手術介紹
玻尿酸注射是將原本就存在於人體真皮層和結締組織中膠原蛋白纖維之間的玻尿酸 [1] ，以高分子聚合物的方式，作為填充物注射至人體組織之中，不同長度大小的玻尿酸聚合物分子其所產生的效果和填充作用也有所不同。 [2]
最早做為皮膚保濕劑的玻尿酸高分子，具有強大的含水能力，可以吸收超過其體積數百倍的水分。美容醫學使用的針劑具有此特性，隨著含水之後玻尿酸體積增加，玻尿酸顆粒在組織內做為支撐物，造成在外觀上使皮膚呈現豐潤飽滿撐開皺紋的狀態 [3] ，通常在術後短時間內可以見到明顯效果。
玻尿酸是人體本身就具有的物質，注射於皮膚之中相較於其他注射素材如矽膠或維晶瓷，對於人體組織的刺激和傷害較小 [4] ，且副作用較低 [5] ，但也因為如此，隨著時間的經過，玻尿酸會被人體逐漸吸收，原本豐潤的效果會漸漸消退，因此若要持久的效果，就需要定期施打。
一般而言，玻尿酸術後最佳效果的時效大約為半年，但是也可能因為個人身體代謝狀況時間有所增減。最短4個月，最長可以至兩年。年輕的成人因為代謝較快，或因為氣溫較高造成臉部血液循環增加，都有可能影響玻尿酸注射之後維持時間的長短。
玻尿酸
玻尿酸，學術名稱稱之為透明質酸 ( Hyaluronic acid，HA )，化學表達命名為聚醣醛酸。
1930年代在牛眼球中的晶狀體被萃取出來並被賦予名稱 [6] ，其學名 Hyalur 為希臘文，代表水晶之意，Uronic Acid 則是其化學式醣醛酸。
會與尿酸混淆是早期的翻譯錯誤，是因為尿酸 ( Uric Acid ) 與醣醛酸 ( Uronic Acid ) 英文相近導致，玻尿酸本身與尿酸沒有任何關係，生物活性與生化反應扮演的角色也非常不同。
玻尿酸在常溫狀態下，與水混合之後會呈現如同凝膠的狀態，玻尿酸的大型高分子聚合物具有很強的親水性，可以涵養超過其分子體積500倍的水分，作為美容醫學注射的填充物提供支撐力，可以做為修補凹陷和去除皺紋之用。
一個體重70公斤的成年人，體內的玻尿酸總和大約為15公克，其中三分之一會被身體每天代謝並更換。 [7] 在人體中玻尿酸的聚合物是細胞基質的主要成分之一，主要集中於關節、神經元以及皮膚的結締組織中。
玻尿酸在常溫下與水混合的凝膠，後方是玻尿酸粉末
玻尿酸促使的生化反應
玻尿酸在生物體具有特殊的活性 [8] ，除了作為細胞基質的成分之外，亦參與許多不同的生化反應，玻尿酸分子會與人體細胞外層的細胞膜上的CD44受體結合驅動之下， [9] 在細胞組織發炎反應的初期階段扮演重要的角色。 [10]
發炎反應並不是完全負面狀況，實際上發炎反應其實是組織修護與再生中很重要的一環。 [11] 過程中，體液逐漸浸入集中於反應發生的組織，造成該組織的細胞團塊開始游離 [12] ，老舊或破損的細胞在這遊離的過程之中，細胞膜的受體會與組織液的蛋白質結合，啟動細胞自戕機制而破裂，最後被巨噬細胞代謝。
凋亡的細胞會釋放出特定的細胞因子使附近的組織幹細胞團活性提高，開始分裂出新的細胞，生長並更新組織。此時組織附近血液的生長因子濃度提高，膠原蛋白纖維開始集中，構築細胞可以攀附生長的骨架。 [13]
圖中顯示玻尿酸注射之後皮膚組織切片的顯微照片，白色透明的大型顆粒為玻尿酸，紫色斑點為細胞核。
可以見到玻尿酸顆粒與細胞親合的密集度較高，細胞與玻尿酸顆粒之間的間隙比較小。
玻尿酸顆粒在組織中的顯微照片
[14]
玻尿酸的療理程序
以皮下注射來說，注射玻尿酸之後，該部位會發生輕微的發炎反應，發炎反應發生後期階段，組織開始更新 [15] ，而玻尿酸高分子作為細胞生長的基礎，為新細胞提供可以附著生長的空間。 [16] [17]
另外比較有趣的是，玻尿酸雖然會促進發炎反應的發生，但是卻也同時扮演緩和發炎反應的角色 [18] ，隨著玻尿酸開始連結膠原蛋白和其他細胞基質分子，玻尿酸將會促使炎性組織的安定化，幫助其生長，最終緩解發炎反應。 [19]
在細胞遷移扮演的角色
玻尿酸的游離分子促使細胞遷移機制的發生 [20] ，主要原因是游離的玻尿酸分子會導致細胞基質化學分子降解，促使細胞間隙加大，使得組織液進入細胞之間，促成細胞遷移的發生，這個步驟將會引發後續一連串的生化反應。
不同大小的玻尿酸分子用途
不同分子量的玻尿酸分子所造成的生理反應也有所不同。 [22] 一般而言，分子量百萬以上的高分子玻尿酸，主要是當作高分子吸水保濕劑，因為分子鏈越高，可以含水的體積就越大，常作為保濕目的使用。 [23]
數萬到幾十萬的分子量的玻尿酸，會跟皮膚或特定組織細胞膜上的受體結合，對老化的細胞組織有促進更新的效果。 [24]
幾千到數萬分子量之間的玻尿酸，具有誘發免疫發炎反應和促使血管增生，以及促成傷口癒合的生化反應。 [25]
圖中顯示為玻尿酸的基本單位分子，右方為D-葡萄糖醛酸，左方為N-乙醯葡糖胺，玻尿酸高分子透過兩端的氫氧基加成反應鏈結而成。
玻尿酸分子的基本單位，數十個到數萬個玻尿酸分子聚合成為不同大小的高分子，有著不同的生化作用
玻尿酸的生產製造
玻尿酸的主要生產方式主要來源分為以下數種。 [26]
動物組織提煉的玻尿酸主要原料是雞冠和牛眼或者鯊魚魚翅等類似的動物組織 [27] ，但是這種方法提取率極低，分離過程複雜且價格昂貴 [28] ，另外由於來自動物組織，有受病毒或疾病汙染以及引發過敏反應的風險 [29] 。但是因為是來自於動物體，其生化活性較高，分子的網狀結構也比較完整，通常可以預期比較好的效果。 [30]
微生物醱酵法的玻尿酸，則是利用以葡萄糖以及其他單醣作為碳源發酵液，加入鏈球菌 [31] 、乳酸球菌類或者枯草桿菌培養生產，分子大小和生物活性相較於動物組織提煉小 [32] ，但是因為製程控制的因素，受到疾病和病毒汙染的機會較低，醫療等級的美容醫學材料大多數是以這種方式生產。 [26]
化學合成法則使用聚合反應，價格便宜可以大量生產。過程中使用多糖類聚合物，以不同工藝進行有機化合物的加成反應，製造成本相對較低，但是造成網狀的分子大小也較小，生物活性和親合度較低，潔淨度和純度也不高，且可能殘留的化學藥劑，所以用途僅侷限於工業原料使用。
使用枯草桿菌以微生物醱酵法製作玻尿酸的培養照片
A為生產玻尿酸的分支菌種RB161菌落，B則為一般枯草桿菌作為對照組。 兩個菌落都是使用以葡萄糖為碳來源作為培養基。 [33]
動物性與非動物性玻尿酸
做為醫療用途的玻尿酸，被規範為非動物性來源的玻尿酸 ( NABHA, Non-Animal-Based Hyaluronic Acid ) 以及動物性來源玻尿酸兩種 NBFHA (Non-Bacterial-Fermented Hyaluronic Acid )，後者英文字面上之意思為非微生物發酵玻尿酸。
隨著今日生物科技的進步，醫療用的非動物性來源玻尿酸和動物性來源玻尿酸的效用差異已經減少。動物性來源玻尿酸生物活性反應品質較好，但是有受到病源體汙染之虞，而微生物發酵生產的玻尿酸雖然潔淨程度和純度較高，但是大分子的成熟產品卻較動物性的昂貴
價格上因為製作過程複雜度不同，作為針劑的混合方式不同而有所差異。
玻尿酸在常溫下，未加工前的乾燥粉末
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