膠原蛋白的交聯改性

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

　　化學交聯劑主要有戊二醛、京尼平、碳二亞胺等。戊二醛是使用較早的一種醛類交聯劑，能在較低濃度下與膠原交聯，改善其親水性和力學性能。研究表明，戊二醛交聯可提高膠原蛋白支架機械強度而不降低其孔徑或孔隙率。京尼平是從梔子果實中提取的化合物，具有羥基、酯鍵等多種活性基團，可直接與氨基酸或蛋白質反應。Zhou等采用京尼平交聯Ⅱ型膠原蛋白，發現0.1%濃度的京尼平能較好地維持膠原支架的基本結構，同時提高其生物穩定性；交聯后的支架能促進脂肪干細胞增殖并分化成髓核樣細胞。碳化二亞胺屬于酰胺型交聯劑，可促進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膠原蛋白的微觀結構、孔隙率、生物降解性和細胞毒性，結果發現1.2 mol/L碳二亞胺交聯后，膠原支架孔隙率與水吸收率顯著變小，兩種交聯劑交聯后支架抗降解性均增強，且力學性能均得到改善；細胞毒性實驗發現，濃度在1%及以上的的戊二醛對細胞有明顯毒性，碳二亞胺則未表現出細胞毒性。