ケラチン - 生物医学的用途のためのベース材料

Keratin - Based materials for biomedical applications.

• Sandleen Feroz
• Nawshad Muhammad
• Jithendra Ranayake
• George Dias

抄録

ケラチンは、羽毛、毛髪、ひづめ、角、羊毛の主成分であり、他の構造タンパク質と比較して、システイン含量が高い（7～13%）生体材料群を構成しています。ケラチンをベースとした生体材料は、その本質的な生物学的特性と優れた生体適合性のために、過去数十年にわたって広範囲に研究されてきました。デンプン、コラーゲン、キトサンなどの他の天然ポリマーとは異なり、ケラチンの複雑な三次元構造は、それらの溶解および抽出のために過酷な化学条件を使用する必要がある。ケラチン抽出のために最も一般的に使用される方法は、酸化、還元、水蒸気爆発、微生物法、マイクロ波照射、イオン液体の使用である。ケラチンをベースとした材料は、ドラッグデリバリー、創傷治癒、組織工学などの様々な生物医学的用途に幅広く使用されてきた。このレビューでは、ケラチンの構造、特性、ケラチン研究の歴史、抽出方法、および3次元足場、フィルム、繊維、およびヒドロゲルの形でのケラチン由来の生体材料の使用に関連した最近の進歩をカバーしています。

Keratin constitutes the major component of the feather, hair, hooves, horns, and wool represents a group of biological material having high cysteine content (7-13%) as compared to other structural proteins. Keratin -based biomaterials have been investigated extensively over the past few decades due to their intrinsic biological properties and excellent biocompatibility. Unlike other natural polymers such as starch, collagen, chitosan, the complex three-dimensional structure of keratin requires the use of harsh chemical conditions for their dissolution and extraction. The most commonly used methods for keratin extraction are oxidation, reduction, steam explosion, microbial method, microwave irradiation and use of ionic liquids. Keratin -based materials have been used extensively for various biomedical applications such as drug delivery, wound healing, tissue engineering. This review covers the structure, properties, history of keratin research, methods of extraction and some recent advancements related to the use of keratin derived biomaterials in the form of a 3-D scaffold, films, fibers, and hydrogels.

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