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微射流均質機|眼用膠原基水凝膠

膠原蛋白是一種廣泛使用的生物材料，在眼組織中充當關鍵的結構蛋白。基于膠原蛋白的支架在各種生物醫學應用和藥物輸送方面顯示出巨大的潛力，包括在眼科學中用于眼睛相關的治療。

不同組織的膠原蛋白含量

膠原蛋白的種類

膠原蛋白在生物體內各種組織的結構完整性中起著至關重要的作用。它廣泛分布于全身，從皮膚到眼睛的角膜。膠原蛋白是這幾種組織中的主要成分———皮膚、骨骼、肌睫、軟骨、血管和牙齒。膠原蛋白在這些組織中的不同功能需要不同類型的膠原蛋白的存在，每種膠原蛋白都表現出與其他膠原分子和周圍組織成分的獨特相互作用。雖然已經鑒定了超過29種類型的膠原蛋白，但I至V型膠原蛋白是最豐富的，I型膠原也是人體中最豐富的膠原，主要來源于牛或豬，特別是皮膚、肌腿和骨骼。另一方面,I型膠原主要位于軟骨中，尤其是關節組織中。III型膠原蛋白通常存在于皮膚、血管和內臟器官中。至于 IV 型膠原，它是基底膜的關鍵成分，可以從人類胎盤中獲得。最后，主要用于角膜治療的V型膠原存在于毛發、細胞表面和胎盤等結構中。

膠原蛋白的來源

水凝膠是交聯的三維聚合物網絡，主要通過與水分子的親水相互作用，產生復雜的結構水凝膠的獨特性質，包括親水性、彈性和柔韌性，使其非常適合各種應用，如再生醫學、生物材料工程、膠囊化細胞技術和藥物遞送。水凝膠的一個顯著優點是它們有可能解決通常與常規眼部制劑如凝膠、懸浮液、軟膏和滴眼劑相關的眼部生物利用度低的問題。水凝膠可以通過增加藥物在角膜前的停留時間來提高藥物的生物利用度，從而實現最佳治療效果。這使得水凝膠成為改善藥物輸送到眼睛的重要方法。

水凝膠

膠原蛋白的提取

從富含膠原蛋白的組織(如軟骨)中提取膠原蛋白通常是使用蛋白水解酶來實現的。這種方法選擇性降解非膠原蛋白，促進膠原蛋白的分離。使用蛋白水解酶，如胰蛋白酶、胃蛋白酶或膠原酶，酶的選擇取決于原料和所需的膠原類型。

提取后，過濾混合物，將富含膠原的溶液與未消化的組織碎片或殘留的酶分離。采用過濾方法如離心、膜過濾或沉降來分離所需的膠原部分。

使用超聲或微射流均質機的機械破碎提高膠原蛋白的產量。

微射流均質機

微射流均質機是一種通過電氣控制的液壓站內的液壓油來給液壓缸加壓，以此來驅動柱塞進行正位移、往復運動，通過單向閥的作用，柱塞給物料加壓，加壓后的物料通過一個特別設計的微孔工作噴腔，液體通過不同微米孔徑的噴腔會形成不同的均質壓力，超高的液體流速形成的高剪切力和撞擊力，對通過的物料進行連續的微粒化作用的機器。

均質機

膠原蛋白的物理表征

• 外觀表征，包括顏色、透明度和均勻性，以確保滿足要求。

• 膠原蛋白在各種溶劑(包括水、酸或堿)中的溶解度，表征其純度和提取效率。

• 測量膠原蛋白溶液的pH值，驗證其與生理條件的相容性，粘度測量可表征膠原蛋白濃度和分子量的信息。

• 粒度檢測，如動態光散射或激光衍射，可以確定膠原蛋白顆粒的分布，粒徑分布趨勢，有助于優化配方和應用推廣。