膠原蛋白的交聯(lián)改性

　　交聯(lián)可影響生物材料的力學(xué)性能、吸收動(dòng)力學(xué)和生物相容性與降解性。常用的交聯(lián)方法有物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)。物理交聯(lián)包括紫外光照射、高溫脫水、光敏劑氧化交聯(lián)等方法。研究發(fā)現(xiàn)，紫外線照射膠原蛋白可提供較低水平的交聯(lián)度，膠原蛋白無生物功能喪失，不影響細(xì)胞的附著、鋪展和增殖。Bellincampi等發(fā)現(xiàn)成纖維細(xì)胞能很好地黏附在經(jīng)紫外輻射和干熱處理交聯(lián)的膠原纖維上，并沿著膠原纖維長軸擴(kuò)散排列。張義研究了將核黃素作為光敏劑用于紫外誘導(dǎo)魚皮膠原蛋白交聯(lián)反應(yīng)，交聯(lián)后的膠原膜水接觸角增大，拉伸強(qiáng)度與拉伸系數(shù)顯著提升，斷裂延伸率降低。

　　化學(xué)交聯(lián)劑主要有戊二醛、京尼平、碳二亞胺等。戊二醛是使用較早的一種醛類交聯(lián)劑，能在較低濃度下與膠原交聯(lián)，改善其親水性和力學(xué)性能。研究表明，戊二醛交聯(lián)可提高膠原蛋白支架機(jī)械強(qiáng)度而不降低其孔徑或孔隙率。京尼平是從梔子果實(shí)中提取的化合物，具有羥基、酯鍵等多種活性基團(tuán)，可直接與氨基酸或蛋白質(zhì)反應(yīng)。Zhou等采用京尼平交聯(lián)Ⅱ型膠原蛋白，發(fā)現(xiàn)0.1%濃度的京尼平能較好地維持膠原支架的基本結(jié)構(gòu)，同時(shí)提高其生物穩(wěn)定性；交聯(lián)后的支架能促進(jìn)脂肪干細(xì)胞增殖并分化成髓核樣細(xì)胞。碳化二亞胺屬于酰胺型交聯(lián)劑，可促進(jìn)膠原蛋白的谷氨酸或天冬氨酸的羧基與氨基連接形成酰胺鍵。Gao等比較了戊二醛和碳二亞胺交聯(lián)膠原蛋白的微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率、生物降解性和細(xì)胞毒性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)1.2 mol/L碳二亞胺交聯(lián)后，膠原支架孔隙率與水吸收率顯著變小，兩種交聯(lián)劑交聯(lián)后支架抗降解性均增強(qiáng)，且力學(xué)性能均得到改善；細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，濃度在1%及以上的的戊二醛對(duì)細(xì)胞有明顯毒性，碳二亞胺則未表現(xiàn)出細(xì)胞毒性。