I型膠原蛋白（Collagen， CAS：9007-34-5）
膠原蛋白（Collagen）是人體中重要的一種蛋白質，主要是由成纖維細胞或其他類似的細胞，比如成骨細胞和成軟骨細胞產生的。在所有膠原蛋白中，I型膠原蛋白是廣為人所知且分布廣泛的類型。它不僅是皮膚、骨骼、肌腱等纖維結締組織的主要結構性成分，還在分子結構上與其他類型的膠原蛋白有明顯的不同。
I型膠原蛋白的結構特點是由兩條α1鏈和一條α2鏈組成的異源三聚體，每條鏈都含有超過1000個氨基酸。這三個多肽鏈以三螺旋的形式存在，這是由膠原蛋白的一級結構決定的。在一級結構中，氨基酸序列呈現出重復的基序，通常每三個氨基酸就會包括甘氨酸、脯氨酸或者甘氨酸殘基前的4-羥基脯氨酸。I型膠原蛋白在中性環境下能自發形成三螺旋支架，這種結構對于維持皮膚的彈性、骨骼的強度以及肌腱的韌性等都至關重要。
產品特點：
提取的高質量純化蛋白
高水平自交聯
建議使用高粘度溶液專用移液器
低自發熒光
高度標準化的制造流程和嚴格的質量控制
高水平自交聯
建議使用高粘度溶液專用移液器
低自發熒光
高度標準化的制造流程和嚴格的質量控制
I型膠原蛋白產品
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產品來源
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包裝規格
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膠原含量
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外觀性狀
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純度
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分子量
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牛筋腱
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5g/100g (粉)
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>85%
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白色至淺黃色,均勻粉末或顆粒,無結塊。
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≥96%
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約300kDa
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牛筋腱
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1kg/5kg （液體）
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7mg/ml
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澄清或呈乳白色的半透明,具有一定粘度的液體。
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≥96%
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約300kDa
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I型膠原蛋白作為一種科研試劑，具有廣泛的應用價值，尤其在細胞學、藥理學等科研領域。由于其對人體可能產生不良影響，因此嚴禁將其用于人體。在科研實驗中，I型膠原蛋白在細胞生長、分化、遷移以及組織形態的發生等過程中發揮著重要作用。為了確保實驗效果，合理使用I型膠原蛋白很重要。
膠原蛋白支架融入全層皮膚傷口：連接蛋白反應
膠原蛋白支架被用于促進全層皮膚傷口的愈合，特別是在難以愈合的傷口，如燒傷和慢性潰瘍。研究評估了膠原蛋白支架對小鼠全層傷口在愈合初始階段（前5天）的再上皮化的影響。結果顯示，膠原蛋白支架抑制了傷口的正常上皮再生過程，導致了傷口邊緣的表皮增厚，而不是正常愈合過程中觀察到的角質形成細胞的遷移。
（在傷口形成后的第3天和第5天，對傷口進行了宏觀攝影。照片中，虛線標出了再上皮化的可見前沿，展示了所有小鼠（n = 7）的典型情況，比例尺=1.5毫米）
膠原蛋白 I 和膠原蛋白 III 在組織損傷和再生中的調節
在皮膚損傷愈合過程中，膠原纖維的分布會發生改變，膠原I和膠原III的比例也會隨之變化。在愈合過程中，膠原I的增加和膠原III的減少是瘢痕成熟和傷口強化的標志。
膠原蛋白I型和膠原蛋白IV型在制備透明眼部組織方面的應用
膠原蛋白的多樣化組織結構是其形態可塑性的關鍵因素。其在形成多種組織類型方面的重要性推動了膠原蛋白作為生物材料的研發和應用。角膜和晶狀體組織中主要存在膠原蛋白I型（Col-I）和膠原蛋白IV型（Col-IV），這兩種膠原蛋白對于組織結構的穩定性和透明度至關重要，保證了視覺的清晰。回顧了這兩種膠原蛋白作為生物工程新型生物材料在制備獨特組織中的應用，這些組織有可能用于治療導致失明的多種眼科疾病。
膠原蛋白I 型作為骨組織工程的支架生物材料
膠原蛋白I型（Col-I）是構成骨細胞外基質的主要有機成分，常用作骨組織工程中的支架材料。聚合物膠原蛋白易于從多種動物來源提取，并能通過多種工藝加工成不同形態的生物材料，如海綿、顆粒或水凝膠，以適應多種應用場景。盡管膠原蛋白I型具有良好的生物相容性和引導骨生長的能力，但它也存在一些局限，例如易被生物降解、機械強度不足以及缺乏骨誘導性。因此，研究者們致力于通過各種方法提升基于膠原蛋白I型的骨植入物的性能。
CBD-FGF-2（膠原蛋白結合域-成纖維細胞生長因子2）；ucMSC（臍帶來源的間充質干細胞）；PLGA（聚乳酸-羥基乙酸共聚物）；BMP（骨形態發生蛋白）
膠原蛋白I 型：一種多功能生物材料
在神經缺損修復中，根據缺損的類型，治療方法也會有所不同。對于短神經間隙，可以采用直接端端吻合的方法進行修復。而對于神經間隙在0.5厘米至6厘米范圍內的橫斷神經，則可能需要使用自體移植物或神經導管。此外，對于部分缺損或壓碎的神經，通常采用神經包裹技術來保護神經，以促進神經再生。
膠原蛋白生物材料作為藥物遞送系統
在藥物遞送領域，膠原蛋白作為一種生物材料，因其高載藥能力、良好的生物相容性和生物可降解性，已被廣泛研究和應用。然而，膠原蛋白基藥物遞送系統（CDSS）在臨床試驗中仍面臨許多挑戰，特別是在細胞內分子（如基因）的遞送方面。為了應對這些挑戰，可以通過實驗結果、理論模型和分子模擬來優化CDSS的設計和制造，從而提高對特定治療靶點的精準控制遞送，并進一步理解其治療機制。此外，膠原蛋白的模塊化特性使其成為構建個性化藥物遞送系統的理想選擇，這些系統可以根據患者的具體需求和疾病情況量身定制。
用于藥物遞送的不同類型膠原蛋白基生物材料
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Collagen/ collagen composite
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Drug/active substance
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Medicinal application
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Collagen
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Keterolac
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Inflammation
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Collagen
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TA
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Drug release and kinetics
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Collagen
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NGF-β
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Sustained delivery and corneal regeneration
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Collagen
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Apis mellifera royal jelly
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Delivery vehicle for wound healing
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Collagen
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Curcumin
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Controlled anti- proteolytic and pro-angiogenic efficacy
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Gelatin
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Essential oil of Eupatorium adenophorum
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Antibacterial wound dressing
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Collagen/ ALG
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BSA
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Ocular drug delivery
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Collagen/ ALG
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—
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Cell proliferation
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Collagen/ HEMA
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GA, naproxen
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Drug release, antimicrobial potential
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Collagen/ Fe3O4 NPs
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Fluorescein
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Delivery, release and cell viability
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Collagen/ CHS
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QHREDGS
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Myocardial infarction
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Gelatin/ CHS/ ALG
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5-FU
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Anti cancer drug delivery
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Collagen/ ALG
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Methylene blue imiquimod
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Combinatorial photothermal and immune tumor therapy
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Collagen/ CHS
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Tumor necrosis factor-α (TNF- α)
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Drug delivery and tissue filler
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Collagen/ graphene oxide (GO)
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FGF-2
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Controlled release
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參考文獻：
[1]. Daniel J. Gilmartin, et al. Integration of Scaffolds into Full-Thickness Skin Wounds: The Connexin Response. doi.org/10.1002/adhm.201200357
[2]. Drishtant Singh, et al. Regulation of Collagen I and Collagen III in Tissue Injury and Regeneration. doi: 10.26502/fccm.92920302
[3]. Yihui Song, et al. Application of Collagen I and IV in Bioengineering Transparent Ocular Tissues. doi.org/10.3389/fsurg.2021.639500
[4]. Gustavo A. Rico-Llanos, et al. Collagen Type I Biomaterials as Scaffolds for Bone Tissue Engineering. doi.org/10.3390/polym13040599
[5]. Amit Kumar Verma, et al. Collagen-Based Biomaterial as Drug Delivery Module. DOI: 10.5772/intechopen.103063
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