生体高分子
生物医学工学の主な目的の一つは、正常な身体機能を維持するために身体の一部を模倣することであり、生体高分子はその生体適合性の特性から、組織工学、医療機器、製薬業界で幅広く使用されている。多くの生体高分子は、その機械的特性により、再生医療、組織工学、ドラッグデリバリー、そして医療用途の全般で使用することができる。それらは、創傷治癒、生体活性の触媒作用、および非毒性などの特徴を備えている。免疫原性の拒絶反応や分解後の毒性などのさまざまな欠点を持つ可能性のある合成高分子と比べ、多くの生体高分子は人体に類似したより複雑な構造を持つため、通常、身体への統合性に優れている。
より具体的には、コラーゲンやシルクなどのポリペプチドは安価で入手しやすい生体適合性材料であり、画期的な研究で使用されている。ゼラチン高分子は、接着剤として創傷被覆材によく使用される。ゼラチンを使用した足場やフィルムによって薬剤やその他の栄養素を保持し、傷口に供給して治癒することができる。
コラーゲンは生物医科学で使用される生体高分子の中でも特に人気があるため、次にその使用例を示す。
コラーゲンベースのドラッグデリバリーシステム: コラーゲンフィルムはバリア膜(英語版)のように機能し、感染した角膜組織や肝臓がんなどの組織感染症の治療に使用される。コラーゲンフィルムはすべて、骨形成を促進する遺伝子導入担体として使用されている。 コラーゲンスポンジ: コラーゲンスポンジは、火傷患者やその他の重傷を治療するための包帯として使用される。コラーゲンベースのインプラントは、火傷の傷口や皮膚の交換に使用される培養皮膚細胞や薬物担体に使用される。
止血剤としてのコラーゲン: コラーゲンが血小板と相互作用すると、血液を急速に凝固させる。