胶原基生物材料制备与应用研究进展

胶原因具有良好的亲水性、柔韧性和趋化性、生物相容性、生物降解性，被认为是改善组织再生最重要的生物材料之一，并广泛应用于食品、化妆品以及再生医学领域。但是，在提取过程中，胶原的结构和自然交联键会遭到破坏，导致其机械强度、热稳定性和抗酶解能力都低于自然状态。受到天然胶原在组织重塑和修复过程中自然交联的启发，研究人员通过引入外源性交联（化学、物理和生物）来优化胶原基材料的机械强度和稳定性。目前，外源性化学、物理或生物交联已被用于修饰胶原的分子结构，通过这些方法制备的胶原基支架材料的刚度、抗张强度和压缩模量都明显提高，但是材料的延展性降低。这些方法主要是通过限制胶原三螺旋结构分子间α链的自由度，防止胶原微纤维排列的破坏，从而提高胶原的热稳定性和机械强度。另外，通过分子间交联掩盖胶原的酶切割位点，能够提高胶原对酶促降解的抵抗力。但是这些方法仍然有一些缺陷，如存在细胞毒性和降低胶原的活性等。研究者们制备了不同物理结构的胶原基材料（脱细胞基质、海绵、水凝胶、自组装纤维、膜、管和多孔球等），以更好地促进不同组织或器官的再生。因此，了解胶原基材料的交联方法和制备技术进展，对开发新型的胶原基生物支架材料至...