Биоматериалы на основе коллагена для биомедицинского применения

Коллаген — нерастворимый фибриллярный белок, входящий в состав внеклеточного матрикса животных. Коллаген используют в качестве биоматериала с 1881 года, однако его свойства и сложная структура по-прежнему интенсивно изучаются во всём мире. В статье рассматриваются ключевые аспекты исследований коллагена: основные этапы его изучения, семейство коллагенов и сложная организация этих белков, в частности коллагена I типа. Описаны ценные свойства биоматериалов на основе коллагена — биосовместимость, биодеградируемость, механические характеристики и влияние на активность клеток. Благодаря этим свойствам коллаген применяют в биомедицине для заживления ран, в тканевой инженерии, для нанесения покрытий на медицинские изделия и восполнения коллагена в коже. Кроме того, представлены стратегии придания материалам антимикробных свойств и общие реакции тканей организма на коллаген как биоматериал. В заключение обсуждаются современное состояние и клиническое применение технологий трёхмерной (3D) печати для изготовления коллагеновых каркасов и восстановления структур сердца человека — от капилляров до целого органа. Также представлен общий прогноз дальнейшего развития этого уникального биоматериала.