publier Temps: 2023-02-06 origine: Propulsé
Poudre de collagène de poisson est principalement dérivé de tissus tels que la peau et les écailles de poisson (type I), et une petite quantité provient de tissus tels que le cartilage (type II), les intestins de poisson (type III) et les muscles (type V).Parce que le collagène est hautement conservé dans l'évolution biologique, la structure du collagène de poisson est similaire à celle des autres collagènes, jetant une base structurelle pour son remplacement partiel du collagène dérivé de mammifères pour la médecine translationnelle.En prenant le collagène de poisson de type I comme exemple, sa molécule a une triple hélice typique, qui est la structure [α1][α2], et les poids moléculaires de α1 et α2 sont d'environ 120 kDa et 110 kDa, respectivement.Cependant, contrairement aux mammifères tels que les porcs et les bovins, les poissons sont des animaux ectothermes, et leur structure de collagène est également spécifique, et la teneur en acides imino (la somme de la teneur en proline et en hydroxyproline) dans sa composition en acides aminés est nettement inférieure à celle du collagène dérivé. provenant de mammifères terrestres, a donc un faible degré de réticulation intermoléculaire et une faible stabilité thermique.La température de dénaturation du collagène dérivé de mammifères terrestres est généralement de 37 à 40 ° C, et celle du collagène de poisson est principalement de 28 à 32 ° C (la stabilité thermique du collagène chez les poissons d'eau chaude est supérieure à celle des poissons d'eau froide) .Afin d'éviter la dénaturation du collagène de poisson, la température doit être strictement contrôlée en dessous de la température de dénaturation pendant le processus de préparation.Dans la recherche en médecine translationnelle, la modification de dérivatisation correspondante doit être effectuée en fonction des besoins pour améliorer sa stabilité.
Il existe 3 types de collagène de poisson couramment utilisés : la gélatine de collagène de poisson, le polypeptide de collagène de poisson et le collagène de poisson non dénaturé.Les deux premiers sont du collagène de poisson dénaturé, et le second maintient efficacement la structure active naturelle du collagène.Les trois ont des utilisations différentes en raison de leurs structures et performances différentes.
La gélatine de collagène de poisson est un produit partiellement dénaturé du collagène.Il est principalement utilisé dans les milieux de culture, les capsules molles, les additifs alimentaires, etc. La température de gélatinisation et le point de fusion sont respectivement de 8 à 25 ° C et de 11 à 28 ° C, ce qui est inférieur à la gélatine de porc ou de bétail., son gel-sol est une réaction réversible et peut être utilisé comme matériau sensible à la température dans le domaine de la libération prolongée de médicaments ou de l'ingénierie tissulaire.
Les peptides de collagène de poisson sont des produits hydrolysés du collagène et les peptides de poids moléculaires différents ont des activités biologiques différentes.On pense généralement que les peptides de 1 à 10 kDa et inférieurs à 1 kDa ont une activité antibactérienne et que leur activité antibactérienne est positivement corrélée avec la teneur en cations moléculaires.En raison de la teneur relativement élevée en Gly et Pro, et de son hydrophobicité relativement élevée propice à l'augmentation de la solubilité dans les graisses, l'effet antioxydant des peptides de collagène de poisson est meilleur que celui des peptides de collagène porcin et bovin.De plus, la structure du peptide de collagène de poisson est similaire à celle du peptide antihypertenseur, qui a un effet antihypertenseur plus important.De plus, les peptides de collagène de poisson peuvent efficacement favoriser l'adhésion des cellules in vitro, et favoriser la prolifération des cellules épidermiques et la sécrétion protéique des fibroblastes.
Le poids moléculaire du collagène de poisson non dénaturé est inférieur à celui du collagène porcin et bovin (<30 kDa), et le collagène de type Ⅰ dérivé d'écailles et de peau de poisson est le principal.En raison du faible degré de réticulation intermoléculaire, le collagène de poisson non dénaturé est également facilement soluble dans une solution de sel neutre ou une solution d'acide faible à basse température, et son opérabilité est meilleure que celle du collagène de mammifère.Il peut être utilisé comme matériau hémostatique, matériau de remplissage tissulaire, matériaux d'échafaudage d'ingénierie tissulaire, etc. sont utilisés dans la recherche médicale.Actuellement, l'Union européenne a approuvé 1 produit hémostatique à base de collagène de poisson, et de nombreuses études connexes sur le collagène de poisson en tant que matériel médical sont également en cours.
L'application du collagène de poisson dans le domaine clinique est un point chaud de recherche émergent, et les résultats n'ont pas été beaucoup transformés.Le collagène de poisson en tant que matériau hémostatique a la concentration de recherche et la maturité technique les plus élevées, et a réalisé des percées dans la transformation.Eucare Pharmaceuticals (Inde) a lancé un certain nombre de produits hémostatiques à base de collagène de poisson (NeuSkin-F®, Helisorb® Sheet, BioFil ®, BioFil®-AB, etc.), adaptés à l'hémostase et à la cicatrisation de diverses plaies telles que plaies, brûlures, ulcères chroniques, etc. Certains produits ont obtenu la marque européenne de certification de conformité (CE).Bien que le produit officiel ait été fabriqué en Inde, il n'y a pas de support documentaire pour les données cliniques et les informations de base sur les applications liées au produit, et le degré d'internationalisation de l'expansion du marché n'est pas élevé.Le collagène de poisson, en tant que matériau de soin des plaies, matériau de réparation des tissus, substitut de tissu, matériau d'impression 3D et matériau à libération prolongée de médicaments, est un objectif de recherche relativement concentré, mais aucune percée n'a été réalisée.
1. Matériaux de soin des plaies
Semblable au collagène dérivé de mammifères, le collagène de poisson peut également adhérer aux plaquettes, permettant ainsi une hémostase rapide.Actuellement, seuls les produits hémostatiques à base de collagène de poisson développés par Eucare Pharmaceuticals (Inde) ont été commercialisés avec la certification CE et peuvent être utilisés pour divers soins et réparations de plaies.Ni la FDA américaine ni la CFDA de mon pays n'ont approuvé de tels produits.La température de dénaturation thermique du collagène extrait des écailles de carpe de vase par Pal et al.peut atteindre 35,2°C et a une bonne stabilité.Il peut favoriser efficacement la cicatrisation des plaies, l'épithélialisation et la réparation des tissus, et devrait être utilisé comme substitut cutané dans le traitement des lésions cutanées de pleine épaisseur..Zhu Wei et al.ont découvert que le collagène d'écailles de poisson peut favoriser la cicatrisation des plaies dans des modèles de souris immunodéprimées en favorisant l'expression de PDGF, TGF-β et d'autres facteurs, guidant l'agrégation et l'activation des macrophages.Un grand nombre d'études ont confirmé que le collagène de poisson est non irritant, non sensibilisant et a une faible immunogénicité.Il peut rapidement arrêter le saignement et favoriser la réparation des plaies lorsqu'il est utilisé dans le soin des plaies.La modification par greffage ou dérivatisation peut non seulement améliorer la stabilité des matériaux de collagène de poisson, mais aussi leur conférer plus d'activités biologiques, telles que des propriétés antibactériennes.De plus, en tant que produit de dégradation, le polypeptide de collagène de poisson peut également jouer un rôle anti-inflammatoire en régulant l'expression des facteurs inflammatoires, fournissant une base au collagène de poisson à utiliser dans la réparation des plaies réfractaires.
2. Matériaux de réparation des tissus
En plus d'être utilisé comme matériau de remplacement de la peau, le collagène de poisson peut également être utilisé en médecine régénérative comme divers matériaux de réparation tissulaire.En orthopédie, Mredha et al.hydrogel préparé avec du collagène extrait de la vessie natatoire du meilleur esturgeon.L'hydrogel peut être étroitement lié à l'os, présente une résistance élevée et de bonnes performances de charge, et devrait être utilisé comme une nouvelle génération de greffons orthopédiques pour le cartilage artificiel.et la réparation des défauts osseux.En dentisterie, Zhou et al.ont étudié l'effet des membranes nanofibreuses hybrides de collagène de poisson/verre bioactif/chitosane sur les lésions de furcation radiculaire canine, et ont découvert qu'elles peuvent favoriser l'ostéogenèse et induire la régénération du tissu parodontal, qui devrait servir de tissu guide La régénération combinée à la membrane de réparation de greffe osseuse est utilisé en clinique.
3. Substituts de tissus
Le collagène de poisson peut également être utilisé dans l'ingénierie tissulaire comme une variété de substituts tissulaires.Li et al ont découvert grâce à des expériences in vitro que le nouvel échafaudage de collagène de poisson a une bonne biocompatibilité pour l'activité et la prolifération des fibroblastes embryonnaires de souris ;grâce à des expériences in vivo, il a été découvert que l'échafaudage peut empêcher l'adhérence des tissus cérébraux, réduire l'inflammation et favoriser la formation de fibroblastes La croissance cellulaire, la régénération et la cicatrisation améliorées des tissus, devraient être utilisées dans le domaine de l'ingénierie tissulaire comme dure-mère substitut membranaire.ont découvert que la matrice de collagène dérivée d'écailles de poisson peut être utilisée comme substitut du tissu cornéen humain.Ses propriétés de transmission et de diffusion de la lumière sont fondamentalement les mêmes que celles de la cornée humaine.Il n'a ni cytotoxicité ni immunogénicité.Il a une bonne biocompatibilité avec la cornée et peut répondre aux critères de base pour une utilisation comme échafaudage pour la reconstruction cornéenne.
4. Matériaux d'impression 3D
La bioimpression 3D est une technologie de préparation d'échafaudages de biomatériaux en plein développement.Actuellement, les principales protéines structurales utilisées sont le collagène, la fibrine et la fibroïne de soie.Parmi eux, bien que le collagène ait une faible stabilité mécanique, l'imprimer à l'intérieur d'autres matériaux ou effectuer une réticulation peut résoudre ce problème.Dans le même temps, le collagène a des propriétés de fluidification par cisaillement et sa gélification a des propriétés dépendantes de la température et du pH, qui sont bénéfiques pour une utilisation dans la technologie d'impression 3D.Comparé au collagène dérivé de mammifères terrestres, le collagène de poisson a une structure et des propriétés similaires, mais présente une plus grande sécurité biologique et peut être traité à partir d'une grande quantité de déchets de poisson, qui est une source abondante.Par conséquent, le collagène de poisson a un grand potentiel en tant que matériau d'impression 3D.
5. Matériel de libération des médicaments
Ces dernières années, le collagène de poisson a également été progressivement utilisé dans le domaine des matériaux à libération prolongée de médicaments.Le cadre conçu par Cao et al.peut ajuster le taux de libération lente en contrôlant le rapport entre le collagène de poisson, le chitosane et le sulfate de chondroïtine et la taille des microsphères, tout en maintenant l'intégrité et l'activité biologique, ce qui devrait être appliqué à l'ingénierie des tissus cutanés.En utilisant du collagène naturel dérivé de poisson comme matériau de matrice et de la rhodamine B comme médicament cible de chargement simulé, Zhang Ming et d'autres ont discuté des différences dans le taux de chargement et l'effet de libération lente des matériaux à libération prolongée préparés par différentes méthodes, et ont constaté que l'augmentation de la concentration de collagène dans le matériau peut augmenter considérablement la charge.taux et effet de libération prolongée.
1. Bonne biosécurité
Le collagène de poisson a une structure et une fonction similaires à celles du collagène dérivé de mammifères terrestres, mais présente une immunogénicité plus faible, une meilleure innocuité, un risque moindre de transmission de virus zoonotiques et une plus grande innocuité en utilisation clinique.Des études de biocompatibilité in vivo et in vitro ont montré que le test de stérilité de l'extrait de gel de collagène de poisson était négatif et que la cytotoxicité, la sensibilisation, l'aberration chromosomique, la réaction intradermique, la toxicité systémique aiguë, la réaction pyrogène et la réaction d'hémolyse étaient toutes négatives.Négatif, c'est un biomatériau médical prometteur.
2. Peut contourner les barrières religieuses dans des régions et des groupes particuliers
En raison de croyances religieuses et d'autres problèmes, les produits médicaux à base de collagène de porc ne peuvent pas être utilisés cliniquement dans les pays et régions islamiques, tandis que le collagène de poisson n'a pas de barrières religieuses et peut bénéficier plus facilement aux groupes de patients dans les régions et pays apparentés.
3. Sources abondantes
Notre pays est un grand pays de produits aquatiques, et produit une grande quantité de sous-produits de la transformation du poisson (dont environ 40% sont des peaux de poisson) chaque année, mais ces sous-produits sont souvent considérés comme des déchets et mis au rebut, leur valeur potentielle est sérieusement ignorée et peut également causer une pollution de l'environnement.pollution, etc. L'application et le développement du collagène de poisson dans le domaine médical fournissent non seulement une source plus économique et plus sûre de nouveaux matériaux de collagène, mais augmentent également considérablement la valeur ajoutée de la peau de poisson, un sous-produit de la transformation des produits aquatiques, et réduit la pression sur la protection de l'environnement, qui est conforme à l'objectif national de construction d'une orientation stratégique de l'énergie marine.