目的的一種治療方法?；蛑委燇w系包括治療性基因和基因載體，而基因載體又分為病毒載體和非病毒載體。目前看來，利用病毒載體搭載治療性基因雖然是目前常用的基因治療手段，但病毒載體存在具有致病可能性、免疫原性、毒性、基因容量小等缺點(diǎn)是不可否認(rèn)的事實(shí)。因而開發(fā)非病毒載體已逐步成為基因治療領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[32]。明膠具備良好生物相容性，且靈活性高、可加工性強(qiáng)，是一種常用的非病毒載體，在基因治療領(lǐng)域有較大應(yīng)用潛力。

李黎等[33]對(duì)自制多孔殼聚糖/明膠復(fù)合生物材料搭載治療基因的可行性進(jìn)行了探討，觀測了其體外釋放特性、材料對(duì)質(zhì)粒DNA的保護(hù)作用以及多孔支架材料攜帶基因成分的微觀形態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：殼聚糖與明膠材料具有良好的成孔特性，孔隙較均一，材料表面光整；1～3 d內(nèi)釋放DNA可迅速達(dá)到釋放濃度峰值，且釋放快速，并能夠維持3周的釋放時(shí)間。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)材料對(duì)基因有一定保護(hù)作用。論證了該種材料應(yīng)用在基因治療領(lǐng)域的可行性。

2.5修飾其它生物醫(yī)用材料

目前，在生物醫(yī)用領(lǐng)域應(yīng)用的材料很多，包括金屬、陶瓷、高分子、天然材料等等。一般來說，單獨(dú)的一種材料在使用性能上總會(huì)或多或少存在缺陷。為了彌補(bǔ)這些缺陷，一方面可以通過化學(xué)、物理的方法對(duì)材料進(jìn)行改性，來改善這種材料的使用性能；另一方面可以將不同的材料進(jìn)行復(fù)合，制備出一種新的復(fù)合材料，來滿足實(shí)際應(yīng)用要求。

明膠常作為一種涂層材料涂覆在其它材料上以改善材料的使用性能。劉斌等[34]將自制的高孔隙率鈣磷多孔陶瓷支架在不破壞多孔支架孔隙特征的情況下復(fù)合上了明膠涂層，得到陶瓷/明膠復(fù)合支架。復(fù)合明膠涂層顯著改善了樣品的物理力學(xué)性能，比如與未涂覆樣品相比，涂敷樣品在受到壓力時(shí)的應(yīng)變特性發(fā)生了顯著變化。研究結(jié)果表明，在多孔陶瓷支架的孔壁上涂覆明膠可以有效地提高其強(qiáng)度。

3　明膠類材料的發(fā)展前景

如上所述，明膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著多方面的應(yīng)用。但沒有一款明膠類生物醫(yī)學(xué)材料是完美無缺的。隨著科技進(jìn)步和人類社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于生物醫(yī)學(xué)材料的依賴程度會(huì)越來越高，但對(duì)材料的性能要求也會(huì)變得更苛刻。目前看來，明膠作為止血材料已經(jīng)有很長的歷史了，有關(guān)研究也進(jìn)行了很多，且其它諸如纖維蛋白膠、氧化纖維素和氧化再生纖維素等止血材料也有很大的發(fā)展?jié)摿?。筆者認(rèn)為，未來明膠在這方面的發(fā)展空間較為有限；作為血液代替品，也有很長的應(yīng)用歷史，但在2013年，發(fā)生了羥乙基淀粉臨床研究造假事件。同時(shí)由于羥乙基淀粉可造成嚴(yán)重的腎臟損傷，且能夠增加出血風(fēng)險(xiǎn)和死亡率，美國FDA對(duì)羥乙基淀粉臨床使用發(fā)出警告。歐洲藥品管理局也建議羥乙基淀粉退出市場[35]。這或許會(huì)給明膠類血漿代用品帶來新的發(fā)展機(jī)遇。而明膠作為天然高分子材料，擁有合成材料無法比擬的優(yōu)異生物相容性、可降解性、可加工性等性能，作為修復(fù)替代和載體材料擁有得天獨(dú)厚的性能優(yōu)勢和應(yīng)用潛力。且組織修復(fù)、神經(jīng)修復(fù)和基因治療等是本世紀(jì)非常熱門的研究領(lǐng)域，會(huì)是今后明膠類生物醫(yī)學(xué)材料發(fā)展的主流方向。相信在不久的將來，會(huì)出現(xiàn)更多具有獨(dú)特性能的明膠類生物醫(yī)學(xué)材料問世并造福人類。

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*通信聯(lián)系人，danweihua@scu.edu.cn

Application and Development of Gelatin in Biomedical Material

HUANG Wei1, LIU Ting1,DAN Nian-hua1, LIU Bo-wen2, WEN Hui-tao2, DAN Wei-hua1,2*
(The Key Laboratory of Leather Chemistry and Engineering of Ministry of Education, Sichuan University, Chengdu 610065, China;2. Xingye Leather Technology Co.,Ltd, Jinjiang 362261, China）

Abstract:Gelatin is a kind of natural high molecular weight material, which has unique physical and chemical properties and biological performances such as biocompatibility, processibility and biodegradability. Its potential applications require further development. In this paper, the applications and present research situation of gelatin in biomedical material are summarized, such as hemostatic material, blood substitutes, substitute material, carrier material, modifying other biomedical material and so on. And its development prospect is also forecast. This review can provide a reference for related researchers in the biomedical field.

Key words:gelatin; biomedical material; application

作者簡介：第一黃?。?994-），男，本科生。

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（51473001）

收稿日期：2015-08-07

中圖分類號(hào)：TS 512

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-1602（2015）18-0033-06