蠶絲蛋白用於製作傷口敷料更優於膠原蛋白?

作者 | 發布日期 2018 年 10 月 14 日 12:00 | 分類 醫療科技 follow us in feedly

皮膚是人體最外面的保護層,阻絕病菌的侵犯也隔絕外部環境的變化。當皮膚發生損傷時,身體必須有一套修復機制,儘速恢復皮膚的完整性,使其發揮保護人體的功能。當傷口很小時通常不用特別處理,結痂的傷口很快就會復原了;但當傷口較大,若有敷料協助,皮膚修復的速度與完整性都會較好。



良好的敷料必須有以下特性:1. 能保持傷口表面濕潤;2. 能排掉傷口過多分泌液;3. 具良好通氣性;4. 能阻絕微生物感染。傳統的棉、麻材質製成的敷料在卸去包紮時常會造成二次傷害,而有「生物相容性」(biocompatibility)及「生物可分解性」(bioderadability)的敷料,例如由動物原料提取的膠原蛋白製成的敷料,能提供較好的癒合條件,加速皮膚修復速度。

雖然由動物原料提取的膠原蛋白引起人體過敏反應的活性很低,但因與人類膠原蛋白仍有些微差異,還是可能造成某種程度的排斥反應,所以製程中需添加一些蛋白水解酵素,以除去會引起人體免疫反應的部分。上述製作流程成本較高,且會損及膠原蛋白敷料的強韌度,因而限制了應用性。

使用蠶絲蛋白製成的傷口敷料除了同樣有保濕(註 1)、通氣性佳及促進傷口修復的特性,其拉力強度、延展性都更好,且穩定性較好又不易引起人體免疫反應。蠶絲蛋白還有其他優異之處:能溶於含有鹽類的水溶液,便於製成各式各樣的產品,例如奈米纖維、薄膜、海綿狀或凝膠。雖然有些化學聚合物也有類似可塑性,但卻缺乏蠶絲蛋白的生物可分解性及生物安全性。

皮膚傷口修復是錯綜複雜的過程,需要許多種細胞及細胞外蛋白質的協力運作,才能將受損皮膚恢復正常。不同類型的傷口需要不同形式的敷料,以幫助傷口修復,蠶絲蛋白的可塑性恰能滿足此需求:燒燙傷的傷口會分泌較多體液,而凝膠態的蠶絲纖維高吸水性能在患部將其吸收;糖尿病(註 2)、燒燙傷產生的表面不規則傷口,也適合蠶絲纖維凝膠發揮作用。此外,由於製造蠶絲蛋白敷料的條件較緩和,較容易將抗生素等活性成分融入蠶絲纖維中,能使其抗菌、促進癒合的效力更強,提升產品的附加價值與運用範圍。

由於蠶絲蛋白優異的特性,各國科學家無不絞盡腦汁研發新穎的醫療應用,例如總部位於義大利的 Silk Biomaterial 公司,嘗試以蠶絲蛋白再造血管組織。甚至有研究顯示,蠶絲的 sericin 蛋白可能具抗癌功效!

註 1:蠶絲蛋白含許多胺基(-CHNH)、氨基(-NH2)等親水性化學基,且結構具備多孔性,因此一方面有保水性能,可吸收其重量 50 倍的水分,不致乾燥同時又有良好通氣性。
註 2:糖尿病患由於免疫功能下降,因此當皮膚產生小傷口,容易發生細菌感染產生潰爛,久久不能癒合。

(首圖來源:Silk Biomaterials