Ursprünglich aus tierischen Geweben extrahiert, ist Kollagen ein essenzielles Proteinformmaterial, das in der Kosmetik, Medizingeräten (Ästhetikmedizin, Knochenreparatur, Hornhautreparatur), Lebensmitteln usw. weit verbreitet wird. Tierisches Kollagen konnte den wachsenden industriellen Anforderungen kaum gerecht werden. Rekombinantes Kollagen, das aus verschiedenen Expressionssystemen (z. B. Bakterien, Hefen, Säugetierzellen) gewonnen wird, steht im Mittelpunkt des Interesses.
Basierend auf Aminosäuresequenzen, Strukturen und Funktionen wurden 29 Arten von Kollagen identifiziert, die von Typ I bis XXIX benannt sind; Typen I-III sind relativ häufige Kollagentypen und machen etwa 90 % aller Kollagen im Körper aus.
Kollagen Typ I wird häufig bei der Herstellung chirurgischer Nahtmaterialien und hämostatischer Schwämme verwendet.
Kollagen Typ II ist fibrillär und stellt das Hauptbestandteil aller Knorpel dar.
Kollagen Typ III spielt eine wichtige Rolle bei Wundauflagen.
Kollagen Typ XVII wurde effektiv zum Schutz von Haarfollikel-Stammzellen (HFSCs) vor Follikelatrophy, Haarausfall und Hautverdünnung gezeigt, was auf ihre potenzielle Anwendung in der Haarregeneration hinweist.
In den letzten Jahren sind eine Reihe von rekombinanten Kollagenen (z. B. Typ I, Typ II und Typ III) auf den Markt gekommen oder befinden sich in klinischen Studien.
Strukturmerkmale von Kollagen
Kollagen hat eine einzigartige Proteinkonstruktion, und die Primärstruktur besteht aus einer wiederholenden Sequenz von Aminosäuren (Gly-X-Y), wobei X meist Pro und Y hauptsächlich Hyp oder Hydroxylysine Hyl ist. Ihre Sekundärstruktur wird als die linksdrehende α-Helix der Polypeptidkette definiert. Die Tertiärstruktur ist eine spezielle rechtsdrehende Doppelhelix-Struktur, die aus drei miteinander verflochtenen α-Helices-Polypeptidketten besteht, die die Grundform des Procollagens bilden. Die Quaternärstruktur bezieht sich darauf, dass Kollagen kopf-zu-schwanz verbunden ist und in parallelen Bündeln angeordnet ist, wobei die Kollagenmikrofasern durch kovalente Bindungen organisiert werden. Kollagenfasern entstehen durch das Zusammenfließen von Kollagenmikrofasern zu Bündeln.
Anwendungen von Kollagen
Kollagen als Kosmetika
Die rekombinante Substanz kann zur Herstellung von Schönheits- und Hautpflegeprodukten verwendet werden. Kollagen besitzt ausgezeichnete Feuchtigkeitseigenschaften und kann daher Probleme wie trockene Haut und Falten lindern.
Kollagen als Medizinprodukte
Kollagen zur Behandlung von Hautverletzungen
Rekombinantes Kollagen kann in Kosmetika verwendet werden, aufgrund seiner hautverbessernden Bioaktivität. Rekombiniertes Kollagen fördert die Vermehrung von Hautzellen, die Kollagensynthese, die Feuchtigkeitshaltung und die antioxidative Aktivität, was dazu beiträgt, Narben zu beseitigen, Falten zu reduzieren und die Hautbedingungen zu verbessern. Rekombiniertes Kollagen kann im Bereich der Ästhetischen Medizin durch Injektionen, Verbände, Sprays usw. eingesetzt werden.
Kollagen für andere Gewebedefekte
Wegen seiner Biokompatibilität, biologischen Aktivität und Biodegradierbarkeit wird der Kollagenpeptid-Scaffolding in der Gewebeingenieurtechnik und Regenerativen Medizin verwendet. Der Kollagenpeptid-Scaffolding kann zur Förderung der Geweberegeneration und Reparatur sowie zur Behandlung verschiedener Gewebedefizite wie Hornhaut, Knochen, Knorpel, Zahn, Herz-Kreislauf- und Nervengewebe genutzt werden.
Kollagen für die Medikamentenzuführung
Kollagen ist ein sehr effektives Material für die Wirkstoffzuführung und die kontrollierte Freisetzung, da es sich an eine breite Palette von Zytokinen, Proteinen und Medikamenten bindet. Es kann die Rate und das Timing der Wirkstofffreisetzung regulieren, um eine optimale Therapie zu gewährleisten.
Yaohai Bio-Pharma bietet eine integrierte CDMO-Lösung für rekombinantes Kollagen
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