硬组织植入聚醚醚酮表面生物活性改性研究
高生物活性聚醚醚酮化学改性研究进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 8 期高生物活性聚醚醚酮化学改性研究进展陈俊俊1，2，费昌恩1，段金汤1，2，顾雪萍1，2，冯连芳1，2，张才亮1，2（1 化学工程联合国家重点实验室，浙江大学化学工程与生物工程学院，浙江 杭州 310027；2浙江大学衢州研究院，浙江 衢州 324000）摘要：由于聚醚醚酮（PEEK ）表面疏水及生物惰性，用作骨科材料难以与周围细胞、骨组织结合。
通过化学改性在PEEK 分子链中引入具有生物活性的功能化基团是提高其表面细胞黏附、增殖和成骨分化能力最有效的方式。
基于功能化基团引入位置的不同，本文将PEEK 化学改性分为苯环位改性、酮基位改性和共聚改性等三种，并且重点综述了这些不同化学改性方法的原理和特性及其对PEEK 材料生物活性的影响。
苯环位改性主要是通过强酸处理引入羧基等官能团，但会残留含硫或含硝化合物，对细胞有一定的毒害作用；酮基位改性是通过胺类、硼氢化钠等试剂与酮基反应，进一步接枝引入功能化基团，但是会破坏PEEK 主链上的醚酮比，影响物理性能和热性能。
通过亲电、亲核及卤代改性等共聚方式在PEEK 侧链引入功能化基团，能保持聚合物主链醚酮比基本不变，同时提升材料生物活性，具有良好的应用前景。
在化学改性的基础上，研究多种功能基团的协同作用，进一步引入物理改性，优化面向不同场景的综合性能，是拓宽其在医疗领域应用的发展趋势。
关键词：聚醚醚酮；化学改性；共聚改性；功能化改性；生物活性中图分类号：TQ316.33 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）08-4015-14Research progress on chemical modification of polyether etherketone for the high bioactivityCHEN Junjun 1，2，FEI Chang’en 1，DUAN Jintang 1，2，GU Xueping 1，2，FENG Lianfang 1，2，ZHANG Cailiang 1，2(1 State Key Laboratory of Chemical Engineering, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, Zhejiang, China; 2 Institute of Zhejiang University-Quzhou, Quzhou 324000, Zhejiang, China)Abstract: Because of its hydrophobicity and biological inertness, polyether ether ketone (PEEK) used as an orthopedic material is difficult to bond with surrounding cells and bone tissues. It is the most effective method to improve cell adhesion, proliferation and osteogenic differentiation on the surface of PEEK materials by introducing biologically active groups into the molecular chain of PEEK. Based on the different introduction positions of functional groups, the chemical modification of PEEK is classified into three types: benzene cyclic modification, ketone modification and copolymerization modification. The principles and characteristics of these different chemical modification methods and their impact on the biological activity of PEEK materials are emphatically reviewed. The benzene cyclic modification mainly involved the introduction of functional groups such as carboxyl groups through strong acid treatment,综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0500收稿日期：2023-03-31；修改稿日期：2023-05-27。
聚醚醚酮改性研究进展
g ineering fields. T o impro ve the processing pro per ties and mechanical and thermal pr operties and tr ibo lo gical perfo rmance of the composites by var ious means benefit reducing its cost and farther developing its application. Enhancement o f PEEK by adding co ntinuous fibre and shor t fibre, par ticle f illers, surface modificat ion and blend w ith polymer s w ere r eview ed.
1
纤维增强 PEEK
玻璃纤维、 碳纤维和各种晶须与 PEEK 有很好 的亲和性 ,
可作为填料增强 PEEK 制 成高 性能 的复 合材 料 , 提高 P EEK 树脂的使用温度、 模量、 强度、 尺寸稳定性等。
1. 1
连续纤维增强 PEEK
上世纪 80 年代 , 英国的 ICI 公司成功 研制了 连续纤 维增 强的 PEEK 树脂基复合材料并投放市场 , 很快就在 航空、 航天 等高技术 领域 得 到应 用。 PEEK 具 有 非常 出 色 的耐 溶 剂 性 能 , 在常温下几乎不溶于所有有 机溶剂 , 因此无法 采用溶 液预 浸的方法制造连续 纤维复 合材 料 , 通常要 采用 熔融预 浸的 方 法。 由于碳纤维 ( CF) 与 P EEK 树脂的 相容性 比较好 , 可 以制 得粘结性很好 的复 合材 料。 T ew ar i U S [ 1] 表 征了 单向 碳 CF
210984047_聚醚醚酮骨植入体生物改性研究进展
第52卷第3期表面技术2023年3月SURFACE TECHNOLOGY·111·聚醚醚酮骨植入体生物改性研究进展马欢欢，仇文豪，黄浩，乔阳（济南大学 机械工程学院，济南 250002）摘要：聚醚醚酮是一种热塑性材料，凭其良好的生物相容性和X射线可透射性，被广泛用于生物医学领域。
而PEEK骨植入体与人体骨骼强度存在一定差距，与人体骨组织结合能力较差和抗菌性能等不足，使其在生物领域的应用受到了限制。
为了使PEEK更好地应用于人体骨植入领域，获得优异生物性能的PEEK骨植入体已成为研究的重点。
概述了PEEK的加工技术、力学性能、骨整合性能和抗菌性能的研究。
在此基础上，重点综述了近年来提高PEEK骨植入体力学性能与生物性能的各种改性方法的研究进展。
在力学性能方面，对PEEK常用的填充材料碳纤维进行了概述，由于PEEK与碳纤维界面结合强度影响其整体力学性能，重点介绍了提高其结合强度的改性方法。
在骨整合性能方面，对钛、二氧化钛和羟基磷灰石涂层材料及喷涂方法进行了概述，以及对等离子喷涂、喷砂、激光蚀刻和浓硫酸刻蚀表面处理方法的优缺点进行了分析。
在抗菌性能方面，银离子释放浓度过高时会导致细胞毒性，重点阐述了如何控制银离子释放速度的研究。
最后展望了PEEK骨植入体加工和改性的未来发展方向。
关键词：聚醚醚酮；骨植入体；力学性能；骨整合性能；抗菌性能中图分类号：TB34 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)03-0111-11DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.03.008Research Progress in Biological Modification ofPolyether-ether-ketone Bone ImplantsMA Huan-huan, QIU Wen-hao, HUANG Hao, QIAO Yang(School of Mechanical Engineering, University of Jinan, Jinan 250002, China)ABSTRACT: Polyether-ether-ketone (PEEK) is a thermoplastic material that is widely used in biomedical fields due to its good biocompatibility and X-ray transmittance. However, there is a certain gap between PEEK implants and human bone strength, and the poor binding ability to human bone tissue and the lack of antibacterial properties limit their application in the biological field. The osseointegration and antibacterial properties of implant materials are critical to the success of human therapy, repair and surgery. In order to make PEEK better used in the field of human bone implantation, obtaining PEEK bone implants with收稿日期：2021–12–31；修订日期：2022–06–07Received：2021-12-31；Revised：2022-06-07基金项目：山东省自然科学基金（ZR2019QEE032）；山东省高等学校青创科技支持计划（2019KJB021）；济南市高校自主培养创新团队项目（2019GXRC012）Fund：Natural Science Foundation of Shandong Province (ZR2019QEE032); Shandong Higher Education Youth Innovation and Technology Support Program (2019KJB021); the Independent Innovation Team Foundation of Jinan (2019GXRC012)作者简介：马欢欢（1991—），女，硕士研究生，主要研究方向为树脂材料切削加工及改性。
小分子表面活化改性PEEK骨植入物的研究进展
第４９卷第５期２０２１年５月塑料工业ＣＨＩＮＡＰＬＡＳＴＩＣＳＩＮＤＵＳＴＲＹ小分子表面活化改性ＰＥＥＫ骨植入物的研究进展∗孙会娟(衡水学院应用化学系ꎬ河北衡水０５３０００)㊀㊀摘要:介绍了常见小分子ꎬ如酸类㊁胺类等改性聚醚醚酮(ＰＥＥＫ)材料用于骨植入物的研究ꎮ综述了近年利用小分子通过化学改性及复合改性的方式改善ＰＥＥＫ表面惰性的方法及用于骨修复材料的改性效果ꎮ最后对小分子改性ＰＥＥＫ需要注意的工艺问题及其临床应用提出展望ꎮ关键词:聚醚醚酮ꎻ化学改性ꎻ骨修复ꎻ抗菌中图分类号:ＴＱ３２４ ８㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００５－５７７０(２０２１)０５－００２９－０４ｄｏｉ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １００５－５７７０ ２０２１ ０５ ００４开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ):ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＰＥＥＫＢｏｎｅＩｍｐｌａｎｔｓｂｙＳｕｒｆａｃｅＡｃｔｉｖａｔｉｏｎＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈＳｍａｌｌＭｏｌｅｃｕｌｅｓＳＵＮＨｕｉ￣ｊｕａｎ(ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙꎬＨｅｎｇｓｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＨｅｎｇｓｈｕｉ０５３０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｍｏｎｓｍａｌｌｍｏｌｅｃｕｌｅｓꎬｓｕｃｈａｓꎬａｃｉｄｓꎬａｍｉｎｅｓａｎｄｓｏｏｎꎬｍｏｄｉｆｉｅｄｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ(ＰＥＥＫ)ｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｂｏｎｅｉｍｐｌａｎｔｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ.ＴｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｉｎｅｒｔｎｅｓｓｏｆＰＥＥＫｂｙｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｍａｌｌｍｏｌｅｃｕｌｅｓａｎｄｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆＰＥＥＫａｓｂｏｎｅｒｅｐａｉｒｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ.Ｆｉｎａｌｌｙꎬｓｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｃｌｉｎｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｍａｌｌｍｏｌｅｃｕｌｅｍｏｄｉｆｉｅｄｐｅｅｋｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＰｏｌｙｅｔｈｅｒＥｔｈｅｒＫｅｔｏｎｅꎻＣｈｅｍｉｃａｌＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎꎻＢｏｎｅＲｅｐａｉｒꎻＡｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ在先天性疾病㊁意外事故或衰老等各种原因导致骨缺损时ꎬ可植入生物材料ꎬ如骨钉㊁骨板㊁脊柱笼㊁人工关节等ꎬ得到了广泛的临床应用[１－５]ꎬ尤其全球老龄化㊁病患年轻化程度的加剧ꎬ该材料的需求量也日益增加[６]ꎮＰＥＥＫ为生物医学植入物提供了许多优越的性能ꎬ包括接近皮质骨的弹性模量㊁良好的耐化学性和灭菌性㊁优良的机械性能㊁无毒㊁自然透光等ꎬ成为植入生物材料的首选[７－１０]ꎮ然而ꎬＰＥＥＫ是一种生物惰性材料ꎬ缺乏生物活性表面ꎬ进而导致骨整合性较差ꎬ限制了其在骨植入等生物医学中的应用ꎮ为此ꎬ需要对ＰＥＥＫ进行表面改性ꎮ目前ꎬ有物理[１１－１２]㊁化学[１３－１４]㊁复合材料[１５－１６]等改性方式ꎮ物理改性存在基体与涂层结合力弱ꎬ容易分层剥离的风险ꎬ进而导致植入物过早失效ꎬ使用寿命短ꎬ病患需多次接受手术创伤ꎬ甚至引起其他严重疾病ꎻ复合材料改性通常需要解决添加材料与基体之间的相容性差而引起机械性能降低的问题ꎮ与此相比ꎬ化学改性可以在基体与改性分子之间建立稳固的化学键接ꎬ使两者结合为一体ꎬ且在一定程度上还可改善基体与体系中其他添加材料之间的相容性ꎮ本文对近年小分子酸类㊁胺类等用于ＰＥＥＫ骨植入物的表面化学改性研究进行了归纳和整理ꎮ１㊀磺化改性磺化改性是一种比较简单的活化ＰＥＥＫ表面的方法ꎮ磺化主要是利用浓硫酸对ＰＥＥＫ的腐蚀作用ꎬ在其表面产生磺酸基团(ＳＯ３Ｈ)ꎬ同时形成利于骨整合的多孔网络ꎮ该方法操作简单㊁不受光照影响ꎬ适用于几何形状复杂的生物医学植入物[１７]ꎮ除单纯磺化改性外ꎬ磺化复合改性也多见研究应用ꎮ１ １㊀磺化改性ＰＥＥＫＢｒｕｍ等[１８]采用硫酸法对ＰＥＥＫ进行磺化处理ꎬ得到不同处理时间下的ＳＰＥＥＫ－１(１ｈ)和ＳＰＥＥＫ－２(１ ５ｈ)ꎮＳＰＥＥＫ的失重曲线显示ꎬ１００ħ时由于失水而发生质量损失ꎻ３００~４００ħ阶段的热降解归因于ＳＯ３Ｈ的去除ꎻ而５００~６００ħ段热的降解由ＰＥＥＫ链降解引起ꎮＳＰＥＥＫ－１的平均磺化度为５９％ꎬＳＰＥＥＫ－２的平均磺化度为５６％ꎮ经７ｄ培养ꎬ与ＰＥＥＫ相比ꎬＳＰＥＥＫ－１上的Ｌ９２９成纤细胞代谢活性几乎无变化ꎬ而ＳＰＥＥＫ－２上的细胞代谢活性显著增加了约２０％ꎬ表明ＳＰＥＥＫ对细胞没有杀伤作用ꎬ但ＳＰＥＥＫ－２对细胞行为有干扰作用ꎮＴｏｍｏｇｌｕ等[１９]以氯化钠和尿素粉末为造孔剂ꎬ通过烧结法制备高孔ＳＰＥＥＫꎮ磺化处理引入了亲水性的ＳＯ３Ｈ基团ꎬ水接触角增加ꎮ同时ꎬ磺化表面处理可诱导样品表面形成类骨磷灰石ꎮ其机理为:在模拟体液(ＳＢＦ)中ꎬ中性ＳＯ３Ｈ基团分解成ＳＯ３－和Ｈ＋ꎬ经质子转移后ＳＰＥＥＫ表面带负电ꎬ带正电的Ｃａ２＋被结合到ＳＰＥＥＫ表面ꎮ当Ｃａ２＋离子积累时ꎬ表面获得正电荷并吸引带负电荷的磷酸盐离子ꎬ从而形成由磷酸氢钙组成的亚稳相的水合前体团簇ꎬ并最终转变成９２ ∗２０１８年河北省科技厅项目(１８２１１２３５)作者简介:孙会娟ꎬ女ꎬ１９８５年生ꎬ讲师ꎬ硕士ꎬ研究方向高分子材料加工及应用ꎮｓｈｊ６９１０＠１６３ ｃｏｍ塑㊀料㊀工㊀业２０２１年㊀㊀稳定的类骨磷灰石ꎬ提高了ＰＥＥＫ的体内生物活性ꎮ另外ꎬ由于压制过程中造孔剂颗粒被压碎ꎬＳＰＥＥＫ中氯化钠成型的孔径为１８０~１９０μｍꎬ尿素成型孔径５００μｍꎬ均比实际颗粒尺寸小ꎮ孔隙率和孔径利于细胞迁移ꎬ增强了ＰＥＥＫ－骨间的机械联锁ꎬ促进了骨生长和体液传递ꎮ同时ꎬＳＰＥＥＫ的杨氏模量随孔隙率的增加㊁孔径的减小而降低ꎮ１ ２㊀磺化涂覆复合改性ＰＥＥＫＹｕ等[２０]采用抗炎性的阿司匹林(ＡＳＰ)与成骨肽(ＢＦＰ)复合修饰ＳＰＥＥＫꎮＳＰＥＥＫ￣ＡＳＰ之间通过π－π堆积作用结合ꎬＢＦＰ则接枝于涂覆在ＰＥＥＫ表面的多巴胺上ꎬ形成ＳＰＥＥＫ￣ＡＳＰ￣ＢＦＰꎮＳＰＥＥＫ呈现出三维多孔复合结构ꎬ该多孔微环境利于细胞和骨组织的生长ꎮＡＳＰ对细胞成骨分化无不良影响ꎬ且可在磷酸盐缓冲液(ＰＢＳ)中１~６ｄ内持续释放ꎮ水接触角测试ꎬＳＰＥＥＫ为１０５ʎꎻＳＰＥＥＫ￣ＡＳＰ约６８ʎꎬ归因于ＡＳＰ中亲水性羧基ꎻ而ＳＰＥＥＫ￣ＡＳＰ￣ＢＦＰ为２７ʎꎬ原因是ＢＦＰ修饰前加入的多巴胺含有大量的极性儿茶酚和胺基及ＢＦＰ自身含有的氨基㊁羧基等均具亲水性ꎮ亲水性的改善ꎬ有利于细胞黏附ꎬ且具有良好的生物相容性ꎮ此外ꎬＳＯ３Ｈ基团可赋予ＰＥＥＫ抗菌性能ꎬＡＳＰ也具有良好的抗炎作用ꎬ且ＡＳＰ㊁ＢＦＰ的协同作用可进一步抑制炎症因子的表达ꎮＨｅ等[２１]以海藻酸钠(ＳＡ)－绿原酸(ＣＧＡ)溶液为溶剂制备了富含活化羧基的ＳＡ(ＣＧＡ)水凝胶修饰的ＳＰＥＥＫ(ＳＰＥＥＫ＠ＳＡ(ＣＧＡ))ꎮ并将ＢＦＰ接枝于水凝胶表面(ＳＰＥＥＫ＠ＳＡ(ＣＧＡ)＠ＢＦＰ)ꎮ研究发现ꎬＳＡ主要分布在ＳＰＥＥＫ的微孔中ꎬ添加ＣＧＡ不会改变样品的表面特性ꎬ但接枝ＢＦＰ后表面产生凸起ꎮ接触角数据ꎬＳＰＥＥＫ为６７ ７５ʎꎻＳＰＥＥＫ＠ＳＡ为２３ ３３ʎꎬ是由于羧基在ＳＡ水凝胶中的积极作用ꎻＳＰＥＥＫ＠ＳＡ(ＣＧＡ)和ＳＰＥＥＫ＠ＳＡ(ＣＧＡ)＠ＢＦＰ分别为３０ ５ʎ和２８ ０８ʎꎬ表明ＣＧＡ和ＢＦＰ对材料表面的亲水性无进一步改善ꎬ但与ＳＰＥＥＫ相比ꎬ亲水性仍较好ꎬ利于细胞黏附ꎮＢＦＰ对细胞增殖有良好的促进作用ꎬ且矿化结节较密集ꎬ即成骨效率高ꎮ在ＰＢＳ液中ꎬ随着ＳＡ的降解ꎬＣＧＡ在１~８ｄ内持续释放出具有抑菌和杀菌作用的药物ꎬ使ＳＰＥＥＫ＠ＳＡ(ＣＧＡ)＠ＢＦＰ对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有抗菌活性ꎮ１ ３㊀磺化接枝复合改性ＰＥＥＫ图１㊀ＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫ的制备Ｆｉｇ１㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫＺｈａｏ等[２２]模拟关节软骨和软骨下骨结构ꎬ将ＰＥＥＫ磺化㊁接枝聚合㊁ＰＶＡ冻融相结合ꎬ在ＳＰＥＥＫ上接枝一层厚度仅为４０μｍ㊁与丙烯酸(ＡＡ)复合的聚乙烯醇(ＰＶＡ)水凝胶层ꎬ制备了新型 软表面硬基 的承载组合ＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫ(图１)ꎮ虽然ＳＰＥＥＫ表面引入了亲水性的ＳＯ３Ｈ基团ꎬ但其表面多孔结构的凹坑中滞留的空气会导致更高的水接触角ꎬ结果ＳＰＥＥＫ(１０３ʎ)变得比ＰＥＥＫ(９０ʎ)更具疏水性ꎮ而后期ＰＶＡ/ＡＡ的加入ꎬ使ＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫ的水接触角低至７ʎ左右ꎬ且摩擦系数在滑动速度为２５ｍｍ/ｓ时达到最低ꎬ约为０ ０２１ꎮＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫ的显著减摩性能可以解释为:ＰＶＡ水凝胶具有多孔㊁非均匀结构ꎬ并且在水润滑条件下具有较低的摩擦系数ꎬ摩擦机制遵循边界和双相润滑机制ꎮ此外ꎬ在ＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫ的软/硬组合中ꎬＳＰＥＥＫ表面的孔隙可以作为水凝胶的储层ꎬ保留的水凝胶在表面层被剪断后能够释放出来ꎬ得以再生ꎮ２㊀胺化改性乙二胺(ＥＤＡ)是一种末端带有两个氨基的脂肪族二胺ꎮ胺化反应是ＥＤＡ的氨基与ＰＥＥＫ中的酮羰基之间发生的席夫碱反应ꎮ席夫碱可见于抗肿瘤㊁抗菌㊁抗真菌等多种生物应用中[２３]ꎮＢａｉ等[２４]将ＳＰＥＥＫ与氯化亚砜反应ꎬ得到芳砜酰氯ꎬ并继续与ＥＤＡ反应ꎬ对ＰＥＥＫ进行胺化改性(ＳＰＥＥＫ￣ＥＤＡ)ꎮＰＥＥＫ㊁ＳＰＥＥＫ和ＳＰＥＥＫ￣ＥＤＡ的水接触角分别为８３ ４１ʎʃ０ ８４ʎ㊁７９ ６７ʎʃ１ ２０ʎ㊁４４ ９７ʎʃ１ ４４ʎꎬ表明磺化处理并没有显著改善ＰＥＥＫ的润湿性ꎬ但经ＥＤＡ改性后的润湿性增加为细胞的良好黏附创造了条件ꎮ此外ꎬ还证实了ＳＰＥＥＫ￣ＥＤＡ无细胞毒性ꎬ具有良好的细胞相容性和生物相容性ꎮＤｉｎｇ等[２５]研究了不同体积比的混合酸(硝酸ʒ浓硫酸＝１ʒ１㊁１ʒ３㊁１ʒ５㊁２ʒ１)对ＰＥＥＫ表面形貌的影响ꎬ发现１ʒ１的混合酸可以形成具有微米和纳米级多层多孔结构的ＰＥＥＫ(ＳＮＰＥＥＫ)ꎮ在此基础上ꎬ通过ＥＤＡ的胺化反应形成ＳＮＰＥＥＫ￣ＮＨ２(图２)ꎮ虽然ＳＮＰＥＥＫ￣ＮＨ２仍呈蜂窝状六边形结构ꎬ但其表面粗糙度较ＳＮＰＥＥＫ有所下降ꎮ胺化后ꎬＳＰＥＥＫ的圆形纳米孔结构消失ꎬ并在其表层形成不规则纳米孔结构ꎬ是由于表面层在胺化过程中脱落或溶解所致ꎮＳＮＰＥＥＫ￣ＮＨ２与骨组织良好骨结合的主要原因是:多孔改性增加了ＰＥＥＫ的表面积ꎬ进而增大了与骨组织的结合面积ꎻ并且氨基功能化改善了润湿性和细胞相容性ꎮ总之ꎬＰＥＥＫ的表面结构和化学状态的双重修饰不仅具有良好的亲水性㊁细胞相容性和生物活性ꎬ而且胺化产生的希夫碱基和氨基也具有很高的抗菌活性ꎬ有利于进一步提高ＰＥＥＫ的骨整合能力ꎮ图２㊀聚醚醚酮表面改性工艺示意图Ｆｉｇ２㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｆｏｒｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅＰＥＥＫｓｕｒｆａｃｅ０３第４９卷第５期孙会娟:小分子表面活化改性ＰＥＥＫ骨植入物的研究进展３㊀其他改性除磺化㊁胺化改性ＰＥＥＫ之外ꎬ也有使用表面活性剂㊁磷化改性及新型结构聚芳醚酮用于骨修复材料的研究ꎮＨｅ等[２６]将ＰＥＥＫ氯甲基化得到ＣＭ￣ＰＥＥＫ后ꎬ分别与两种季铵盐十八烷基二甲基氯化铵(ＳＴＡＣ)和十六烷基三甲基溴化铵(ＣＴＭＡＢ)接枝ꎬ制备抗菌表面(Ｓ￣ＰＥＥＫ㊁Ｃ￣ＰＥＥＫ)ꎮ经季铵盐改性后ꎬＰＥＥＫ的润湿性大大提高ꎬ更利于细胞的初始黏附和生长ꎮＳ￣ＰＥＥＫ和Ｃ￣ＰＥＥＫ对金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为１００％和９８ ９１％ꎻ对大肠杆菌的抗菌率分别为４８ ３９％和５８ ０６％ꎬ表明两种改性ＰＥＥＫ对金黄色葡萄球菌的抑制效果较好ꎬ即季铵盐对革兰氏阳性菌的抗菌性能优于革兰氏阴性菌ꎬ这与季铵盐烷基链长度有关ꎮ抗菌机理为季铵盐的正离子首先通过静电作用与带负电的细菌接触ꎬ然后烷基链延伸到细胞壁和细胞膜中ꎬ扰乱细菌的正常代谢ꎬ杀死细菌ꎮＭａｈｊｏｕｂｉ等[２７]用物理(抛光和喷砂)和两步重氮化学法ꎬ利用２－氨基乙酰膦酸(ＡＥＰＡ)在ＰＥＥＫ上形成一层膦酸盐层ꎮ产生四种不同的表面条件:抛光(ＰＥＥＫ￣Ｐ)㊁抛光和磷化(ＰＥＥＫ￣ＰＰ)㊁喷砂(ＰＥＥＫ￣Ｓ)和喷砂和磷化(ＰＥＥＫ￣ＳＰ)样品ꎮ由于ＰＥＥＫ￣Ｓ表面粗糙ꎬＰＥＥＫ￣Ｓ疏水性比ＰＥＥＫ￣Ｐ大ꎬ两者经磷酸化处理后亲水性均增加ꎮ浸入１ ５倍ＳＢＦ中１０ｄꎬ钙磷比均在羟基磷灰石(ＨＡ)预期的钙磷比范围内ꎬ但含磷基质ＰＥＥＫ￣ＰＰ㊁ＰＥＥＫ￣ＳＰ比非磷基质ＰＥＥＫ￣Ｐ㊁ＰＥＥＫ￣Ｓ更能促进矿物沉积ꎮ此外ꎬＳＢＦ浸渍法沉积的ＨＡ在ＰＥＥＫ￣ＰＰ上的黏附强度提高了约４０％ꎮ喷砂提供了更多的锚定位点ꎬ磷酸化和喷砂的结合使细胞的代谢活性达到最高ꎮ磷化的促进作用体现为:磷酸盐在生理条件下是带负电的ꎬ负电荷可以(１)促进溶液中钙离子的螯合作用ꎬ启动矿化过程ꎻ(２)抑制非特异性蛋白质的吸附ꎻ(３)吸附细胞黏附蛋白以改善细胞黏附ꎮ聚芳醚腈酮(ＰＰＥＮＫ)与ＰＥＥＫ同属聚芳醚酮一族ꎬ与ＰＥＥＫ不同的是ꎬＰＰＥＮＫ结构中的氰基为化学修饰提供了反应点ꎮＬｉｕ等[２８]在浓碱溶液中水解氰基ꎬ氰基转化为羧基ꎬ使ＰＰＥＮＫ更具亲水性ꎮ在此基础上ꎬ采用偶联共价固定㊁肝素结合(ＥＤＡ为连接物)两种方式固定骨形成蛋白－２(ｒｈ￣ＢＭＰ￣２)以改性ＰＰＥＮＫ表面ꎬ对应产物Ｐ￣ＢＭＰ￣２㊁ＰＨ￣ＢＭＰ￣２ꎮ毒性试验表明ꎬＰＰＥＮＫ㊁Ｐ￣ＢＭＰ￣２和ＰＨ￣ＢＭＰ￣２均无细胞毒性ꎮｒｈＢＭＰ￣２的引入ꎬ使Ｐ￣ＢＭＰ￣２和ＰＨ￣ＢＭＰ￣２的水接触角分别下降至７７ ８ʎʃ２ ２ʎ和５８ ０ʎʃ１ ５ʎꎮｒｈＢＭＰ￣２为细胞黏附提供了良好的界面ꎬ体现在Ｐ￣ＢＭＰ￣２和ＰＨ￣ＢＭＰ￣２的前成骨细胞ＭＣ３Ｔ３￣Ｅ１的密度明显高于ＰＰＥＮＫꎬ后者尤甚ꎮ同时ꎬｒｈＢＭＰ￣２能有效地促进促进成骨细胞的分化㊁碱性磷酸酶活性ꎮ生物相容性方面ꎬＰＨ￣ＢＭＰ￣２较Ｐ￣ＢＭＰ￣２好ꎬ是因为Ｐ￣ＢＭＰ￣２中的氨基键连接了ＰＰＥＮＫ与ｒｈＢＭＰ￣２致生物相容性降低ꎬ但Ｐ￣ＢＭＰ￣２的长期稳定性较高ꎮ４㊀结语ＰＥＥＫ优异的性能ꎬ激发了科研技术人员对其探索的兴趣ꎮ为了满足日益增长的骨修复材料的需求ꎬ及病患对骨修复材料长期使用寿命的期望ꎬ有必要对惰性的ＰＥＥＫ表面进行适当的活化处理ꎮ在众多处理方式中ꎬ使用化学小分子改性ꎬ可以实现与ＰＥＥＫ长期㊁稳定的结合ꎬ甚至能进一步改善ＰＥＥＫ与其他添加物的界面相容性ꎬ从而提高ＰＥＥＫ的力学性能[２９]ꎮ此外ꎬ目前经常使用的小分子ꎬ多为硫酸㊁ＥＤＡ等常见化学物质ꎬ原料易得ꎬ制备工艺简单ꎬ但可用种类单一ꎮ今后的研究中ꎬ需要开发高效㊁功能化㊁经济的改性分子ꎬ并进一步明确其改性ＰＥＥＫ机理及对细胞增殖㊁矿化㊁生物相容性及骨整合的影响规律ꎮ同时ꎬ需要强化植入物的体内研究ꎬ以充分考察其在实际复杂环境中的实用性ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]ＫＯＪＩＣＮꎬＲＡＮＧＧＥＲＣꎬÖＺＧÜＮＣꎬｅｔａｌ.Ｃａｒｂｏｎ￣ｆｉｂｒｅ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰＥＥＫｒａｄｉｏｌｕｃｅｎｔｉｎｔｒａｍｅｄｕｌｌａｒｙｎａｉｌｆｏｒｈｕｍｅｒａｌｓｈａｆｔｆｒａｃｔｕｒｅｆｉｘａｔｉｏｎ:Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄａｐｉｌｏｔｃｌｉｎｉｃａｌｓｔｕｄｙ[Ｊ].Ｉｎｊｕｒｙ￣ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＣａｒｅｏｆｔｈｅＩｎｊｕｒｅｄꎬ２０１７ꎬ４８(Ｓｕｐｐｌ５):Ｓ８￣Ｓ１１. [２]ＳＣＨＬＩＥＭＡＮＮＢꎬＳＥＩＦＥＲＴＲꎬＴＨＥＩＳＥＮＣꎬｅｔａｌ.ＰＥＥＫｖｅｒｓｕｓｔｉｔａｎｉｕｍｌｏｃｋｉｎｇｐｌａｔｅｓｆｏｒｐｒｏｘｉｍａｌｈｕｍｅｒｕｓｆｒａｃｔｕｒｅｆｉｘａｔｉｏｎ:Ａｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｕｄｙｉｎｔｗｏ￣ａｎｄｔｈｒｅｅ￣ｐａｒｔｆｒａｃｔｕｒｅｓ[Ｊ].ＡｒｃｈｉｖｅｓｏｆＯｒｔｈｏｐａｅｄｉｃ＆ＴｒａｕｍａＳｕｒｇｅｒｙꎬ２０１７ꎬ１３７(１):６３－７１. [３]ＧＨＥＩＳＡＲＩＦＡＲＭꎬＴＨＯＭＰＳＯＮＧＡꎬＤＲＡＧＯＣꎬｅｔａｌ.Ｉｎｖｉｔｒｏｓｔｕｄｙｏｆｓｕｒｆａｃｅａｌｔｅｒａｔｉｏｎｓｔｏｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅａｎｄｔｉｔａｎｉｕｍａｎｄｔｈｅｉｒｅｆｆｅｃｔｕｐｏｎｈｕｍａｎｇｉｎｇｉｖａｌｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｒｏｓｔｈｅｔｉｃＤｅｎｔｉｓｔｒｙꎬ２０２０ꎬ１２５(１):１５５－１６４.[４]ＳＯＵＺＡＭＤꎬＭＡＣＤＯＮＡＬＤＮＡꎬＧＥＮＤＲＥＡＵＪＬꎬｅｔａｌ.Ｇｒａｆｔｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃｓｆｏｒｓｐｉｎａｌｉｎｔｅｒｂｏｄｙｆｕｓｉｏｎ[Ｊ].Ｂｉｏｍｅｄｉｃｉｎｅｓꎬ２０１９ꎬ７(４):７５.[５]ＫＯＨＹＧꎬＰＡＲＫＫＭꎬＬＥＥＪＡꎬｅｔａｌ.Ｔｏｔａｌｋｎｅｅａｒ￣ｔｈｒｏｐｌａｓｔｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅａｎｄｃａｒｂｏｎ￣ｆｉ￣ｂｅｒ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ:Ａｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].Ｍａｔｅ￣ｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣꎬ２０１９ꎬ１００:７０－８１. [６]ＣＨＥＮＹＳꎬＬＩＮＪＨＣꎬＷＵＹＲꎬｅｔａｌ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｏｆｏｓｔｅｏｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒｃｅｌｌｓｏｎｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｅｄｐｏｌｙｅｔｈｅｒ￣ｅｔｈｅｒ￣ｋｅｔｏｎｅ[Ｊ].Ｓｕｒｆａｃｅ＆ＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１８ꎬ３５０(２５):９０４－９１２. [７]ＫＵＲＴＺＡＢＳＭꎬＤＥＶＩＮＥＣＪＮ.ＰＥＥＫｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｔｒａｕｍａꎬｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃꎬａｎｄｓｐｉｎａｌｉｍｐｌａｎｔｓ[Ｊ].Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００７ꎬ２８(３２):４８４５－４８６９. [８]ＨＡＮＸＴꎬＹＡＮＧＤꎬＹＡＮＧＣＣꎬｅｔａｌ.ＣａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰＥＥＫｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｂａｓｅｄｏｎ３Ｄ￣ｐｒｉｎｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃａｎｄｄｅｎｔａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＭｅｄｉｃｉｎｅꎬ２０１９ꎬ８(２):２４０. [９]ＭＡＺＹꎬＬＩＬＬꎬＳＨＩＸＣꎬｅｔａｌ.Ｅｎｈａｎｃｅｄｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｐｏｌｙ(ｓｏｄｉｕｍｐ￣ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ)ｖｉａｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ￣ｉｎｄｕｃｅｄｐｏｌｙ￣ｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０２０ꎬｅ４９１５７ꎬｈｔｔｐｓ://ｄｏｉ ｏｒｇ/１０ １００２/ａｐｐ ４９１５７.１３塑㊀料㊀工㊀业２０２１年㊀㊀[１０]ＫＵＭＡＲＡꎬＹＡＰＷＴꎬＦＯＯＳＬꎬｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｔｅｒ￣ｉｌｉｚａｔｉｏｎｃｙｃｌｅｓｏｎＰＥＥＫｆｏｒｍｅｄｉｃａｌｄｅｖｉｃｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１８ꎬ５(１):１８.[１１]ＺＯＵＦꎬＬÜＦＺꎬＭＡＸＳꎬｅｔａｌ.Ｄｕａｌｄｒｕｇｓｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍｎａｎｏｐｏｒｏｕｓｌｙｂｉｏａｃｔｉｖｅｃｏａｔｉｎｇｏｎｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｆｏｒｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌａｃｔｉｖｉ￣ｔｙꎬｒＢＭＳＣｓｒｅｓｐｏｎｓｅｓａｎｄｏｓｓｅｏｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｄｅｓｉｇｎꎬ２０２０ꎬ１８８:１０８４３３.[１２]ＹＯＯＮＢＪＶꎬＸＡＶＩＥＲＦꎬＷＡＬＫＥＲＢＲꎬｅｔａｌ.Ｏｐｔｉ￣ｍｉｚｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｆｏｒｃｅｌｌａｄｈｅｓｉｏｎａｎｄｐｒｏｌｉｆｅｒ￣ａｔｉｏｎｏｎｔｉｔａｎｉｕｍｐｌａｓｍａｓｐｒａｙｃｏａｔｉｎｇｓｏｎｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋ￣ｅｔｏｎｅ[Ｊ].ＳｐｉｎｅＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１６ꎬ１６(１０):１２３８－１２４３.[１３]ＬＩＵＬＨꎬＺＨＥＮＧＹＹꎬＺＨＡＮＧＱＹꎬｅｔａｌ.Ｓｕｒｆａｃｅｐｈｏｓｐｈｏｎａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｈｏｗｓｄｏｓｅ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ[Ｊ].ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓꎬ２０１９ꎬ９(５２):３００７６－３００８６. [１４]ＮＡＫＡＮＯＨꎬＮＯＧＵＣＨＩＹꎬＫＡＫＩＮＯＫＩＳꎬｅｔａｌ.Ｈｉｇｈｌｙｄｕｒａｂｌｅｌｕｂｒｉｃｉｔｙｏｆｐｈｏｔｏ￣ｃｒｏｓｓ￣ｌｉｎｋｅｄｚｗｉｔｔｅｒｉｏｎｉｃｐｏｌｙｍｅｒｂｒｕｓｈｅｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｐｏｌｙ(ｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ)ｓｕｂｓｔｒａｔｅ[Ｊ].ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０２０ꎬ３(２):１０７１－１０７８.[１５]ＺＨＡＯＦꎬＨＵＳＨꎬＷＡＮＧＦＪꎬｅｔａｌ.ＡｓｕｌｆｏｎａｔｅｄＰＥＥＫ/ＰＣＬｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｒｐｅｒｉｏｓｔｅｕｍｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１９ꎬ５４(１８):１２０１２－１２０２３[１６]赵广宾ꎬ安超ꎬ秦勉ꎬ等.聚醚醚酮/羟基磷灰石复合植入物的制备及性能研究[Ｊ].西安交通大学学报ꎬ２０１９ꎬ５３(４):７２－７８.ＺＨＡＯＧＢꎬＡＮＣꎬＱＩＮＭꎬｅｔａｌ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｅｒ￣ｆｏｒｍａｎｃｅｓｔｕｄｙｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ/ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｍｐｌａｎｔｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ ａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉ￣ｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１９ꎬ５３(４):７２－７８.[１７]ＺＨＡＯＹꎬＷＯＮＧＨＭꎬＷＡＮＧＷꎬｅｔａｌ.Ｃｙｔｏｃｏｍｐａｔ￣ｉｂｉｌｉｔｙꎬｏｓｓｅｏｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎꎬａｎｄｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｒｅｅ￣ｄｉｍｅｎ￣ｓｉｏｎａｌｐｏｒｏｕｓａｎｄｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｎｅｔｗｏｒｋｏｎｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒ￣ｋｅｔｏｎｅ[Ｊ].Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１３ꎬ３４(３７):９２６４－９２７７.[１８]ＢＲＵＭＲＳꎬＭＯＮＩＣＨＰＲꎬＢＥＲＴＩＦꎬｅｔａｌ.ＯｎｔｈｅｓｕｌｐｈｏｎａｔｅｄＰＥＥＫｆｏｒｉｍｐｌａｎｔｄｅｎｔｉｓｔｒｙ:Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ[Ｊ].ＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓꎬ２０１９ꎬ２２３:５４２－５４７.[１９]ＴＯＭＯＧＬＵＳꎬＣＡＮＥＲＧꎬＡＲＡＢＡＣＩＡꎬｅｔａｌ.Ｐｒｏ￣ｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎｏｆｂｉｏａｃｔｉｖｅｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｆｏａｍｆｏｒｂｏｎｅｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｌｙｍｅｒｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＰｏｌｙｍｅｒｉｃＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１８ꎬ６８(１８):１１６７－１１７６.[２０]ＹＵＹꎬＸＩＥＫＮꎬＸＩＥＬꎬｅｔａｌ.Ｅｎｄｏｗｉｎｇｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅ￣ｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｗｉｔｈａｎｔｉ￣ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙａｂｉｌｉｔｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｏｓ￣ｔｅｏｇｅｎｉｃａｂｉｌｉｔｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅＰｏｌ￣ｙｍｅｒＥｄｉｔｉｏｎꎬ２０２０ꎬ３２(２):１－１９.[２１]ＨＥＸＨꎬＤＥＮＧＹꎬＹＵＹꎬｅｔａｌ.Ｄｒｕｇ￣ｌｏａｄｅｄ/ｇｒａｆｔｅｄｐｅｐｔｉｄｅ￣ｍｏｄｉｆｉｅｄｐｏｒｏｕｓＰＥＥＫｔｏｐｒｏｍｏｔｅｂｏｎｅｔｉｓｓｕｅｒｅｐａｉｒａｎｄｅｌｉｍｉｎａｔｅｂａｃｔｅｒｉａ[Ｊ].ＣｏｌｌｏｉｄｓａｎｄＳｕｒｆａｃｅｓＢ:Ｂｉｏｉｎｔｅｒｆａｃｅｓꎬ２０１９ꎬ１８１:７６７－７７７.[２２]ＺＨＡＯＸＤꎬＸＩＯＮＧＤＳꎬＬＩＵＹＴ.Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ(ＰＥＥＫ)ｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ(ＰＶＡ)ｈｙｄｒｏｇｅｌ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌＢｅｈａｖｉｏｒｏｆＢｉｏ￣ｍｅｄｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１８ꎬ８２:２７－３４.[２３]ＮＷＯＲＩＥＦ.Ｂｉｓ(ｓａｌｉｃｙｌｉｄｅｎｅ)ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ(ｓａｌｅｎ)ａｎｄｂｉｓ(ｓａｌｉｃｙｌｉｄｅｎｅ)ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ￣ｍｅｔａｌｃｏｍｐｌｅｘｅｓ:Ｆｒｏｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎａ￣ｌｙｔｉｃａｌ＆ＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１６ꎬ３(６):０００７６. [２４]ＢＡＩＪＦꎬＤＩＮＧＲꎬＷＡＮＧＹＹꎬｅｔａｌ.Ｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉ￣ｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｂｙｇｒａｆｔｉｎｇａｍｉｎｏｇｒｏｕｐｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｉｔｓｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙａｎｄｃｙｔｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ[Ｊ].Ｍａ￣ｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈＥｘｐｒｅｓｓꎬ２０１９ꎬ６(１１):１１５４１３. [２５]ＤＩＮＧＲꎬＣＨＥＮＴＪꎬＸＵＱＺꎬｅｔａｌ.Ｍｉｘｅｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｓｔａｔｅｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｔｏｉｍｐｒｏｖｅｉｔｓａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｙꎬｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙꎬｃｅｌｌａｄｈｅｓｉｏｎꎬａｎｄｂｏｎｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ[Ｊ].ＡＣＳＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２０ꎬ６(２):８４２－８５１.[２６]ＨＥＭＭꎬＨＯＵＹꎬＪＩＡＮＧＹＬꎬｅｔａｌ.Ｑｕａｔｅｒｎｉｚａｔｉｏｎｏｎｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅａｎｄｉｔｓａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｙ[Ｊ].ＭａｔｅｒｉａｌｓＬｅｔｔｅｒｓꎬ２０１９ꎬ２３５:２４２－２４５.[２７]ＭＡＨＪＯＵＢＩＨꎬＢＵＣＫＥꎬＭＡＮＩＭＵＮＤＡＰꎬｅｔａｌ.Ｓｕｒｆａｃｅｐｈｏｓｐｈｏｎａｔｉｏｎｅｎｈａｎｃｅｓｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｃｏａｔｉｎｇａｄ￣ｈｅｓｉｏｎｏｎｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅａｎｄｉｔｓｏｓｓｅｏｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｐｏ￣ｔｅｎｔｉａｌ[Ｊ].ＡｃｔａＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｉａꎬ２０１７ꎬ４７:１４９－１５８. [２８]ＬＩＵＷＴꎬＷＡＮＧＨꎬＬＩＵＣꎬｅｔａｌ.ＲｈＢＭＰ￣２ｉｍｍｏｂｉ￣ｌｉｚｅｄｏｎｐｏｌｙ(ｐｈｔｈａｌａｚｉｎｏｎｅｅｔｈｅｒｎｉｔｒｉｌｅｋｅｔｏｎｅ)ｖｉａｃｈｅｍ￣ｉｃａｌａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｐｒｏｍｏｔｉｎｇｉｎｖｉｔｒｏｏｓｔｅｏ￣ｇｅｎｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ[Ｊ].ＣｏｌｌｏｉｄｓａｎｄＳｕｒｆａｃｅｓＢꎬ２０２０ꎬ１９４:１１１１７３.[２９]ＺＨＵＳꎬＱＩＡＮＹꎬＨＡＳＳＡＮＥＡＭꎬｅｔａｌ.ＥｎｈａｎｃｅｄｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｂｙＰＥＥＫ￣ｇｒａｆｔｉｎｇａｎｄｃｏｕｐｌｉｎｇｏｆａｃｙｌａｔｅｄＣＮＴｆｏｒＧＦ/ＰＥＥＫｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓꎬ２０２０ꎬ１８:４３－４８.(本文于２０２１－０１－２５收到)２３。
聚醚醚酮表面改性策略研究进展
聚醚醚酮表面改性策略研究进展
徐朕钰;徐国强
【期刊名称】《临床医学进展》
【年(卷),期】2024(14)2
【摘要】聚醚醚酮(polyetheretherketone, PEEK)作为一种新型医学生物材料,有希望成为金属、合金等传统骨植入物的替代品,但其作为一种疏水材料,具有化学稳定性强的特点,不利于骨结合的发生,且感染风险较大。
表面改性既不会影响PEEK 的机械性能,也能增加PEEK的生物活性。
本文总结了PEEK表面改性方向的相关研究,从表面处理与表面涂层两个方面对PEEK的表面改性进行综述,旨在为今后的研究提供一定的参考与思路。
【总页数】6页(P4416-4421)
【作者】徐朕钰;徐国强
【作者单位】新疆医科大学第一附属医院(附属口腔医院)口腔修复种植科乌鲁木齐;新疆维吾尔自治区口腔医学研究所乌鲁木齐
【正文语种】中文
【中图分类】TQ3
【相关文献】
1.聚醚醚酮种植体表面纳米改性方法的研究进展
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3.骨植入聚醚醚酮材料表面改性的研究进展
4.种植体新型材料聚醚醚酮表面改性处理的研究进展
5.医用材料聚醚醚酮等离子喷涂表面改性研究进展
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聚醚醚酮表面多孔羟基化改性对MC3T3-E1细胞黏附、增殖的影响
聚醚醚酮表面多孔羟基化改性对MC3T3-E1细胞黏附、增殖的影响吴九平;朴颖鑫;于海驰;张郡;石禹;刘钦毅【摘要】目的对聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)薄片表面进行多孑化和羟基化改性,观察PEEK表面形貌和生物活性的变化,并探讨该改性方法对前成骨MC3T3-E1细胞黏附、增殖的影响.方法超声波环境下浓硫酸处理PEEK表面,在其表面形成大量微孔结构;经湿化学法将PEEK表面的酮类基团还原成羟基基团,改善其表面化学活性,提升PEEK薄片的生物相容性.利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)及静态水接触角检测改性前后材料表面形貌、化学基团及亲水性的变化.未处理PEEK、多孔化PEEK、羟基化PEEK、多孔羟基化PEEK与MC3T3-E1细胞共培养,评价表面改性后PEEK薄片对细胞黏附、增殖的影响.结果SEM结果显示浓硫酸处理后的PEEK薄片表面形成密集的空隙大小均匀的微孔结构,FT-IR结果证实羟基化改性成功地在PEEK表面还原出了大量羟基基团.同时,表面多孔化和羟基化改性均可有效提升PEEK材料表面的亲水性能.在体外细胞实验中,不同改性的PEEK材料与MC3T3-E1细胞共培养后结果显示,多孔化、羟基化和多孔羟基化改性均可显著促进细胞黏附和伸展,同时随着时间的延长,其促进细胞增殖的功能也逐步增强.结论表面多孔羟基化改性能有效提高PEEK材料表面的生物学活性和亲水性能,进而显著促进细胞的黏附和增殖.【期刊名称】《生物骨科材料与临床研究》【年(卷),期】2019(016)004【总页数】5页(P51-54,58)【关键词】聚醚醚酮;多孔化改性;羟基化改性;细胞黏附和增殖【作者】吴九平;朴颖鑫;于海驰;张郡;石禹;刘钦毅【作者单位】吉林大学第二医院骨科,吉林长春,130041;吉林大学口腔医院,吉林长春,130021;吉林大学第二医院骨科,吉林长春,130041;吉林大学第二医院骨科,吉林长春,130041;吉林大学第二医院骨科,吉林长春,130041;吉林大学第二医院骨科,吉林长春,130041【正文语种】中文【中图分类】R318.08聚醚醚酮（polyetheretherketone，PEEK）是一种新型的半结晶性的芳香族高分子聚合物，其基本分子结构主要由羰基和醚基连接芳香环组成[1]。
聚醚醚酮改性及其涂层的研究与发展
展 ，尤 其是 有关 聚 醚醚 酮改性 、聚醚醚 酮基 复合涂 层 方 面 的理论 和研 究工 作进 行 了总结 ，并对 该 材料今 后 的研 究 方 向进行 了展 望 。
１ Ｐ Ｅ Ｅ Ｋ 改 性 研 究 与 发 展
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｔ ｈｅ ｒ ｋ ｅ ｔ ｏ ｎ ｅ； Ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ； Ｃｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ
聚 醚醚 酮 （ Ｐ Ｅ Ｅ Ｋ） 是 由英 国 Ｉ Ｃ Ｉ 公 司于 １ ９ ７ ８年
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｌ ａ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｘ ｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ２ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
性 、机 械 性 能 、耐 高 温 性 能 、耐 腐 蚀 性 能 和 耐 磨 性 能 ，使得 其在 石 油 、化工 、机 械 等领 域作 为特 殊功 能 材 料 得到 了广 泛应 用 。在 Ｐ Ｅ Ｅ Ｋ研 制 之初 ，因其 在 军 事 工 业 和高科 技 产业 中具 有重 要 的应 用价值 ，长期 以 来 被 西方 发达 国家视 为重 要 的战 略材料 ，限制 对我 国
第４ ５ 卷 第 ２期 ２ ０ １ ７年 ２月
塑 料 工 业
Ｃ ＨＩ Ｎ Ａ Ｐ Ｉ ＡＳ Ｔ Ｉ Ｃ Ｓ Ｉ ＮＤＵＳ Ｔ Ｒ Ｙ ・１ ５・
种植体新型材料聚醚醚酮表面改性处理的研究进展
种植体新型材料聚醚醚酮表面改性处理的研究进展作者：宣丽娜黎红来源：《中国现代医生》2022年第08期[摘要] 如今种植牙因临床技术的改进及与天然牙相当的咀嚼效率，已经被牙列缺损和牙列缺失患者列为首选的修复方法。
聚醚醚酮（PEEK）由于其出色的机械特性和良好的生物相容性而成为有前途的植入材料。
目前这种聚合物是脊柱应用的标准材料，但因为其生物惰性并未用于口腔种植体的制造。
种植体的成功率首先依赖于其良好的骨结合，如今国内外学者通过使用各种表面改性技术努力增强PEEK骨整合特性，以使得该聚合物材料能够应用于口腔中。
本文就未来种植体材料PEEK的不同表面改性技术进行综述。
[关键词] 聚醚醚酮;牙种植体;表面改性;牙列缺失[中图分类号] R783.6 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2022）08-0182-06Research progress on surface modification of Polyetheretherketone， a new implant materialXUAN Li′na LI HongSchool of Stomatology， Zhejiang University of Traditional Chinese Medicine， Hangzhou 310053， China[Abstract] Dental implants are considered as the preferred restoration method for patients with dentition defects and missing dentition， due to the improvement of clinical technology and the chewing efficiency equivalent to natural teeth. Polyetheretherketone（PEEK） becomes a new implant material， because of its excellent mechanical properties and good biocompatibility. It is currently a standard material for spinal applications， but it is not used in the manufacture of oral implants because of its biological inertness. The success rate of implants firstly depends on its good osseointegration. Researchers at home and abroad have used various surface modification technologies to enhance the osseointegration properties of PEEK so that the polymer material can be used in the oral cavity. This paper reviewed different future surface modification technologies of PEEK implant materials.[Key words] Polyetheretherketone; Dental implant; Surface modification; Dentition defects口腔種植体可以用作天然牙根的人工替代品，它们为固定或可摘的上端冠部修复体提供稳定的支持，并且可以提高牙列缺损或无牙颌患者的生活质量。
骨植入聚醚醚酮材料表面改性的研究进展
doi: 10.12052/gdutxb.200118骨植入聚醚醚酮材料表面改性的研究进展肖天华1,2，刘荣涛1，庞贻宇1，李达1，刘佳1，闵永刚1,2（1. 广东工业大学 材料与能源学院，广东 广州 510006；2. 东莞华南设计创新院，广东 东莞 523808）摘要: 聚醚醚酮(Polyetheretherketone, PEEK)是一种半结晶的合成聚合物, 与传统修复骨缺损的生物材料相比, PEEK具有良好的生物相容性、化学稳定性、透光性和弹性模量与正常人骨相似等优点, 已被广泛应用于骨科移植。
但PEEK的生物惰性使其在临床应用中存在局限性, 目前通过表面改性赋予PEEK材料表面生物活性是解决这个问题的有效途径。
本文综述了近年来PEEK表面改性方法的研究现状和发展方向, 其中着重介绍了物理改性、化学改性以及涂层改性, 并分析了不同改性技术对于提高生物相容性的作用, 最后指出PEEK表面改性骨移植材料在医学领域中继续发展需要解决的问题, 要充分研究其在体内的每一阶段身体所做出的反应, 并保证其表面处理在整个生命周期内不会退化或磨损正常组织。
关键词: 聚醚醚酮；表面改性；生物活性；骨整合；抗菌中图分类号: R318.08 文献标志码: A 文章编号: 1007–7162(2021)02–0073–10Progress on Bone Graft PEEK about Surface ModificationXiao Tian-hua1,2, Liu Rong-tao1, Pang Yin-yu1, Li Da1, Liu Jia1, Min Yong-gang1,2(1. School of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China; 2. Dongguan SouthChina Design and Innovation Institute, Dongguan 523808, China)Abstract: Polyetheretherketone (PEEK) is a class of semi-crystalline polymer. Compared with traditional bone repair materials, PEEK possesses good biocompatibility, chemical stability, light transmittance and elastic modulus which is similar to that of normal human bone. Therefore it has been widely used in transplantation. However, the biological inertia of PEEK limits its clinical application. At now, the surface modification is an effective way to solve this problem. The current status of research and direction of development about PEEK surface modification methods in recent years are reviewed. And physical modification, chemical modification and coating modification are emphasized. The effects of different modification technologies on improving biocompatibility were analyzed.Finally, the problems are pointed out that need to be solved for PEEK surface modified bone graft material to continue to develop in the medical field. The body's reaction must be studied fully at every stage after the bone graft material was implanted in the body. And it is ensured that the surface treatment does not degrade or wear away normal tissues throughout the whole life cycle.Key words: polyetheretherketone; surface modification; bioactivity; bone integration; antibacterial聚醚醚酮(Polyetheretherketone , PEEK)是一种新型半晶态芳香族热塑性高分子材料。
聚醚醚酮改性及在口腔种植领域的应用研究
聚醚醚酮改性及在口腔种植领域的应用研究鲁晨陶璐项闫颜综述周延民赵静辉审校【摘要】聚醚醚酮因具有良好的力学性能和生物相容性,目前已作为生物材料应用于骨科的椎间融合器等方面，与纯钛相比，聚醚醚酮的弹性模量更接近骨组织，近年，较多的学者开始将其应用于口腔种植领域,并进行了大量的改性研究以提高其机械强度和骨结合强度。
本文就聚醚醚酮复合材料改性及在口腔种植领域的应用研究作一综述。
【关键词】聚瞇瞇酮；口腔种植；改性；种植体；基台目前临床常用的钛和钛合金等金属种植体，在应用中显示出了一些问题：由于钛合金牙种植体的弹性模量很高，会引起应力遮挡,从而导致牙周骨丢失［］。
另外,极少数患者对钛牙种植体产生了过敏反应。
钛及钛合金种植体磨损产生的碎屑及离子泄露问题有一定的安全隐患,由于钛种植体颜色较暗，其美观性也有待提高,这些问题给口腔种植医生和牙齿缺失患者造成了一定困扰。
聚醚醚酮（polyetheretherUeWna, PEEK）是一种半晶型芳香族热塑性特种工程塑料，具有耐疲劳、耐酸、耐碱、耐伽玛射线消毒等良好的机械性能和生物力学特性,相比于钛及钛合金,PEEK与骨组织的弹性模量更加接近（表1）。
此外,peek经磨损不易引起炎症反应，核磁共振不产生伪影，因而在临床检测（X射线、CT、MRI）和诊断时不需拆除。
同时,聚醚醚酮的耐高温性、耐磨性、无毒性让它在医疗植入领域应用前景巨大，有望成为一种新兴医用3D 打印材料⑷，还可以制作各类个性化、精确的peek修复体,如嵌体、贴面、全冠、固定桥、全口义齿等［］o在口腔种植领域,peek作为一种生物惰性材料,其表面疏水，成骨效能较低，由于纯peek为一种易修饰和加工改性的高分子材料,peek的改性已经引起越来越多的学者关注,成为近年研究的热点之一，本文就聚醚醚酮改性及其在口腔种植领域的应用研究作一综述。
1聚醚醚酮改性1.1聚瞇瞇酮中复合其他材料基金项目：吉林省发展和改革委员会项目（编号：2919C951-2）；吉林省卫生与健康技术创新项目（编号：2918］72）；吉林省教育厅“十三五”科学技术项目（编号：］］＜1129190996打）；吉林省中医药科技项目（编号：2919936）；吉林省科技发展计划项目（编号：251891611033C,29209493994SF）作者单位：132901长春，吉林大学口腔医院种植中心理想的种植体材料需要具备良好的亲水性，有利于细胞粘附，促进种植体周围骨结合J osseointepra-hox）o通过生物活性材料与PEEK形成复合材料，可以增加种植体的亲水性,促进表面成骨细胞增殖分化,提高种植体的体内稳定性，成为peek生物学性能改性研究的热点。
医用聚醚醚酮复合材料改性方法研究进展
医用聚醚醚酮复合材料改性方法研究进展吕㊀美ꎬ王利涛(济宁医学院药学院ꎬ山东日照２７６８２６)摘要:综述了医用聚醚醚酮复合材料改性方法的研究进展ꎬ重点分析讨论了纤维改性㊁纳米粒子填充㊁表面涂层以及等离子体表面处理对聚醚醚酮复合材料的生物相容性㊁生物活性㊁力学性能以及生物摩擦学性能的影响ꎬ并对其未来的发展方向进行了展望ꎬ为今后设计制备生物环境适应性的聚合物复合材料提供一定的指导ꎮ关键词:医用材料ꎻ聚醚醚酮ꎻ生物摩擦学ꎻ生物相容性ꎻ改性中图分类号:ＴＱ３２５㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００９－７９６１(２０１９)０３－０００１－０５ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＭｅｄｉｃａｌＰＥＥＫＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＬＶＭｅｉꎬＷＡＮＧＬｉ－ｔａｏ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈａｒｍａｃｙꎬＪｉｎｉｎｇＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＲｉｚｈａｏＳｈａｎｄｏｎｇ２７６８２６ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｍｅｄｉｃａｌｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ(ＰＥＥＫ)ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｆｉｂｅｒｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎꎬｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｆｉｌｌｉｎｇꎬｓｕｒｆａｃｅｃｏａｔｉｎｇａｎｄｐｌａｓｍａｓｕｒｆａｃｅｔｒｅａｔ￣ｍｅｎｔｏｎｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙꎬｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙꎬｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｂｉｏｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰＥＥＫｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.Ｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｗｅｒｅａｌｓｏｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ.Ｔｈｅｓｅｍａｙｐｒｏ￣ｖｉｄｅｓｏｍｅｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｂｉｏ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｄａｐｔａｂｌｅｐｏｌｙｍｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍｅｄｉｃａｌｍａｔｅｒｉａｌｓꎻＰＥＥＫꎻｂｉｏｔｒｉｂｏｌｏｇｙꎻｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙꎻｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ收稿日期:２０１９－０４－０１基金项目:山东省自然科学基金(ＺＲ２０１７ＭＥＥ０５９)作者简介:吕美(１９８０－)ꎬ女ꎬ山东蒙阴人ꎬ讲师ꎬ博士ꎬ主要从事聚合物复合材料的生物摩擦学研究ꎮ０㊀引言㊀㊀聚醚醚酮材料(ＰＥＥＫ)最早是由英国帝国化学工业公司(ＩＣＩ)在１９７７年研发成功ꎬ并于８０年代初期由英国Ｖｉｃｔｒｅｘ公司实现工业化生产的一种具有超高性能的特种工程塑料ꎬ被称为塑料工业的金字塔尖ꎮＰＥＥＫ是由一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的ꎬ属于半晶态芳香族热塑性聚合物ꎮ一方面ꎬＰＥＥＫ的大分子链结构规整ꎬ且分子链上含大量的刚性芳环及柔性醚键ꎻ另一方面ꎬ大分子中含有可促进分子间作用力的极性羰基ꎮ因此ꎬ其具有耐热等级高㊁耐化学药品腐蚀㊁耐蠕变㊁自润滑㊁优异的力学性能㊁自然透亮等特点ꎬ在航空航天㊁汽车工业㊁电子电气㊁食品加工工业㊁医疗器械等领域可以替代金属㊁陶瓷等传统材料ꎮ除此之外ꎬＰＥＥＫ凭借其优异的耐磨性能㊁良好的磁穿透性能㊁抗氧化性能㊁生物相容性㊁易加工成型㊁质轻及弹性模量接近皮质骨等优点ꎬ在生物医用材料领域表现出强有力的发展势头[１－２]ꎮ生物医用材料是指在医学上能够植入生物体内ꎬ具有诊断㊁治疗㊁修复和置换等功能的材料ꎮ生物医用材料与一般工业材料的最大区别在于它们的使用环境不同ꎬ生物医用材料是在生物环境内工作ꎬ这就要求其首先具备良好的生物相容性ꎬ从而提高医用材料在临床应用上的安全性和可靠性ꎮ随着经济的发展和医疗技术的进步ꎬ人类寿命延长ꎬ对生物医用材料的性能提出了更高的要求ꎮ结合聚醚醚酮材料在生物医用领域的主要应用ꎬ详细地阐述了不同改性方法对聚醚醚酮基医用复合材料相关性能的影响ꎬ并对其未来的发展方向进行了展望ꎬ为今后设计制备生物环境适应性的聚合物复合材料提供一定的指导ꎮ１㊀聚醚醚酮在医疗领域的主要应用㊀㊀Ｋｕｒｔｚ等[３]对ＰＥＥＫ在创伤骨科㊁整形外科以第２８卷第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀淮阴工学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.２８Ｎｏ.３２０１９年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕａｉｙｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｊｕｎ.２０１９及脊柱植入等方面做了详细的研究和总结ꎮ聚醚醚酮在高温高压环境下可承受上千次循环灭菌ꎬ而且在生理盐水中具有耐蠕变性能㊁耐水解性㊁耐腐蚀性㊁良好的耐磨性和力学性能ꎬ并保持其稳定的溶胀性ꎬ因此ꎬＰＥＥＫ可制造各种手术器械ꎮ近年来ꎬ随着３Ｄ打印技术的发展ꎬＰＥＥＫ在口腔修复领域的研究也越来越受到国内外科学家的关注ꎬ主要应用包括种植材料㊁愈合帽㊁愈合基台㊁牙桥㊁牙冠等ꎮ研究发现ꎬ与常用的金属㊁氧化锆和氧化铝等材料相比ꎬ陶瓷增强的ＰＥＥＫ口腔材料精确度高㊁密度低ꎬ能防止牙龈过敏ꎬ生物相容性好ꎬ而且质地柔和ꎬ在咬合过程中具有减震作用ꎮ此外ꎬ聚醚醚酮的另一个重要作用是替代金属制造人造骨ꎬ临床上常见的应用包括腰椎融合㊁缝线铆钉㊁颅骨植入体㊁人工置换关节等ꎮ１９９６年９月ꎬ美国ＦＤＡ正式批准脊柱椎体间融合器用于临床腰椎融合ꎮ科研工作者最先研究并且最早用于临床的是钛合金融合器ꎮ由于ＰＥＥＫ具有较低的弹性模量ꎬ可避免引起植入体融合的延迟ꎬ并且ＰＥＥＫ能够兼容Ｘ光拍照和核磁共振成像ꎬ因此ꎬ近年来钛合金融合器逐渐被ＰＥＥＫ融合器所取代ꎮ而且ꎬ与钛制颅骨板相比ꎬ聚醚醚酮制成的颅颌面植入体具有超低热导性质ꎬ避免了患者因环境温度的变化而带来的疼痛和不适ꎮ虽然ＰＥＥＫ基生物医用材料在医疗领域具有深远的意义和价值ꎬ但是ＰＥＥＫ医用材料仍然存在许多问题ꎮ聚醚醚酮属于生物惰性材料ꎬ自身的生物活性欠佳ꎬ严重阻碍了其作为医用植入材料在临床上的广泛应用ꎬ因此在实际应用中ꎬ需要在聚醚醚酮中引入生物活性材料ꎮ生物活性材料作为植入材料植入人体之后ꎬ能够形成具有生物活性的活性层ꎬ可以明显提高材料的细胞相容性和生物活性[４－５]ꎮ由于植入材料长期处于人体复杂的生理环境中ꎬ外力和体液的共同侵蚀对ＰＥＥＫ的耐腐蚀性㊁力学性能㊁耐磨性能等提出了更高的要求ꎮ因此需要对聚醚醚酮的性能进行改进ꎬ以制备具有生物环境适应性的聚醚醚酮复合材料ꎮ２㊀改性方法对聚醚醚酮植入材料性能的影响２.１㊀纤维增强改性㊀㊀基于聚醚醚酮自身特点ꎬ通过引入增强改性剂可以有效提升聚醚醚酮材料的整体性质ꎮ国内外研究者通过纤维增强的方法已成功将生物惰性的碳纤维㊁玻璃纤维与聚醚醚酮共混制成人工植入材料ꎬ结果表明碳纤维增强的聚醚醚酮复合材料表现出极好的力学性能和减摩抗磨性能[６－７]ꎮ碳纤维作为一种高性能纤维ꎬ因其具有高比强度㊁高比模量㊁抗疲劳性㊁抗蠕变㊁良好的生物相容性㊁自润滑性㊁耐磨损㊁可设计性强㊁破损安全性好等特性ꎬ在生物医用领域得到了广泛的应用ꎮＳｏｎｇ等[８]通过纳米压痕试验研究了碳纤维增强ＰＥＥＫ复合材料在生物医用领域的纳米机械和纳米摩擦学性能ꎬ发现碳纤维增强了ＰＥＥＫ的纳米硬度和弹性模量ꎬ降低了其摩擦系数和磨损率ꎮ图１㊀恒定载荷下ＰＥＥＫ和ＣＦＲ－ＰＥＥＫ在纳米划痕实验中的平均摩擦系数:(ａ)１０ｍＮꎬ(ｂ)３０ｍＮ和(ｃ)６０ｍＮ[８]２㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀淮阴工学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年㊀㊀Ｂｒｏｗｎ等[９]研究了反复蒸汽灭菌㊁生理盐水浸泡㊁热成型前后的反复弯曲处理对添加３０％聚丙烯腈碳纤维的ＰＥＥＫ㊁ＰＳ和ＰＢＴ复合材料的影响ꎬ研究发现碳纤维与ＰＥＥＫ的相容性更好ꎬ使得复合材料表现出更好的抗疲劳性能和热成型性能ꎮ王克军等[１０]分别采用ＭＴＴ法㊁溶血试验㊁急性全身毒性试验㊁热原试验㊁兔体内骨板植入实验以及应力测试研究了短碳纤维增强聚醚醚酮生物相容性ꎬ结果表明ꎬ短碳纤维增强聚醚醚酮材料无任何毒性ꎬ组织相容性好ꎻ而且应力测试显示短碳纤维增强聚醚醚酮材料符合人体髋关节的生物力学强度需要ꎮＬｅｅ等[１１]根据ＩＳＯ１４８０１:２００３对玻璃纤维增强ＰＥＥＫ(ＧＦＲ－ＰＥＥＫ)㊁碳纤维增强ＰＥＥＫ(ＣＦＲ－ＰＥＥＫ)和现有牙种植体钛棒进行了疲劳试验ꎬ发现ＰＥＥＫ复合材料用作口腔种植体时可以减小应力遮挡效应ꎬＧＦＲ－ＰＥＥＫ和ＣＦＲ－ＰＥＥＫ的抗压强度分别在前牙和后牙之间的咬合力范围内ꎬ而且ＧＦＲ－ＰＥＥＫ植入物能够承受与前牙最大咬合力相当的静态和循环载荷ꎮＫｏｊｉｃ等[１２]在临床上将ＣＦＲ－ＰＥＥＫ作为一种新型髓内钉治疗肱骨干骨折ꎬ通过１２个月随访的４３例患者ꎬ未观察到与种植相关的并发症ꎬ并且其骨匹配弹性模量有助于临床疗效ꎬ而且与金属植入体相比ꎬ具有与现代成像技术的兼容性ꎮ２.２㊀纳米粒子增强改性㊀㊀纳米技术和纳米材料的发展为聚合物复合材料的设计提供了新的研究思路ꎮ纳米粒子的小尺寸效应㊁表面效应特殊性质常常赋予聚合物复合材料优异特性ꎬ使得聚合物纳米复合材料受到研究者的广泛关注ꎮ近年来ꎬ纳米粒子用于改善关节材料生物相容性的研究不断涌现ꎬ成为聚合物复合材料改性研究的一大热点ꎮ羟基磷灰石与人体骨和牙齿中的无机成分相同ꎬ具有骨传导㊁骨诱导等性能ꎬ生物相容性好ꎬ所以成为目前研究最多的生物材料之一[１３－１４]ꎮ李凝等[１５]考察了生理盐水润滑条件下ꎬ不同载荷及不同的滑动速度条件时ꎬ纳米ＣａＣＯ３晶须含量对ＰＥＥＫ复合材料的生物摩擦学性能的影响ꎬ研究发现ＣａＣＯ３晶须可有效改善ＰＥＥＫ复合材料的耐磨性能ꎮＳｏｎｇ等[１６]研究了纳米氧化锆含量对ＰＥＥＫ复合涂层的表面润湿性㊁硬度和摩擦磨损性能的影响ꎬ发现纳米ＺｒＯ２的加入能够改善复合涂层在２５％牛血清中的润湿性ꎬ５ｗｔ.％ＺｒＯ２填充的ＰＥＥＫ复合涂层具有最佳的摩擦学性能ꎮＲｅｎ等[１７－１８]通过ＭＡＰＫ和ＰＩ３Ｋ/Ａｋｔ信号通路研究了１０％ＨＡ/ＳＰＥＫＥ/ＰＥＥＫ复合物对成骨细胞增殖分化的生物学活性及其作用机制ꎬ研究发现纳米ＨＡ的添加促进成骨细胞增殖并调节其分化ꎬ１０％ＨＡ/ＳＰＥＥＫ/ＰＥＥＫ对ＭＧ６３细胞有良好的成骨作用ꎬ是一种有前途的骨植入材料ꎮＫｕｍａｒ等[１９]通过体外实验使用人骨肉瘤细胞对纯ＰＥＥＫ和ＴｉＯ２共混ＰＥＥＫ复合材料进行细胞毒性试验ꎬ并进行碱性磷酸酶(ＡＬＰ)活性评估和量化骨矿化过程ꎬ结果表明ꎬ在ＰＥＥＫ中共混引入纳米ＴｉＯ２可以提高材料的生物活性ꎬ可以用作种植牙的首选生物材料ꎮ２.３㊀表面涂层处理㊀㊀Ｓｔｕｂｉｎｇｅｒ等[２０]通过动物实验研究了钛和羟基磷灰石等离子喷涂对ＰＥＥＫ和ＣＦＲ－ＰＥＥＫ成骨能力的影响ꎬ发现与未涂覆ＰＥＥＫ和ＣＦＲ－ＰＥＥＫ相比ꎬ所有被涂有钛或羟基磷灰石涂层的材料表面显示出非常有利的生物力学和生物学特性ꎬ这表明等离子喷涂钛及羟基磷灰石对ＰＥＥＫ或者ＣＦＲ－ＰＥＥＫ骨结合有明显改善作用ꎮＳｔａｗａｒｃｚｙｋ等[２１]首先对比了未处理㊁硫酸腐蚀㊁空气磨蚀和二氧化硅涂层不同的表面处理对ＰＥＥＫ的接触角㊁表面粗糙度㊁剪切强度的影响ꎬ结果表明二氧化硅涂层的表面表现出最高的润湿性ꎬ硫酸酸蚀的样品达到最高的剪切结合强度ꎮ该研究进一步将ＰＥＥＫ加工成三单元固定桥修复体ꎬ发现其平均断裂载荷为１３８３Ｎꎬ塑性变形约为１２００Ｎꎮ这说明ＰＥＥＫ是一种适合的假牙材料ꎬ而且当ＰＥＥＫ作为复合贴面材料时ꎬ应采用酸蚀处理ꎮＫｕｍａｒ等[１９]通过等离子体喷涂技术在纯ＰＥＥＫ材料表面包覆了一层纳米ＴｉＯ２涂层ꎬ与纯ＰＥＥＫ相比ꎬＮ－ＴｉＯ２－涂层ＰＥＥＫ是种植牙的首选生物材料ꎮ２.４㊀等离子体表面处理㊀㊀激光束㊁电子束㊁γ射线㊁ｘ射线㊁紫外辐照等技术已被广泛应用于材料表面改性ꎬ而离子辐照因具有定位准确㊁无污染㊁离子类型多样㊁辐照深度可控㊁辐照剂量可控等诸多优点ꎬ在改性制备新材料㊁医用杀菌㊁肿瘤治疗等领域备受关注[２２]ꎮ带电的高速离子可以引发聚合物链断裂而产生自由基ꎬ而这些自由基相互结合ꎬ使得材料表面形成复杂的交联结构ꎬ能够改变材料表面的化学组成㊁亲/疏水性质和粘附力ꎬ从而改变材料在生理环境中的各种性能[２３－２４]ꎮＷａｋｅｌｉｎ等[２５]考察了紫外光辐射和氮等离子体注入(ＰＩＩＩ)的协同作用对医用植入ＰＥＥＫ材料第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀吕美ꎬ王利涛:医用聚醚醚酮复合材料改性方法的研究进展㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３力学性能的影响ꎬ研究发现材料的杨氏模量和弹性恢复明显提高ꎬ而且处理后材料的生物活性也明显提高ꎮＷａｎｇ等[２６]采用成骨细胞(ＭＣ３Ｔ３－Ｅ１)和大鼠骨髓间充质干细胞(ＢＭＳＣ)ꎬ评价了水等离子体离子注入对ＰＥＥＫ材料细胞相容性的影响ꎬ发现与纯ＰＥＥＫ相比ꎬ经过处理的ＰＥＥＫ更有利于成骨细胞的黏附㊁铺展和增殖ꎬ同时ꎬＢＭＳＣ的碱性磷酸酶活性明显提高ꎬ有助于早期成骨分化ꎮ近年来ꎬＡｗａｊａ课题组[２７]采用ＣＨ４/Ｏ２混合气体等离子体对医用植入ＰＥＥＫ材料表面进行了处理ꎬ以考察成骨细胞在ＰＥＥＫ表面的粘附性能和ｖｉｎｃｕｌｉｎ蛋白在这些细胞中的存在ꎬ结果表明经过混合气体等离子处理后材料表面形成一层富含氧的等离子体沉积膜ꎬ由于氧官能团具有强极性ꎬ提高了材料表面能ꎬ从而提高了材料表面的细胞粘附性ꎮ图２㊀细胞对ＰＩＩＩＤ处理的ＰＥＥＫ表面的粘附作用与(ａ)水接触角和(ｂ)表面能的极性成分的变化关系[２７]㊀㊀Ｐｏｗｌｅｓ等[２８]采用氢离子等离子体浸没离子注入法对生物医用ＰＥＥＫ材料表面进行了处理ꎬ发现材料表面形成了一种氢化非晶碳膜ꎬ材料的表面硬度和弹性回复都增加ꎬ这有助于提高材料的耐磨性和抗冲击性能ꎮＭｃＫｅｎｚｉｅ等[２９]将ＰＥＥＫ样品暴露在氧㊁氩㊁氢和氘的等离子体中以改善其生物医学应用的性能ꎮ研究发现:与氢和氩等离子体处理相比ꎬ氧等离子体处理后材料表面表现出更好的润湿性㊁更高的电阻率和良好透光性ꎮ３㊀结语㊀㊀在ＰＥＥＫ的生物应用方面ꎬ我国起步较晚ꎬ虽然有关厂家㊁研究机构等都已经作了大量的研究工作ꎬ但大多处于理论研究阶段ꎬ对ＰＥＥＫ生物材料的临床应用一直依靠进口ꎮ目前ꎬ大多数对ＰＥＥＫ的研究都是集中在单一改性技术ꎬ而很少考虑多种改性方法的协同效应ꎮ因此ꎬ在未来ＰＥＥＫ生物医用材料体系研究开发中ꎬ应充分利用多重改性技术ꎬ赋予ＰＥＥＫ材料更好的力学性能㊁生物相容性和耐磨性能ꎬ突破传统医用材料在实际应用中的不足ꎬ促进新型医用材料的发展ꎮ参考文献:[１]ＷｙａｔｔＨꎬＥｌｌｉｏｔｔＭꎬＲｅｖｉｌｌＰꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｅｎｇｉ￣ｎｅｅｒｅｄｓｕｒｆａｃｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｏｎｔｈｅｔｒｉｂｏｌｏｇｙｏｆＣＦＲ－ＰＥＥＫｆｏｒｎｏｖｅｌｈｉｐｉｍｐｌａｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓ[Ｊ].Ｂｉｏｔｒｉｂｏｌｏｇｙꎬ２０１６(７):２２－３０.[２]ＷａｎｇＬꎬＷｅｎｇＬꎬＳｏｎｇＳꎬｅｔａｌ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ－ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａ￣ｔｅｒｉａｌｓ[Ｊ].ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ:Ａꎬ２０１１(１０－１１):３６８９－３６９６.[３]ＫｕｒｔｚＳＭꎬＤｅｖｉｎｅＪＮ.ＰＥＥＫｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｔｒａｕｍａꎬｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃꎬａｎｄｓｐｉｎａｌｉｍｐｌａｎｔｓ[Ｊ].Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００７(３２):４８４５－４８６９.[４]ＣｚｉｋóＭꎬＢｏｇｙａＥＳꎬＢａｒａｂáｓＲꎬｅｔａｌ.Ｉｎｖｉｔｒｏｂｉｏｌｏｇｉ￣ｃａｌａｃｔｉｖｉｔｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｓｏｍｅｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ－ｂａｓｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｕｓｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｏｄｙｆｌｕｉｄ[Ｊ].Ｃｅｎ￣ｔｒａｌＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙꎬ２０１３(１０):１５８３－１５９８.[５]ＭａＭＧ.Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｌｙｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ:ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓꎬｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｃｏｎｔｒｏｌꎬｇｒｏｗｔｈｍｅｃｈａｎｉｓｍꎬａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｙ[Ｊ].Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｊｏｕｒ￣ｎａｌｏｆｎａｎｏｍｅｄｉｃｉｎｅꎬ２０１２(７):１７８１－１７９１. [６]ＧｒｕｐｐＴＭꎬＭｅｉｓｅｌＨＪꎬＣｏｔｔｏｎＪＡꎬｅｔａｌ.Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｂｅａｒｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｉｎｔｅｒｖｅｒｔｅｂｒａｌｄｉｓｃａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ[Ｊ].Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１０(３):５２３－５３１.[７]ＳｏｎｇＪꎬＬｉａｏＺꎬＷａｎｇＳꎬｅｔａｌ.ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＴｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔＰＥＥＫｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇｓｆｏｒｕｓｅａｓａｒｔｉｆｉｃｉａｌｃｅｒｖｉｃａｌｄｉｓｋｍａｔｅｒｉａｌｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅꎬ２０１６(１):１１６－１２９. [８]ＳｏｎｇＪꎬＳｈｉＨꎬＬｉａｏＺꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｎａｎｏｍｅｃｈａｎｉ￣４㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀淮阴工学院学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年ｃａｌａｎｄｎａｎｏｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆＰＥＥＫａｎｄＣＦＲ￣ＰＥＥＫｆｏｒｂｉｏｍｅｄｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].Ｐｏｌｙｍｅｒｓꎬ２０１８(２):１４２－１５７.[９]ＢｒｏｗｎＳＡꎬＨａｓｔｉｎｇｓＲＳꎬＭａｓｏｎＪＪꎬｅｔａｌ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒ￣ｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｈｏｒｔ－ｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓｆｏｒｆｒａｃ￣ｔｕｒｅｆｉｘａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｓ[Ｊ].Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ１９９０(８):５４１－５４７.[１０]王克军ꎬ郭伟春ꎬ唐谨ꎬ等.短碳纤维增强聚醚醚酮为全髋假体材料的生物相容性及力学性能[Ｊ].中国组织工程研究与临床康复ꎬ２０１１(３４):６３５１－６３５４. [１１]ＬｅｅＷＴꎬＫｏａｋＪＹꎬＬｉｍＹＪꎬｅｔａｌ.Ｓｔｒｅｓｓｓｈｉｅｌｄｉｎｇａｎｄｆａｔｉｇｕｅｌｉｍｉｔｓｏｆｐｏｌｙ－ｅｔｈｅｒ－ｅｔｈｅｒ－ｋｅｔｏｎｅｄｅｎｔａｌｉｍｐｌａｎｔｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈＰａｒｔＢ－ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１２(４):１０４４－１０５２. [１２]ＫｏｊｉｃＮꎬＲａｎｇｇｅｒＣꎬöｚｇüｎＣꎬｅｔａｌ.Ｃａｒｂｏｎ－ｆｉｂｒｅ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰＥＥＫｒａｄｉｏｌｕｃｅｎｔｉｎｔｒａｍｅｄｕｌｌａｒｙｎａｉｌｆｏｒｈｕ￣ｍｅｒａｌｓｈａｆｔｆｒａｃｔｕｒｅｆｉｘａｔｉｏｎ:ｔｅｃｈｎｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄａｐｉ￣ｌｏｔｃｌｉｎｉｃａｌｓｔｕｄｙ[Ｊ].Ｉｎｊｕｒｙꎬ２０１７(４８):Ｓ８－Ｓ１１. [１３]ＹａｎｇＣＲꎬＷａｎｇＹＪꎬＣｈｅｎＸＦ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｅｖａｌ￣ｕａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｍｉｍｅｔｒｉｃｎａｎｏ－ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ－ｂａｓｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃａｆｆｏｌｄｓｆｏｒｂｏｎｅ－ｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ[Ｊ].Ｃｈｉｎｅｓｅｓｃｉｅｎｃｅｂｕｌｌｅｔｉｎꎬ２０１２(２１):２７８７－２７９２. [１４]ＫｒｉｓｈｎａｍｕｒｉｔｈｙＧꎬＭｕｒａｌｉＭＲꎬＨａｍｄｉＭꎬｅｔａｌ.Ｃｈａｒ￣ａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｂｏｖｉｎｅ－ｄｅｒｉｖｅｄｐｏｒｏｕｓｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｓｃａｆｆｏｌｄａｎｄｉｔｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｏｓｕｐｐｏｒｔｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉ￣ａｔｉｏｎｏｆｈｕｍａｎｂｏｎｅｍａｒｒｏｗｄｅｒｉｖｅｄｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ[Ｊ].ＣｅｒａｍｉｃｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌꎬ２０１４(１):７７１－７７７. [１５]李凝ꎬ黄健萌ꎬ陈卫增.生理盐水润滑下ＰＥＥＫ/ＷＫ复合材料的摩擦学性能[Ｊ].中国表面工程ꎬ２０１５(６):１３３－１３７.[１６]ＳｏｎｇＪꎬＬｉｕＹꎬＬｉａｏＺꎬｅｔａｌ.ＷｅａｒｓｔｕｄｉｅｓｏｎＺｒＯ２－ｆｉｌｌｅｄＰＥＥＫａｓｃｏａｔｉｎｇｂｅａｒｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒａｒｔｉｆｉｃｉａｌｃｅｒｖｉｃａｌｄｉｓｃｓｏｆＴｉ６Ａｌ４Ｖ[Ｊ].ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎ￣ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ:Ｃꎬ２０１６(６９):９８５－９９４.[１７]ＲｅｎＹꎬＮｉＺꎬＷａｎｇＹꎬｅｔａｌ.１０％ＨＡ/ＳＰＥＥＫ/ＰＥＥＫｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｒｏｍｏｔｅｓｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｏｆｏｓ￣ｔｅｏｂｌａｓｔｃｅｌｌｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＭＡＰＫａｎｄＰＩ３Ｋ/ＡＫＴｓｉｇｎａ￣ｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙｓ[Ｊ].ＩｎｔＪＣｌｉｎＥｘｐＭｅｄꎬ２０１７(２):２１２７－２１３６.[１８]任英华ꎬ刘学ꎬ倪卓ꎬｅｔａｌ.１０％纳米羟基磷灰石聚醚醚酮浸提液培养成骨细胞(ＭＧ６３)Ｗｎｔ３ａ/β－ｃａｔｅ￣ｎｉｎ信号通路的表达[Ｊ].临床口腔医学杂志ꎬ２０１６(１０):５８２－５８６.[１９]ＫｕｍａｒＴＡꎬＪｅｉＪＢꎬＭｕｔｈｕｋｕｍａｒＢ.Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｏｓ￣ｔｅｏｇｅｎｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｐｏｌｙ－ｅｔｈｅｒ－ｅｔｈｅｒ－ｋｅｔｏｎｅｗｉｔｈｔｉ￣ｔａｎｉｕｍ－ｃｏａｔｅｄｐｏｌｙ－ｅｔｈｅｒ－ｅｔｈｅｒ－ｋｅｔｏｎｅａｎｄｔｉｔａｎｉ￣ｕｍ－ｂｌｅｎｄｅｄｐｏｌｙ－ｅｔｈｅｒ－ｅｔｈｅｒ－ｋｅｔｏｎｅ:Ａｎｉｎｖｉｔｒｏｓｔｕｄｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｄｉａｎＰｒｏｓｔｈｏｄｏｎｔｉｃＳｏｃｉｅｔｙꎬ２０１７(２):１６７－１７４.[２０]ＳｔüｂｉｎｇｅｒＳꎬＤｒｅｃｈｓｌｅｒＡꎬＢüｒｋｉＡꎬｅｔａｌ.Ｔｉｔａｎｉｕｍａｎｄｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｃｏａｔｉｎｇｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅａｎｄｃａｒ￣ｂｏｎｆｉｂｅｒ‐ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ:Ａｐｉｌｏｔｓｔｕｄｙｉｎｓｈｅｅｐ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅ￣ｓｅａｒｃｈＰａｒｔＢ:ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１６(６):１１８２－１１９１.[２１]ＳｔａｗａｒｃｚｙｋＢꎬＢｅｕｅｒＦꎬＷｉｍｍｅｒＴꎬｅｔａｌ.Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅ￣ｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ－Ａｓｕｉｔａｂｌｅｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｆｉｘｅｄｄｅｎｔａｌｐｒｏｓｔｈｅ￣ｓｅｓ?[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈＰａｒｔＢ－ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１３(７):１２０９－１２１６. [２２]ＨｕｓｚａｎｋＲꎬＳｚｉｋｒａＤꎬＳｉｍｏｎＡꎬｅｔａｌ.４Ｈｅ＋Ｉｏｎｂｅａｍｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙ(ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘ￣ａｎｅ).ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｂｙｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙａｎｄｉｏｎｂｅａｍａｎａｌｙｔｉｃａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ[Ｊ].Ｌａｎｇｍｕｉｒꎬ２０１１(７):３８４２－３８４８.[２３]ＨｕｓｚａｎｋＲꎬＳｚｉｌａｓｉＳＺꎬＳｚｉｋｒａＤ.Ｉｏｎ－Ｅｎｅｒｇｙｄｅ￣ｐｅｎｄｅｎｃｙｉｎｐｒｏｔｏｎｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｃｅｓ￣ｓｅｓｏｆｐｏｌｙ(ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ)[Ｊ].ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｙｓｉ￣ｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙＣꎬ２０１３(４９):２５８８４－２５８８９. [２４]ＫｉｍＳꎬＬｅｅＫＪꎬＳｅｏＹ.Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ(ＰＥＥＫ)ｓｕｒｆａｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎｂｙｌｏｗ－ｅｎｅｒｇｙｉｏｎ－ｂｅａｍｉｒｒａ￣ｄｉａｔｉｏｎｕｎｄｅｒａｒｅａｃｔｉｖｅＯ２ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅＰＥＥＫ/ｃｏｐｐｅｒａｄｈｅｓｉｖｅｓ[Ｊ].Ｌａｎｇｍｕｉｒꎬ２００４(１):１５７－１６３.[２５]ＷａｋｅｌｉｎＥＡꎬＦａｔｈｉＡꎬＫｒａｃｉｃａＭꎬｅｔａｌ.ＭｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｌａｓｍａｉｍｍｅｒｓｉｏｎｉｏｎｉｍｐｌａｎｔｅｄＰＥＥＫｆｏｒｂｉｏａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｍｅｄｉｃａｌｄｅｖｉｃｅｓ[Ｊ].ＡＣＳａｐｐｌｉｅｄｍａｔｅｒｉ￣ａｌｓ＆ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓꎬ２０１５(４１):２３０２９－２３０４０. [２６]ＷａｎｇＨꎬＬｕＴꎬＭｅｎｇＦꎬｅｔａｌ.Ｅｎｈａｎｃｅｄｏｓｔｅｏｂｌａｓｔｒｅ￣ｓｐｏｎｓｅｓｔｏｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｗａｔｅｒｐｌａｓｍａｉｍｍｅｒｓｉｏｎｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ[Ｊ].ＣｏｌｌｏｉｄｓａｎｄＳｕｒｆａｃｅｓＢ:Ｂｉｏｉｎｔｅｒｆａｃｅｓꎬ２０１４(１１７):８９－９７. [２７]ＡｗａｊａＦꎬＢａｘＤＶꎬＺｈａｎｇＳꎬｅｔａｌ.ＣｅｌｌａｄｈｅｓｉｏｎｔｏＰＥＥＫｔｒｅａｔｅｄｂｙｐｌａｓｍａｉｍｍｅｒｓｉｏｎｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎａｎｄｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｆｏｒａｃｔｉｖｅｍｅｄｉｃａｌｉｍｐｌａｎｔｓ[Ｊ].ＰｌａｓｍａＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＰｏｌｙｍｅｒｓꎬ２０１２(４):３５５－３６２. [２８]ＰｏｗｌｅｓＲＣꎬＭｃＫｅｎｚｉｅＤＲꎬＦｕｊｉｓａｗａＮꎬｅｔａｌ.Ｐｒｏｄｕｃ￣ｔｉｏｎｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓｃａｒｂｏｎｂｙｐｌａｓｍａｉｍｍｅｒｓｉｏｎｉｏｎｉｍ￣ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｍｅｒｓ[Ｊ].Ｄｉａｍｏｎｄａｎｄｒｅｌａｔｅｄｍａｔｅｒｉ￣ａｌｓꎬ２００５(１０):１５７７－１５８２.[２９]ＭｃＫｅｎｚｉｅＤＲꎬＮｅｗｔｏｎ－ＭｃＧｅｅＫꎬＲｕｃｈＰꎬｅｔａｌ.Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｍｅｒｓｂｙｐｌａｓｍａ－ｂａｓｅｄｉｏｎｉｍｐｌａｎ￣ｔａｔｉｏｎｆｏｒｂｉｏｍｅｄｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＳｕｒｆａｃｅａｎｄＣｏａｔ￣ｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００４(１－２):２３９－２４４.(责任编辑:郑㊀菲)第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀吕美ꎬ王利涛:医用聚醚醚酮复合材料改性方法的研究进展㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀５。
生物功能化表面改性的聚醚醚酮材料及其制备方法与应用[发明专利]
![生物功能化表面改性的聚醚醚酮材料及其制备方法与应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/993af98c783e0912a2162afe.png)
专利名称：生物功能化表面改性的聚醚醚酮材料及其制备方法与应用
专利类型：发明专利
发明人：聂彬恩,岳冰,霍市城,王友
申请号：CN201911301351.5
申请日：20191217
公开号：CN111116964A
公开日：
20200508
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明通过联合强酸酸化的方法，对骨科生物材料PEEK片进行生物功能化改性，赋予其促进骨髓间充质干细胞成骨分化及骨矿化同时具有抑制炎症因子的分泌的生物活性。
该PEEK表面改性方法简单、成本低、制备的PEEK植入物具备多种生物功能，有望促进PEEK骨科植入物体内骨整合同时减少PEEK片植入体内后因早期过度的炎症反应引起的松动相关并发症。
申请人：上海交通大学医学院附属仁济医院
地址：200001 上海市黄浦区山东中路145号
国籍：CN
代理机构：上海申汇专利代理有限公司
代理人：翁若莹
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PEEK种植体性能优化的研究进展
广东医学2020 年 7 月第 41 卷第13 期Guangdong Medical Journal jul. 2020，V〇l. 41 , No. 13• 1391•PEEK种植体性能优化的研究进展汪茜芸，唐亮A暨南大学口腔医学院（广东广州510632)【摘要】聚醚醚酮作为一种具备耐摩擦、耐腐蚀、耐高温、无细胞毒性、X线透射、化学性质稳定和生物安全性好等特点的非金属材料，具有替代钛及钬合金作为口腔种植体材料的潜能。
然而由于自身的缺陷，聚鲢酸酮种植体的应用受到一定限制，但通过改性可优化其性能。
本文就目前聚醚醚酮种植体在力学性能、成骨活性、亲水性及抗菌性方面的改性研究作一综述【关键词】聚醚醚酮；种植体；力学性能；成骨活性；亲水性；抗菌性【中图分类号】R782. I2;R-1【文献标志码】AD O I：10. 13820/j.c n k i.g d y x.20200028口腔种植体是植入骨组织内模仿天然牙根以支持上部牙修复体承受咀嚼力的部件。
种植体修复材料需要有足够的机械强度、优异的生物活性、良好的生物相容性及稳定的化学性能，钛（tita n iu m , T i)及钛合金凭借其优良的理化性能一直作为种植修复的首选材料。
然而体内有害金属离子的释放以及金属材料的阻射引起了人们的注意[1]，此外，钛及钛合金的弹性模量（102~110G P a)为皮质骨（14 G P a)的数十倍[2]，这种巨大差异将产生应力屏蔽作用，导致骨吸收或骨萎缩而影响种植义齿的远期成功率。
为了克服力学限制和尽量减少植入后的负面生物反应，人们开始寻求钛的替代材料。
聚醚醚酮(p o l y e th e r e t h e r k e t o n e,P E E K)为一种芳香族高分子聚合物，1977年由英国I Q公司成功开发并于1980年正式在英国生产使用。
自面世以来，广泛应用于航空航天、机械制造、食品加工、电子电气、医疗 卫生等各领域。
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０ 前言
不锈钢、钛及 其 合 金 等 传 统 的 硬 组 织 植 入 金 属 材
收稿日期：２０１８０５２５ 川北医学院博士基金项目（ＣＢＹ１６ＱＤ０２）；川北医学院科 研发展计划项目（ＣＢＹ１６ＡＺＤ０２）；四川省科技创新苗子工程资 助项目（２０１８０２４） 联系人，ｙａｎｙｚｈｅｎｇ＠１６３．ｃｏｍ
摘 要：介绍了有望替代传统医用金属材料用作硬组织植入体的特种工程塑料聚醚醚酮（ＰＥＥＫ）的一些优异特性及其 不足。首先，综述了在 ＰＥＥＫ 表面构筑羟基磷灰石、钛或二氧化钛等改性涂层对体外及体内生物活性的影响，并重点 强调了改性涂层与基底结合力的重要性。其次，综述了直接表面改性手段，如等离子体浸没离子注入、激光处理、湿法 改性等在 ＰＥＥＫ 表面构筑有利的表面物理及化学性质，赋予其表面生物活性的研究进展。最后，对构筑兼具生物活性 和抗菌活性的 ＰＥＥＫ 表面进行总结，并对其发展方向进行了展望。 关 键 词：聚醚醚酮；生物活性；表面改性；硬组织；骨整合 中图分类号：ＴＱ３２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１９２７８（２０１８）１１０００７１２ 犇犗犐：１０．１９４９１／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１９２７８．２０１８．１１．００２
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ（ＰＥＥＫ）ｉｓａｐｒｏｍｉｎｅｎｔｃａｎｄｉｄａｔｅｆｏｒｈａｒｄｔｉｓｓｕｅｉｍｐｌａｎｔｓｔｏｒｅｐｌａｃｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｍｅｔａｌｌｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓｄｕｅｔｏｉｔｓｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓ ａｎａｌｏｇｏｕｓｔｏｔｈｅｈｕｍａｎｃｏｒｔｉｃａｌｂｏｎｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｉｓｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｆｏｒＰＥＥＫ，ｔｈｕｓ ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎａｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｈａｒｄｔｉｓｓｕｅｉｍｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｂｉｏａｃｔｉｖｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆＰＥＥＫｂｙｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ａｔｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｃｏａｔｉｎｇｏｆ ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅａｎｄｔｉｔａｎｉｕｍｄｉｏｘｉｄｅｆｏｒＰＥＥＫ ｗａｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓｐｒｉｍａｒｙｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｓｕｃｈａｓｐｌａｓｍａｓｐｒａｙｉｎｇａｎｄｓｐｉｎｃｏａｔｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｅｎｄｏｗＰＥＥＫ ｗｉｔｈｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｔｈｅｄｉｒｅｃｔｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｗｅｒｅａｌｓｏ ｗｉｄｅｌｙａｄｏｐｔｅｄｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｏｆ ＰＥＥＫ．Ｔｈｅｓｅｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｉｎｃｌｕｄｅｄｐｌａｓｍａｉｍｍｅｒｓｉｏｎｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ，ｌａｓｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｕｒｆａｃｅｗｅｔｔｉｎｇ．Ｂａｃｔｅｒｉａｌｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｗａｓｂｒｏａｄｌｙｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄａｓｏｎｅｏｆｔｈｅ ｍａｉｎｃａｕｓｅｓｏｆｉｍｐｌａｎｔ ｆａｉｌｕｒｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅ ｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ＰＥＥＫ ｉｍｐｌａｎｔｓｂｙｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｈａｓｂｅｃｏｍｅｔｈｅｈｏｔｔｏｐｉｃｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅｒｅｃｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｔｈｅｓｅｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｂｉｏａｃｔｉｖｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆ ＰＥＥＫａｎｄａｌｓｏｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄｉｔｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｎｆｕｔｕｒｅ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ；ｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ；ｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｈａｒｄｔｉｓｓｕｅ；ｏｓｔｅｏｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ
第３２卷 第１１期 ２０１８年１１月
中 国 塑 料
犆犎犐犖犃犘犔犃犛犜犐犆犛
Ｖｏｌ．３２，Ｎ性改性研究
刘吕花１，郑延延１ ，张丽芳２，熊成东２
（１．川北医学院基础医学院，四川 南充 ６３７０００；２．中国科学院成都有机化学研究所，成都 ６１００４１）
料因具有较 高 的 力 学 强 度、良 好 的 生 物 相 容 性 和 耐 疲 劳性等优异 性 能，在 硬 组 织 修 复 与 替 换 领 域 有 着 广 泛 应用［１］。但这些传统金属植入材料的弹性模量远远高 于骨组织的 弹 性 模 量，造 成 植 入 体 周 围 骨 组 织 所 受 的 应力刺激值远远低于骨组织维持自身更新所需的应力 刺激值，使植 入 体 周 围 骨 组 织 部 分 被 吸 收，强 度 降 低， 导致植入体松动，最终造成植入失败，即 产 生 所 谓 的 “应力屏蔽”效应［２３］。另外，金属植入体可能释放出有 害的金属离子，造成骨质溶解或变应原性；且金属植入
犚犲狊犲犪狉犮犺犘狉狅犵狉犲狊狊犻狀犅犻狅犪犮狋犻狏犲犈狀犺犪狀犮犲犿犲狀狋狅犳犘狅犾狔犲狋犺犲狉犲狋犺犲狉犽犲狋狅狀犲 犫狔犛狌狉犳犪犮犲犕狅犱犻犳犻犮犪狋犻狅狀狊犳狅狉犎犪狉犱犜犻狊狊狌犲犐犿狆犾犪狀狋狊
ＬＩＵＬｙｕｈｕａ１，ＺＨＥＮＧ Ｙａｎｙａｎ１ ，ＺＨＡＮＧＬｉｆａｎｇ２，ＸＩＯＮＧＣｈｅｎｇｄｏｎｇ２
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＢａｓｉｃＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＮｏｒｔｈＳｉｃｈｕａｎＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｌｏｇｅ，Ｎａｎｃｈｏｎｇ６３７０００，Ｃｈｉｎａ； ２．ＣｈｅｎｇｄｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００４１，Ｃｈｉｎａ）