Originalmente extraído de tecidos animais, o colágeno é um material proteico essencial amplamente utilizado em cosméticos, dispositivos médicos (medicamentos estéticos, reparo ósseo, reparo de córnea), alimentos, etc. O colágeno de origem animal mal consegue atender aos requisitos industriais crescentes. Colágenos recombinantes obtidos de vários sistemas de expressão (por exemplo, bactérias, leveduras, células mamíferas) são de grande interesse.
Vinte e nove tipos de colágenos foram identificados com base nas sequências de aminoácidos, estruturas e funções, que são nomeados dos tipos I a XXIX, respectivamente; os tipos I-III são tipos relativamente comuns de colágeno, representando cerca de 90% de todo o colágeno do corpo.
Colágeno do Tipo I é comumente usado na produção de suturas cirúrgicas e esponjas hemostáticas.
Colágeno do Tipo II é fibrilar e fornece o componente principal de todo o cartilagem.
Colágeno do Tipo III desempenha um papel importante nos curativos para feridas.
Colágeno do Tipo XVII foi mostrado para proteger eficazmente as células-tronco dos folículos pilosos (HFSCs) contra a atrofia folicular, perda de cabelo e afinamento da pele, sugerindo sua potencial aplicação na regeneração capilar.
Nos últimos anos, um número de colágenos recombinantes (por exemplo, Tipo I, Tipo II e Tipo III) entraram no mercado ou estão em ensaios clínicos.
Característica Estrutural dos Colágenos
O colágeno possui uma estrutura proteica única e a sua estrutura primária compreende uma sequência repetitiva de aminoácidos (Gly-X-Y), onde X é geralmente Pro, e Y é em grande parte Hip ou hidroxilisina Hyl. Sua estrutura secundária é definida como as hélices α esquerdas da cadeia polipeptídica. A estrutura terciária é uma especial estrutura de hélice tripla de mão direita consistindo de três cadeias polipeptídicas α entrelaçadas, que fornecem a morfologia básica do procollágeno. A estrutura quaternária refere-se ao fato de que o colágeno está ligado de ponta a ponta e organizado em feixes paralelos, e os microfibrilos de colágeno são organizados por ligações covalentes. As fibras de colágeno são formadas pela agregação de microfibrilos de colágeno em feixes.
Aplicações dos Colágenos
Colágenos como Cosméticos
A substância recombinante pode ser usada na fabricação de produtos de beleza e cuidados com a pele. O colágeno tem excelentes propriedades hidratantes e, portanto, pode aliviar problemas como pele seca e rugas.
Colágenos como Dispositivos Médicos
Colágeno para Tratar Feridas na Pele
O colágeno recombinante pode ser usado em produtos de beleza devido à sua bioatividade melhoradora da pele. O colágeno recombinante promove a proliferação de células da pele, a síntese de colágeno, a hidratação e a atividade antioxidante, o que ajuda a eliminar cicatrizes, reduzir rugas e melhorar a condição da pele. O colágeno recombinante pode ser usado em medicinas estéticas por meio de injeções, curativos, sprays, etc.
Colágeno para Outros Defeitos de Tecido
Devido à sua biocompatibilidade, atividade biológica e biodegradação, a estrutura de peptídeo de colágeno é usada em engenharia de tecidos e medicina regenerativa. A estrutura de peptídeo de colágeno pode ser usada para promover a regeneração e reparo de tecidos, e tratar várias deficiências de tecidos, como córnea, osso, cartilagem, dentária, cardiovascular e neural.
Colágenos para Entrega de Medicamentos
O colágeno é um material muito eficaz para a entrega de medicamentos e liberação sustentada, pois se liga a uma ampla gama de citocinas, proteínas e medicamentos. Ele pode regular a taxa e o momento da liberação do medicamento para uma terapia terapêutica ótima.
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