牛跟腱Ⅰ型胶原纤维的微观结构与理化性能分析
牛肌腱胶原的提取及生物相容性的研究的开题报告
牛肌腱胶原的提取及生物相容性的研究的开题报告一、研究背景及意义胶原蛋白是一种重要的结缔组织蛋白质，存在于人类和动物的结缔组织中，具有广泛的生物学功能和药理学应用价值。
主要由氨基酸组成，其中三个氨基酸占据了其85%以上的结构，因此其具有三螺旋结构和交联网状结构。
牛肌腱是牛肉的重要部分，其含有较高的胶原蛋白，因此牛肌腱是胶原蛋白的一种重要来源。
目前，人工合成的胶原蛋白具有很强的生物相容性和组织相容性，但存在一定的局限性。
因此，从天然来源获取胶原蛋白具有广阔的应用前景。
牛肌腱胶原的提取及生物相容性的研究，不仅有助于深入了解胶原蛋白的特性和结构，还可为其在医疗和化妆品上的应用提供重要的科学依据。
二、研究内容1. 牛肌腱胶原的提取方法：通过比较不同的提取方法，确定牛肌腱胶原的最佳提取方案。
2. 牛肌腱胶原的理化特性分析：对提取到的牛肌腱胶原进行理化特性测试，包括分子量、吸收光谱、电泳等。
3. 生物相容性的研究：采用体外细胞培养等方法，探究牛肌腱胶原在人类细胞中的生物相容性、毒性等参数。
三、研究方法1. 提取方法：常规浸泡离子交换等方法提取牛肌腱胶原。
2. 理化特性测试：利用紫外吸收光谱、电泳、分子量测定等方法，对提取到的牛肌腱胶原进行理化特性测试。
3. 生物相容性评价：采用体外细胞培养和形态学等方法评估牛肌腱胶原在细胞中的生物相容性和毒性。
四、预期成果1. 确定牛肌腱胶原的最佳提取方法，获得较高的提取产率。
2. 对提取到的牛肌腱胶原进行理化特性测试，探究其结构和特性。
3. 评估牛肌腱胶原在人类细胞中的生物相容性和毒性，为其在医疗和化妆品上的应用提供科学依据。
五、研究进度计划1. 阶段一（第一至第二个月）：收集文献，了解胶原蛋白的基本知识，确定牛肌腱胶原的提取方法。
2. 阶段二（第三至第四个月）：开展牛肌腱胶原的提取工作，通过比较提取产率等参数确定最佳技术方案。
3. 阶段三（第五至第六个月）：对提取到的牛肌腱胶原进行理化特性测试，并进行数据分析。
i型胶原酶结构
i型胶原酶结构
【原创版】
目录
1.引言
2.i 型胶原酶的定义和作用
3.i 型胶原酶的结构特点
4.i 型胶原酶的应用领域
5.结论
正文
【引言】
i 型胶原酶是一种重要的酶类，主要负责分解胶原蛋白。
胶原蛋白是动物体内最丰富的蛋白质之一，对于生物体的生长发育、组织修复等具有重要作用。
i 型胶原酶在生物体内发挥着调控胶原蛋白分解的关键作用，因此对其结构和功能的研究具有重要的科学意义和应用价值。
【i 型胶原酶的定义和作用】
i 型胶原酶是一种属于 M9 家族的锌金属肽酶，主要作用于胶原蛋白的α1 链，负责分解胶原蛋白的三螺旋结构。
i 型胶原酶的作用具有高度特异性，可以有效地分解胶原蛋白，而不影响其他蛋白质的结构和功能。
【i 型胶原酶的结构特点】
i 型胶原酶的结构由三个部分组成：N 端结构域、中央催化结构域和C 端结构域。
其中，N 端结构域主要负责酶的活性中心的形成，中央催化结构域是酶活性的关键区域，C 端结构域则参与酶的稳定性和底物识别。
i 型胶原酶的结构特点使得它能够高效地识别和分解胶原蛋白。
【i 型胶原酶的应用领域】
i 型胶原酶在多个领域具有广泛的应用前景。
在医学领域，i 型胶原酶可以用于治疗关节炎等疾病，通过降低胶原蛋白的分解，减缓疾病的进程。
在生物工程领域，i 型胶原酶可以用于制备生物材料，通过调控胶原蛋白的降解，实现对生物材料性能的调控。
在食品工业中，i 型胶原酶可以用于改善肉类食品的口感和质地。
【结论】
i 型胶原酶是一种具有重要生物学功能和广泛应用前景的酶类。
扫描电镜在无源外科植入物检测中的应用综述
电子显微学报Journal of Chinese Electron Microscopy Society第 40 卷 第 1 期2021 年 2 月Vol. 40,No. 12021-02文章编号：1000-6281(2021)01-0094-07扫描电镜在无源外科植入物检测中的应用综述王常斌，聂佳祺,艾冲冲，李元彧，刘斌，刘卩日，姚秀军，施燕平，万敏**收稿日期:2020-04-20；修订日期:2020-06-13基金项目：国家重点研发计划(No.2016YFC1102503).作者简介：王常斌( 1982-),男(汉族)，山东沂水人，高级工程师.*通讯作者：万敏(1972-)，女(汉族)，山东禹城人，正高级工程师.(山东省医疗器械产品质量检验中心，国家药品监督管理局生物材料器械安全性评价重点实验室，山东省医疗器械生物学评价重点实验室，山东济南250101)摘要 超微结构技术与无源外科植入等生物医学的交叉融合，使得相关研究的尺度向更直观和更微观的方向延伸。
无源外科植入物的安全性能及与人体接触部分的生物相容性和生物稳定性受其原料和结构组成特点的影 响。
扫描电子显微技术将植入物的超微界面体系可视化，是当今无源外科植入等生命科学研究的前沿方向之一。
本文介绍了扫描电子显微技术结合能谱分析等手段的基本原理，综述了应用扫描电子显微技术对乳房植入物、人 工血管、血管支架、生物膜材料、钛及钛合金植入物的结构和形貌观测及化学成分分析，揭示了植入物与人体的作用机制。
此外，总结了扫描电子显微技术在微区信息提取方面不可代替的优势，展望了扫描电子显微技术未来的可能研究方向，期望能进一步促进无源外科植入等生命科学领域的深入发展与广泛应用。
关键词 扫描电镜；无源外科植入物；组成结构中图分类号：TN16；R318.08 文献标识码：A doi ： 10. 3969/j.issn .1000-6281. 2021. 01. 017外科植入物是指通过外科侵入方法,全部导入人体,或取代上皮表面或眼表面并保留在操作位置的医疗器械。
i型胶原酶结构
i型胶原酶结构摘要：I 型胶原酶结构概述1.胶原酶简介2.I 型胶原酶的结构特点3.I 型胶原酶的功能及应用正文：I 型胶原酶结构概述胶原酶是一类能够降解胶原纤维的酶，广泛存在于生物体内。
在众多胶原酶中，I 型胶原酶因其特异性降解I 型胶原纤维而受到广泛关注。
本文将对I 型胶原酶的结构进行概述。
1.胶原酶简介胶原酶属于蛋白酶家族，主要作用于胶原纤维。
胶原酶可分为三种类型：I 型、II 型和III 型。
这三种类型的胶原酶在结构、功能和表达分布上有所差异。
I 型胶原酶主要分布在动物的皮肤、骨骼、肌腱等组织中，对I 型胶原纤维具有特异性降解作用。
2.I 型胶原酶的结构特点I 型胶原酶的结构具有以下特点：（1）分子结构：I 型胶原酶为单一多肽链，含有335 个氨基酸残基，分子量约为37kDa。
（2）活性部位：I 型胶原酶的活性部位位于酶分子内部，由半胱氨酸、组氨酸和赖氨酸组成。
这些氨基酸残基在空间结构上形成了一个有利于底物结合的活性腔。
（3）结构域：I 型胶原酶分为两个结构域，N-端结构域和C-端结构域。
N-端结构域具有酶活性，而C-端结构域则具有调节酶活性的功能。
3.I 型胶原酶的功能及应用I 型胶原酶在生物体内具有降解胶原纤维的功能，参与组织重塑、细胞迁移等多种生物过程。
在医学上，I 型胶原酶的应用主要集中在以下几个方面：（1）治疗疾病：I 型胶原酶被用于治疗类风湿性关节炎、牛皮癣性关节炎等胶原性疾病。
通过降解异常沉积的胶原纤维，减轻炎症反应和疼痛。
（2）组织工程：在组织工程领域，I 型胶原酶可用于制备具有特定力学性能的胶原水凝胶。
通过控制I 型胶原酶的活性，可调节胶原水凝胶的降解速度，从而满足不同应用需求。
总之，I 型胶原酶作为一种具有特异性的胶原降解酶，在生物学和医学领域具有广泛的应用前景。
牛骨Ⅰ型胶原蛋白提取及结构表征
到 2mol/L，然后在 4℃条件下静置过夜，使胶原蛋白充
分沉淀，以 8500r/min 离心 20min，用 0.5mol/L 的冰 醋酸重新溶解。重复盐析一次，离心后得沉淀，再 用 0.5mol/L 冰醋酸溶解，于蒸馏水透析 2～3d，每隔 4h 更换 1 次水，透析好后冷冻干燥得纯胶原样品。胶原蛋 白得率计算公式为：
3102食品科学工艺技术90的胶原蛋白所用的提取介质为001moll盐酸或05moll醋酸本实验选用1柠檬酸和1胃蛋白酶结合的方法进行提取结果见表24胶原蛋白结构表征241牛骨胶原蛋白的紫外光谱分析将提取的胶原蛋白和牛腱型胶原蛋白样品在紫外可见光描仪上进行200300nm波长范围内扫描结果见图可知所提取的牛骨胶原蛋白和牛腱型胶原蛋白溶液分别在228nm和230nm波长处有一个强吸收峰符合上述特性
实验所有提取条件的选择都以等量牛骨提取得到胶 原蛋白的质量作为指标。由于胶原蛋白容易变性，实 验操作都在 10℃左右进行。
1.3.1 提取工艺流程 牛长骨→修整、清洗→破碎→脱脂→脱钙→纯化→
成品
1.3.2 脱脂处理 破碎的牛骨经水洗后，部分脂肪被洗掉，残余的
脂肪分别采用不同的脱脂方法( 正己烷、石油醚及乙醚 静置浸泡脱脂、乙醚低温回流脱脂)，确定最佳的方法。 脂肪残留率(残油率)的计算公式为：
containing 1% citric acid and 1% pepsin. The extracted collagen was identified as type I collagen and the purity reached
electrophoretic grade. Furthermore, the unique triple helical structure of type I collagen remained very well. Key words：bovine bone；type Ⅰ collagen；extraction；SDS-PAGE；differential scanning calormetry (DSC)；
牛跟腱中胶原蛋白的提取及表征
牛跟腱中胶原蛋白的提取及表征张云凤;王煜;吴棒;杜国婷【摘要】采用加入胃蛋白酶的方法,以新鲜牛跟腱为原材料,分别用3种不同的酶加入比例-1∶100、1∶50、1∶10来实现胶原蛋白的提取.并对提取出的胶原蛋白进行表征.将新鲜的牛跟腱切割成块,并用10％氯化钠溶液除去盐溶性的杂质,再用丙酮除去脂类物质,最后按照设定的方法进行搅拌提取,盐析、透析纯化胶原蛋白;利用室温干燥法计算提取的产量;采用傅立叶红外、紫外分光光度法进行鉴定.通过实验得知,利用丙酮处理过的跟腱提取出的胶原较多;酶加入比例为1∶10时,提取到的胶原蛋白产率最高,为0.927％.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2015(035)002【总页数】4页(P8-11)【关键词】牛跟腱;胶原蛋白;酶法提取【作者】张云凤;王煜;吴棒;杜国婷【作者单位】太原工业学院化学与化工系,山西太原 030008;太原工业学院化学与化工系,山西太原 030008;太原工业学院化学与化工系,山西太原 030008;太原工业学院化学与化工系,山西太原 030008【正文语种】中文【中图分类】O629.73;Q51引言全球范围内资源消耗在持续增长，而80%的资源来自于化石燃料。
从长远来看，需要无污染和可持续发展的新型资源来代替化石燃料。
生物资源是一种可循环、再生的新型清洁资源，不断开发、永续利用这种新型资源，是一项意义重大的课题。
胶原（collagen）是世界上资源量最大的可再生动物生物质资源，而且其资源量正随着人类生活水平的提高而不断增加。
胶原具有独特的三股螺旋结构特点以及良好的生物相容性和可生物降解性，近年来，在生物医用材料和高分子复合材料等方面的应用备受关注。
胶原蛋白（又名胶原），属于蛋白质的一种，主要存在于动物的皮、软骨、骨、韧带以及血管中，是细胞外基质的主要成分。
胶原是一种白色、不透明、无支链且不溶的纤维蛋白质，约占胶原纤维固体物的85%，通常情况下占动物体内蛋白质总量的25%～30%［1］，对动物机体及其器官起着支持、保护、结合以及形成界面隔断等重要作用［2］。
牛跟腱制造海绵状胶原蛋白纤维的技术研究
牛跟腱制造海绵状胶原蛋白纤维的技术研究王秋卓【摘要】随着生物工程技术的迅猛发展和重大突破,生物材料己成为各国学者竞相进行研究和开发的热点.其中胶原止血海绵因具有可吸收性、良好的生物相容性、较低的免疫原性、较好的稳定性和机械强度等优点而受到普遍青睐[1].20世纪80年代,即已在美国和欧洲广泛上市并应用于临床,并取得了很好的临床效果,目前广泛应用于神经外科手术止血、肝脾脏创伤止血、肾脏手术止血、胃溃疡出血、牙科手术止血、泌尿外科手术止血及皮肤创伤等多个领域[2].但目前胶原止血材料大多因生产成本较高或纯度较差等缺点,止血效果不够理想,远远无法满足实际临床需要.【期刊名称】《中国医药生物技术》【年(卷),期】2011(006)004【总页数】2页(P305-306)【作者】王秋卓【作者单位】015000 内蒙古自治区巴彦淖尔市,河套大学农牧与生化工程学院【正文语种】中文随着生物工程技术的迅猛发展和重大突破，生物材料己成为各国学者竞相进行研究和开发的热点。
其中胶原止血海绵因具有可吸收性、良好的生物相容性、较低的免疫原性、较好的稳定性和机械强度等优点而受到普遍青睐[1]。
20 世纪 80年代，即已在美国和欧洲广泛上市并应用于临床，并取得了很好的临床效果，目前广泛应用于神经外科手术止血、肝脾脏创伤止血、肾脏手术止血、胃溃疡岀血、牙科手术止血、泌尿外科手术止血及皮肤创伤等多个领域[2]。
但目前胶原止血材料大多因生产成本较高或纯度较差等缺点，止血效果不够理想，远远无法满足实际临床需要。
为此，我们以牛跟腱为原材料，针对胶原止血材料均匀度、抗原性、色泽以及纤维细度等性状，在现有技术的基础上，进一步深入研究了可吸收性胶原止血海绵的关键生产步骤并进行改造，并观察了产品的纯度和胶原纤维结构。
1 材料与方法1.1 材料新鲜牛跟腱；常规试剂均为分析纯。
1.2 方法1.2.1 胶原蛋白纤维的制备[3-5]1.2.1.1 预处理将新鲜牛跟腱洗净，置于超净工作台上的洁净不锈钢盘中，剔除黏膜、脂肪等附着组织，75%乙醇除菌、除脂后，–20℃速冻保存。
WL JS 02-01086胶原止血海绵的结构与理化性能分析
生物医学工程学杂志J B i om ed Eng 1999∶16(1)∶10～12 胶原止血海绵的结构与理化性能分析关 静 叶 萍 武继民(军事医学科学院卫生装备研究所,天津 300161) 内容摘要 对从牛腱中制备的胶原止血海绵进行了结构分析,结果表明所制备的止血海绵具有胶原蛋白的特征结构与组成,是纯度较高的胶原蛋白;理化性能测试表明胶原止血海绵质量稳定,从而证明了胶原止血海绵的制备工艺合理可靠。
关键词 胶原止血海绵 结构分析 理化性能Ana lyses on Structura l and Physicochem ica l Propertiesof Collagen Hem osta tic SpongeGuan J i ng Y e P i ng W u J i m i n(Institu te of M ed ical E qu ipm ent,A cad e my of M ilitary M ed ical S ciences,T ianj in 300161) Abstract T he u ltravi o let spectrum and am inoacid con ten t of co llagen hemo static sponge p repared from bovine tendon w ere analyzed,and the stru tu re and compo siti on of co llagen spoge w ere confirm ed.Physicochem ical p roperties m easu rem en ts show ed that co llagen hemo static sponge had excellen tly stab le quality.It w as concluded that the techono logy fo r p reparing co llagen hemo static sponge w as reasonab le and reliab le.Key words Co llagen hemo static co llagen Structrue analysis Physicochem ical p roperties 胶原不仅能诱导血小板附着,产生释放反应,而且能激活血液凝固因子,粘着在渗血的伤口上,对损伤的血管起填塞作用。
_型胶原蛋白的提取及其结构表征[1]
![_型胶原蛋白的提取及其结构表征[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/c5f00d19227916888486d72f.png)
第28卷第6期苏 州 大 学 学 报(工 科 版)Vol 128No .62008年12月JOURNAL OF S UZ HOU UN I V ERSI TY (ENGI N EER I N G SC I ENCE ED I TI O N )Dec .20083收稿日期:2008-08-22作者简介:朱 亮(1983-),男,硕士研究生,主要研究方向为生物材料结构与性能。
文章编号:1673-047X (2008)-06-0063-04Ⅰ型胶原蛋白的提取及其结构表征朱 亮,闻荻江(苏州大学材料工程学院,江苏苏州215021)摘 要:采用酸膨胀2胃蛋白酶降解的方法,以新鲜猪皮为原料提取I 型胶原蛋白,主要研究了酶的加入量和提取时间对提取效率的影响。
并利用I R 对胶原结构进行鉴定,同时辅以DSC 和UR 检测进行分析,并且与市售的Sig ma I 型胶原比较,证实提取物为I 型胶原蛋白,且很好地保持了I 胶原的3股螺旋结构。
关键词:猪皮;I 型胶原蛋白;提取;表征中图分类号:TS59 文献标识码:A0 引 言胶原蛋白是一种重要的结构蛋白和细胞外基质成分,它主要存在于动物组织中,起着支撑器官、保护基体的功能,约占哺乳动物体内蛋白质总量的25%～30%[1]。
胶原蛋白具有特殊的3股螺旋结构,这赋予了它可降解、组织相容性和止血性等优良的生物学特性,因此胶原蛋白在组织工程领域有着比较广泛的应用[2-3]。
胶原是一个蛋白质家族,已经发现18或19个成员[1],其中I 型胶原含量最多,约为生物体胶原总量的90%,因此对它的研究以及相关的生物材料应用也最为广泛。
I 型胶原在生物材料领域的广泛应用促使它的,根据目前的报道,多数是从牛跟腱和鼠尾腱中提取I 型胶原蛋白[4-6],原料来源有限,不适合市场化的需求。
中国是畜牧业大国,但是目前对于猪皮的利用非常肤浅,利用猪皮提取I 型胶原蛋白可以很好地提高猪皮的利用价值,另外猪与人之间的同源性较牛、鼠等更好,从猪皮中提取的胶原制备生物材料应用于人身体中不会产生太大的排异反应。
I型胶原纤维的制备、改性及其性能研究
I型胶原纤维的制备、改性及其性能研究胶原蛋白是一种具有优异生物相容性、生物可降解性和低免疫原性的生物高分子材料,但存在力学性能差、耐水溶性差、受热易变性和原料成本高等缺点。
本研究探索了再生胶原纤维的干湿法纺丝技术,并通过物理交联和化学交联方法对胶原纤维进行性能改性。
以碳纳米管和海藻酸钠为增强相,分别制备了胶原/碳纳米管复合纤维和胶原/海藻酸复合纤维。
借助SEM、TEM、DSC、TTG、XRD、FTIR、接触角测试和力学性能测试等手段对胶原纤维及其复合纤维进行了结构表征和性能测试,结果表明:经干湿法纺丝技术制备的胶原纤维断裂强度达到了 1.65 cN/dtex,较湿纺纤维提升了120.0%;断裂伸长率达到了17.0%,较湿纺纤维提升了88.9%。
干湿纺纤维的结晶性能和热稳定性都显著增强。
在DHT交联方法中,施加15 ×10-2 cN/dtex的拉伸应力、110 ℃下交联24h的纤维断裂强度可达2.07cN/dtex,较初生纤维提高了25.5%;通过UV交联8h的纤维断裂强度为1.82cN/dtex,较初生纤维提升10.3%。
通过物理交联后的再生胶原纤维的内部结构更加致密,使得其力学性能和热稳定性都显著改善。
经原位交联-乙醇浴两步交联的纤维,断裂强度达到2.01cN/dtex,比初生纤维提升了27.3%,且其刚性增加,吸水率降低到187.0%左右,耐水溶性能大幅度提升。
.采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对多壁碳纳米管(MWNT)进行了改性,获得了稳定的酸性MWNT水分散液,通过干湿法纺丝技术制备了胶原/MWNT复合纤维。
添加平均长径比(AR)为4000的MWNT的复合纤维断裂强度可达2.60 cN/dtex,较胶原初生纤维提升了57.6%。
MWNT的直径和长径比是影响胶原蛋白自组装结构、微纤维排列和复合纤维性能的主要因素。
通过湿法纺丝和两步凝固工艺,成功制备了高胶原含量的胶原/海藻酸复合纤维。
Ⅰ型牛胶原蛋白生物膜对鸡趾屈肌腱损伤术后生物力学的影响
Ⅰ型牛胶原蛋白生物膜对鸡趾屈肌腱损伤术后生物力学的影响查朱青;程春生;李刚;单海民;赵治伟;宋冠鹏;马文龙【期刊名称】《世界中医药》【年(卷),期】2014(000)005【摘要】目的：从生物力学角度探讨Ⅰ型牛胶原蛋白生物膜预防肌腱粘连作用。
方法：三黄鸡，3月龄，60只，雌雄各半，体重1.5～2.0 kg，以右足第3趾屈趾深肌腱断裂1/2吻合模型，随机分为假手术组、对照组和Ⅰ型牛胶原蛋白生物膜组，再根据取材时间分为2周组、4周组、6周组、8周组4个亚组，术后2、4、6、8周对吻合端周围粘连程度观察和对包括患侧及健侧第3趾关节屈曲角度、肌腱滑动距离、肌腱最大抗断裂负荷的生物力学检测。
结果：Ⅰ型牛胶原蛋白生物膜在术后2、4、6、8周，与假手术组及对照组比较，粘连程度评分明显优于假手术组及对照组（P＜0.05）；生物力学指标测定显示，关节屈曲角度、肌腱滑动距离、肌腱最大抗断裂负荷各项指标，实验组均优于对照组（P＜0.05）。
结论：Ⅰ型牛胶原蛋白生物膜可以减少粘连，提高肌腱生物力学指标，具有一定的预防粘连的作用，是一种有效的预防肌腱粘连的新型生物性材料。
【总页数】5页(P619-622,626)【作者】查朱青;程春生;李刚;单海民;赵治伟;宋冠鹏;马文龙【作者单位】河南省洛阳正骨医院，洛阳，471002;河南省洛阳正骨医院，洛阳，471002;河南省洛阳正骨医院，洛阳，471002;河南省洛阳正骨医院，洛阳，471002;河南省洛阳正骨医院，洛阳，471002;河南省洛阳正骨医院，洛阳，471002;河南省洛阳正骨医院，洛阳，471002【正文语种】中文【中图分类】R0629.73;R687.2;R318.01【相关文献】1.重组胶原蛋白与牛源I型胶原蛋白红外光谱研究 [J], 陈静涛;赵玉萍;徐政;顾其胜2.重组类人胶原蛋白与牛源Ⅰ型胶原蛋白的比较研究 [J], 陈静涛;陈景华;徐政;顾其胜3.Ⅰ型牛胶原蛋白生物膜防止肌腱修复术后黏连的实验研究 [J], 查朱青;赵治伟4.Ⅰ型牛胶原蛋白生物膜预防屈指肌腱损伤术后粘连的临床研究 [J], 单海民;程春生;李刚;赵治伟;程真真;石宁宁;田涛涛5.组织工程化肌腱修复鸡趾屈肌腱缺损的生物力学特性研究 [J], 秦廷武;张姝江;杨志明;李秀群因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
新生牛跟腱胶原蛋白的冻干工艺探究
新生牛跟腱胶原蛋白的冻干工艺探究作者：许婷黄瑶黎云祥廖咏梅杨在君丁祥来源：《南方农业·中旬》2017年第05期摘要用酸酶结合法提取新生牛跟腱胶原后，通过SDS-PAGE凝胶电泳和色氨酸检测提取的新生牛跟腱胶原的纯度，然后研究在-80 ℃、冻干机冷凝室和-20 ℃三个预冻条件下胶原蛋白冻干产品的外观和复溶情况，并用MTT法检测胶原的细胞毒性。
结果表明，不同的预冻条件对冻干产品有影响，在-20 ℃预冻时制备的胶原冻干产品形态外观和复溶效果最好，胶原冻干产品无细胞毒性，可用于生物医药和美容化妆领域。
关键词新生牛；跟腱胶原；真空冷冻干燥技术；生物活性中图分类号：TS251.1 文献标志码：B DOI：10.19415/ki.1673-890x.2017.14.064胶原蛋白（Collagen）是细胞外基质中最重要的组成部分，在动物细胞中扮演着结合组织的角色，是哺乳动物体内含量最多的蛋白质，占蛋白质总量的25%～30%[1]。
胶原蛋白由3条多肽链构成3股螺旋结构，富含人体所需的羟脯氨酸等多种氨基酸，具有很强的生物活性和功能，参与细胞迁移、分化、增殖，能使动物的骨、腱、软骨和皮肤维持一定的机械强度，起到支撑修复皮肤和抗衰老的作用。
因胶原蛋白具有良好的生物相容性和较低的生物之间所具备的抗原性，且与人体组织的亲和性很好，有利于自身组织的修复再生，是需求量十分庞大的最佳生医材料，特别是在美容、生物医药等领域[2]。
随着胶原蛋白的研究，制备和储存优良的胶原蛋白类产品掀起了研究热潮，目前真空冷冻干燥是使用较多的制备技术。
本实验的创新点在于使用新生牛跟腱，用新的真空冷冻干燥方法制备活性高，外观好，复溶快的胶原蛋白冻干产品。
1 材料与方法1.1 材料与试剂新生牛跟腱（市售）、I型胶原标品（Sigma公司）、小鼠成纤维细胞L929细胞株（上海细胞生物所）、醋酸、胃蛋白酶、氯化钠、西林瓶、RPMI1640细胞培养液、DMSO和MTT 细胞检测试剂盒。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
构表征 . 移取 ５μ 自然干 L 的样品溶液滴于云母片上 ,
４ ２． ３㊀ 理化性能表征 １ / 根据 G B T １ ０ ４ ０ Ｇ ２ ０ ０ ６ 方法测定 样 品 的 抗 张 强 度 裂 伸 长 率 , 每个样品测试３组平行 样, 取测试结果的平均值 . 室温下 , 采用国家标准法对 样品的吸水倍率 ㊁ 保水倍率 ㊁ 透水汽率及孔隙率进行测 定 . 采用低温氮 吸 附/脱 附 实 验 仪 测 定 牛 跟 腱 Ⅰ 型 胶 原纤维海绵的 总 孔 体 积 ㊁ 孔 径 尺 寸 及 比 表 面 积. 采 用 视频接触角测量 仪 测 试 样 品 的 接 触 角 , 每个样品测试
２㊀ 实 ㊀ 验
１㊀ 引 ㊀ 言
２． １㊀ 实验仪器 真空 冷 冻 干 燥 机 , 美国 L F r e e z e ６ 型, a b c o n c o公 司; 万能拉力机 , 台湾高科仪器厂 ; G T Ｇ A I Ｇ ７ ０ ０ ０ S型, X Ｇ
Ⅰ 型胶原是哺乳动物体内含量最丰富的细胞外基 质, 在体内以胶原纤维的形式存在 , 具有保护肌体和支 撑器官的作用 . 独特的三股螺旋结构赋予天然胶原优 良的生物相容性 ㊁ 弱抗原性及可生物降解性 , 使得天然 胶原在食品 ㊁ 化妆品 ㊁ 组织工程和生物医用材料领域具
] ５ Ｇ １ ２ . 然 而, 等生物医 用 材 料 产 品 [ 牛跟腱Ⅰ型胶原纤
近年来 , 国内外 专 家 对 Ⅰ 型 胶 原 的 研 究 做 了 大 量
维的微观结构 ㊁ 理化性能及应用研究的系统报道较少 . 本文试图以 Ⅰ 型 胶 原 纤 维 含 量 高 ㊁ 来源丰富的牛跟腱 为原料 , 采用酶法提取 Ⅰ 型胶原纤维 , 并以傅立叶红外 光谱 ( 对 其 二 级 结 构 进 行 表 征, 通过原子力显 F T Ｇ I R) 微镜 ( 观 察 其 微 观 形 貌, 采 用 低 温 氮 吸 附/脱 附 A FM) 法及表观接触角测试分别考察胶原纤维支架材料的孔 结构特征与疏水 性 能 , 并对其力学性能及亲水性及透 水汽性能进行 系 统 地 分 析 , 为Ⅰ型胶原纤维更好地加 工㊁ 成型及应用提供重要的理论依据 .
∗
( ) 四川大学 制革清洁技术国家工程实验室 , 成都 ６ 武汉纺织大学 化学与化工学院 , 武汉 ４ １． １ ０ ０ ６ ５; ２． ３ ０ ０ ７ ３ 摘㊀要: ㊀采用酸酶结合法成功制备了牛跟腱Ⅰ型胶 胶原纤维粗细均匀 , 具有 D 周期横 纹 A FM 结果发现 , ) 结构 , 直径为 ( 在溶液中分散均匀且呈 １ ３ ５ʃ０． ２ ０ n m, 现多孔的微观网 络 结 构 ; 其抗张强度与拉断伸长率分 ㊁ 别达到 １． 其疏水性能较纯 Ⅰ 型胶原 ２ ９ ３ MP a ９ ３． ７ ７％ ; , 有所提高 , 接触角为 ６ 吸水倍率 ㊁ 保水率 与 透 水 汽 ８． ９ ʎ / ( / ) ; 率分别为 ３ 其孔 ７． １ ３％ , １ ９． ４ ４％ 和 ２ ７ ４ ９． ７ ７g m２ d 隙率为 ８ 平均累积吸附与累积解吸附的比表面 ９． ５ ４％ , 比表面积小和孔尺寸大的特点 . 牛跟腱 Ⅰ 型胶原纤维 的微观结构与理化性能分析对天然胶原纤维的深度加 工㊁ 成型及应用提供了新的 ㊁ 可靠的理论依据 . 关键词 : 理 化 性 能; 接 ㊀Ⅰ 型 胶 原 纤 维 ; F T Ｇ I R; A FM; 触角 : / D O I １ ０． ３ ９ ６ ９ i ． s s n ． １ ０ ０ １ Ｇ ９ ７ ３ １． ２ ０ １ ５． １ ５． ０ ０ ６ j 中图分类号 : ㊀O ６ ３ 文献标识码 : A / , 积分别为 ８． 表 现 出 孔 体 积 大㊁ ４ ２ ５ １和１ ２． ８ ０ ４ ６ m２ g 原 纤 维, 其 二 级 结 构 与 Ⅰ 型 胶 原 的 结 构 特 征 相 符; 的工作 , 已开发出 一 系 列 如 人 工 皮 肤 ㊁ 缝 合 线㊁ 止血剂
琚海燕 等 : 牛跟腱 Ⅰ 型胶原纤维的微观结构与理化性能分析
( ) 文章编号 : １ ０ ０ １ Ｇ ９ ７ ３ １ ２ ０ １ ５ １ ５ Ｇ １ ５ ０ ３ １ Ｇ ０ ４
１ ５ ０ ３ １
牛跟腱 Ⅰ 型胶原纤维的微观结构与理化性能分析
２ , 琚海燕１, 刘新华１, 但卫华１, 但年华１, 陈 ㊀ 娇１, 张玉红１
, 射线衍射仪 , 荷兰 P 原子力显微镜 , X P e r t h i l i s公司 ; p
力学性能较差 ㊁ 热稳定性低且降解速率过快等缺点 , 在 基于此 , 既保持天然胶原的生物活性 , 又具有良好的理
] ２ Ｇ ３ 化性能的 Ⅰ 型 胶 原 纤 维 材 料 [ 已成为胶原类医用材
很大程度上限 制 了 其 在 生 物 医 学 材 料 领 域 中 的 应 用 . 料的一个重要 的 研 究 方 向 . 作 为 生 物 医 用 材 料 , 胶原 ( 纤维具有以下优 点 : １)组 织 学 表 现 接 近 正 常 的 细 胞 ( )具 有 比 胶 原 更 强 的 力 学 性 能 和 耐 降 解 性 能 . 由 ３ 此, Ⅰ 型胶原纤 维 基 生 物 医 用 材 料 将 有 望 成 为 修 复 皮 肤㊁ 硬脑膜或外科手术中缺损修复的新兴方法 , 为各种 病 因 所 致 的 修 复 提 供 新 的㊁ 低 风 险 的㊁ 高功能化选 择
１] . 然 而, 有广阔的应用 前 景 [ 单纯的Ⅰ型胶原制品有
实验仪 , 美国 M A S A P２ ０ ２ ０型, i c h e l公司 . ２． ２㊀ 制备与结构表征 纤维
[ １ ３]
日 本 岛 津 公 司; 视 频 接 触 角 测 量 仪, S PM Ｇ ９ ６ ０ ０ 型, , 低 温 氮 吸 附/脱 附 O C AH ２ ０ ０ 德国 D a t a h s i c s公 司; p y 取新鲜的牛跟腱 , 采用酶法制备牛跟腱Ⅰ型胶原 . 通过傅 立 叶 变 换 红 外 仪 对 样 品 进 行 二 级 结