膠原是各種結締組織中細胞外基質的主要成分，是哺乳動物體內含量最豐富的蛋白質，約占總蛋白含量的20%~40%。作為一類蛋白質家族，膠原的種類繁多、數量龐大，迄今為止，已經被發現并鑒定的膠原類型有28種以上。

　　由于膠原在人體組織中廣泛存在且在生理活動中發揮重要作用，因此膠原一直是基礎理論和應用研發的主要對象之一，在生物醫用材料和醫療器械產品方面尤為活躍。鑒于動物源膠原存在免疫原性和病毒傳播的風險，所以膠原及膠原基醫療器械始終是監管的重點對象。近幾年，利用生物合成技術制備的人源化膠原蛋白發展迅速，已成為具有良好發展前景的醫療器械新材料。

　　2019年，國家藥監局啟動中國藥品監管科學行動計劃，醫療器械新材料監管科學研究位列首批啟動項目之一。動物源膠原、人源化膠原均屬于醫療器械新材料監管科學研究范疇，目前針對膠原理化性能表征、生物安全性評價等各項研究正在有序推進、逐步完善。其中，動物源膠原的監管重點除了常規的生物安全性評價以外，著重完善免疫原性及病毒傳播風險的監管；而人源化膠原蛋白在免疫和病毒方面具備優勢，因此其監管重點偏向于理化表征和生物安全性等方面。

　　人源化膠原研究成果突出

　　鑒于天然膠原在人體組織中的重要作用，科研人員長期致力于獲取高純度且保留主要天然特征的膠原，仿生構建具有天然細胞外基質組成和結構特征的膠原基產品，用于基礎科學研究和臨床實踐應用。概括而言，目前主要有兩種途徑和方法獲取膠原，分別是以人體或動物組織為原料的組織提取技術，以及利用基因重組技術并通過發酵等方法制備的生物合成技術。

　　動物源膠原的研究歷史相對較長，提取、純化工藝相對成熟穩定，近幾年更多的是在優化工藝以達到性能穩定和風險控制之間的平衡。相對來說，近幾年生物合成技術制備的重組膠原蛋白取得明顯進步，人源化膠原的篩選與制備是其中較為突出的成果之一。

　　由于人源化膠原要求與人膠原或其片段完全相同的氨基酸組成與序列，同時能進一步形成二級結構。因此，如何分析并篩選獲得人膠原中的目標功能區成為了人源化膠原研發的首要關鍵環節。進一步地，對該目標功能區進行蛋白結構解析也是認識并掌握其生物功能的基礎條件。在確定人膠原目標功能區以后，還需要對基因重組過程進行優化，提高基因轉錄和蛋白表達率，獲得優選的基因重組菌種并構建適宜的發酵培養工藝體系。最后，還需要擴大發酵培養工藝，特別是實現去除內毒素、宿主蛋白等針對目標蛋白的純化手段與工藝優化，最終獲得高純度、高穩定性的人源化膠原蛋白產品。由此可見，人源化膠原的研發不同于動物源膠原的提取、純化，需要多個不同行業研究人員共同參與，涉及理論計算、基因轉錄、生物發酵、蛋白純化以及生物制劑工程化等不同專業技術領域，這可能也是限制人源化膠原快速發展的主要原因之一，也是醫療器械新材料監管科學研究需要考慮的具體內容和難點。

　　目前，國內外都在積極開展膠原及各種活性仿生多肽的研發工作，在人源化膠原研究方面，國內已取得突破性進展，居于世界領先水平。山西錦波生物醫藥有限公司聯合復旦大學、中科院生物物理所等多家科研機構，潛心十余年，篩選出人III型膠原的核心功能區并進行高分辨率的蛋白結構解析，培育轉基因菌種并實現人源化膠原的產業化。由于膠原基醫療器械產品是針對具體的臨床問題展開基礎理論和臨床應用的研究，所以涉及面廣泛且專業性較強，截至目前，僅有人源化III膠原蛋白植入劑進入產品申報階段（創新醫療器械特別審查申請審查結果公告2020年第18號）。

　　與此同時，利用人源化III型膠原已開展了系列醫療器械的應用基礎研究，如用于光老化皮膚的改善與修復，注射到大鼠真皮層后，可以提高光老化皮膚中膠原含量，使皮膚彈性明顯優于光老化組與正常老化組，綜合狀況得到顯著提高；用于婦科陰道黏膜損傷與萎縮修復，使黏膜增厚、絨毛化狀態與臨床治療組相近，陰道組織中I型和III型膠原含量明顯增加；用于血管支架涂層，結果顯示涂層支架表面抗凝血性能優異，可以顯著抑制內膜增生及再狹窄，同時可有效促進支架表面沿血流方向的內皮化；用于改性心臟瓣膜材料的促內皮性能優異，具有穩定的長效抗血栓形成能力。

　　膠原被廣泛用于器械研發

　　據不完全統計，膠原可被加工成海綿、膜、水凝膠等形式，用于骨、軟骨、韌帶、角膜、心血管、皮膚等幾乎涉及人體各個組織的相關研究與開發中，且在有些方面已取得較為顯著的成果，如我國第一個組織工程產品