重组胶原蛋白自组装能力评价方法
Evaluation method of self-assembly ability of recombinant collagen
  行业标准计划《重组胶原蛋白自组装能力评价方法》由SAC/TC110/SC3(全国外科植入物和矫形器械标准化技术委员会组织工程医疗器械产品分技术委员会)归口上报及执行,主管部门为国家药品监督管理局。   主要起草单位 西安巨子生物基因技术股份有限公司。

征求意见稿
标准草案 标准草案.pdf   项目建议书 项目建议书.pdf  

基础信息
标准性质 推荐性行业标准 标准类别 方法标准
制修订 制定 项目承担单位

起草单位
西安巨子生物基因技术股份有限公司

标准实施可行性评估

目的意义
重组胶原蛋白是采用重组DNA技术,对编码所需人胶原蛋白质的基因进行遗传操作和(或)修饰,利用质粒或病毒载体将目的基因带入适当的宿主细胞(细菌、酵母或其他真核细胞等)中,表达并翻译成胶原蛋白或类似胶原蛋白的多肽,经过提取和纯化等步骤制备而成。由于其具有良好的生物相容性、生物功效性以及安全性,被广泛应用于组织医疗器械产品中。重组胶原蛋白结构复杂,且研究发现生物体内以自组装模式形成的胶原纤维在热稳定性、耐酶降解性和生物力学性能等方面均显著优于胶原单体分子的体外性能表现。生理性胶原蛋白具有在一定的条件下(适宜的温度、浓度、pH、时间等)发生自组装(分子与分子之间依靠非共价键等作用力自发形成具有规整外观结构并且结构稳定的分子聚集体或超分子结构的过程)的能力,形成更大分子的纤维及网络结构。与绝大多数球状蛋白质相比,胶原蛋白具有大尺寸高度各向异性和强自组装能力。研究表明,在体外,胶原蛋白在25~37℃、近中性条件下,依靠静电相互作用、疏水相互作用、给体配体相互作用、金属螯合作用和空间优势互补等非共价键作用力的驱动,自组装形成形貌多样、紧密有序的微/纳米结构,制备的胶原蛋白基自组装材料具有优异的生物相容性、弱抗原性、合适的生物降解性等独特功能特性。通过调节自组装过程的环境温度、pH值、离子强度、浓度等参数,可以获得具有不同网络拓扑结构和功能特性的胶原蛋白自组装材料。 基于以上胶原蛋白的特性和应用,研究重组胶原蛋白的自组装性能及评价方法对于重组胶原蛋白类组织工程医疗产品的应用有很重要的意义。但目前并未有针对重组胶原蛋白自组装能力的评价方法,无法准确判断重组胶原蛋白的自组装能力及特性,因此急需制定该类标准,以保证准确评价重组胶原蛋白自组装性能,从而有利于通过自组装形成不同功能重组胶原蛋白材料的多方面应用。 本团队自2022年开始,组织人员开展重组胶原蛋白自组装性能评价标准化方法的预研。由于重组胶原蛋白的特殊结构,本团队对自组装条件进行了大量的摸索,确定了影响自组装条件的几大因素,并采用多种检测手段来分析重组胶原蛋白在自组装过程及自组装终点的变化,主要包括自组装强度、结构性质、形态学特征及分子间相互作用,从而保证了评价方法的完整性。目前相关方法的确认和验证工作正在进行中。 拟提案文件适用于作为医疗器械产品原料的重组胶原蛋白的自组装能力评价,是对YY/T 1849《重组胶原蛋白》标准的补充,完善重组胶原蛋白的特性表征手段,有利于重组胶原蛋白类医疗器械产品的创新及全面发展。

范围和主要技术内容
提案拟在文件中给出适用于不同类型的重组胶原蛋白(包括具有三螺旋结构和单链重组产物)自组装条件设定的原则和要求、自组装过程分析、终点评价指标和方法,本文件适用于基于重组胶原蛋白医疗器械的重组胶原蛋白原料的自组装能力评价。自组装特性评价技术包括形态学观察、超分子结构解析及分子间相互作用分析,具体方法包括自组装过程分析:浊度测试;终点评价:分子量变化、动态光散射粒径分析(DLS)、圆二色(CD)光谱、微量差示扫描量热法(DSC)分析;形态学观察:透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、冷冻电子显微镜(Cryo-EM),超分子结构解析及自组装强度分析:三维重构分析、分子间相互作用。提案将提供一套较为完整的作为医疗器械产品原料的重组胶原蛋白的自组装能力评价体系。 详细技术内容详见标准草案(工作组讨论稿)。