论文部分内容阅读
聚醚醚酮(PEEK),作为一种新兴的高性能热塑性聚合物,由于其优良的力学性能、化学稳定性、良好的生物相容性和射线透过性,在生物医学领域特别是骨科植入物如柱间融合、髋关节修复和颅骨重建有着广泛的应用。但由于其稳定的化学性质而导致的疏水性和低表面能,使其具有生物惰性,在长期植入中周围会产生纤维组织,不能与周围骨组织形成整合,容易发生松动和骨不连现象,所以改善其的生物惰性,使其具有生物活性,从而有良好的骨整合和传导性能,这对PEEK在生物医学领域的应用有着重要的意义。在PEEK表面构建多孔结构,不仅会极大的增加其比表面积,并且能为细胞提供合适的生长空间,三维空间有利于营养物的输送和代谢物的排出,允许血管的生成和骨长入,最终植入物和骨组织形成机械互锁,且有着极大的接触面积,能够防止植入物的松动,与周围骨组织形成融合,从而提高其骨整合能力。本课题通过氯化钠和羟基磷灰石复合致孔粒子的制备,一步构建孔内表面具有羟基磷灰石活性层的多孔PEEK,孔径分布为380μm~700μm,三维空间不仅适合细胞生长,并且内表面羟基磷灰石活性层的加入改变了其表面的化学性质,负载羟基磷灰石(HAp)的PEEK(PEEK-HAp)水接触角显著低于多孔PEEK(PEEK-Porous),亲水性得到了提高,通过对小鼠成骨前体细胞(MC3T3-E1)的共培养,发现PEEK-HAp无细胞毒性且相对于PEEK-Porous有着良好的细胞黏附和增殖性能。PEEK-HAp内表面的多孔中空羟基磷灰石微球可以作为药物缓释载体来负载成骨药物淫羊藿苷(ICA)和抗菌药物莫西沙星盐酸盐(MOX),通过药物的体外释放实验可以看出,PEEK-HAp对ICA和MOX有一定的缓释效果。通过菌的体外抑菌实验可以看出,负载MOX后的PEEK-HAp有着良好的抑菌性能,通过小鼠成骨前体细胞骨钙素(OCN)、Ⅰ型胶原(COLI)、碱性磷酸酶(ALP)的表达,负载ICA后的PEEK-HAp具有良好的成骨性能。所以,本课题是通过PEEK多孔结构的设计和应用,从而改善其生物惰性,使其具有生物活性,有着良好成骨和抑菌性能,有望能够解决其骨整合的问题,这对PEEK在生物医学的应用有着积极的作用。