【摘要】：聚醚醚酮(PEEK)由于具有良好的生物相容性與人體骨骼接近的彈性模量以及無毒等優(yōu)勢,近些年來在口腔種植體領域得到了廣泛的關注,但是,PEEK屬于惰性材料,表面生物活性較低,不利于與其他材料以及牙體組織的粘結以及細胞的黏附、生長,同時PEEK表面抗菌性較差,使其在口腔材料領域受到了很大的限制。因此采用適當?shù)姆椒ㄌ岣逷EEK的生物活性和抗菌性成為了需要迫切解決的問題,表面改性能在不損失PEEK基體力學性能的前提下,改善PEEK表面的生物活性,因此成為了近年來的研究重點。本研究采用多巴胺(Dopamine,DA)在材料表面強力的黏附作用涂覆PEEK基體,并利用聚多巴胺中的酚羥基作為連接二氧化鈦的錨定點,在其表面形成PDA-TiO_2復合涂層。該涂層利用多巴胺能夠有效地促進成纖維細胞的黏附、生長、以及二氧化鈦的優(yōu)異生物相容和抗菌作用,以在PEEK表面構建兼具促口腔成纖維細胞、成骨細胞黏附和抗菌的表面改性層。研究通過材料學的表征方法(SEM、XRD、FT-IR、XPS、白光干涉)解析涂層成分、結構與結構等特征;通過氨基定量和水接觸角來確定涂層的物理化學性質;通過成纖維細胞、成骨細胞以及巨噬細胞體外靜態(tài)培養(yǎng)評價復合涂層的軟組織密封、骨整合及炎癥激活能力;通過與金黃色葡萄球菌以及變形鏈球菌的共培養(yǎng)評價復合涂層的抗菌性能。涂層材料學表征表明二氧化鈦通過化學鍵的形式與表面聚多巴胺結合形成復合涂層,復合涂層中含有銳鈦礦型的二氧化鈦以及氨基基團,并且涂層的親水性及表面能隨著表面二氧化鈦含量的增加逐漸提高體外細胞靜態(tài)培養(yǎng)結果發(fā)現(xiàn)復合涂層能夠促進成纖維細胞早期在表面的黏附與增殖,并且隨著氨基含量的降低該促進效果會呈現(xiàn)下降趨勢;與成纖維細胞效果相似,該復合涂層能很明顯的促進成骨細胞增殖,并且隨著表面二氧化鈦含量增加該效果越明顯;同時該復合涂層不會引起強烈的炎癥反應。體外抗菌實驗可以發(fā)現(xiàn),該復合涂層對金黃色葡萄球菌以及變形鏈球菌在表面的生長能起到很好的的抑制作用,具有良好的抗菌效果。分析認為復合涂層中氨基對細胞黏附的促進作用以及銳鈦礦型二氧化鈦和多巴胺的殺菌作用是其具有優(yōu)良生物相容性和抗菌性的原因。
【圖文】：

聚醚醚酮（poly-ether-ether-ketone，簡稱 PEEK），是以二苯砜作為溶劑由4,4—二氟二苯甲酮與對苯二酚在堿金屬碳酸鹽存在的條件下進行縮聚反應制得的一種特種高分子工程塑料，，其合成及結構式如圖 1-1 所示，一個酮鍵和兩個醚鍵的重復單元構成 PEEK 的主鏈結構，屬于新型有機高分子化合物，其軟化點為168℃，熔點為 334℃，拉伸強度 132～148 Mpa，強度和模量與鋼相當，質量較輕，無定形狀態(tài)下密度為 1.265g/cm3，最大結晶度可達 48%[24]。聚醚醚酮作為聚芳醚酮塑料家族中重要的一員，自被發(fā)明以來，以其優(yōu)良的性能，一直受到長期的重視，在航空航天、汽車制造以及精密儀器制造等高科技領域受到了的廣泛的應用，被稱為“21 世紀最有前途的材料”，此外，PEEK 材料由于可靠的生物安全性，合適的彈性模量以及良好的表面性質被廣泛用于醫(yī)學領域，在關節(jié)替換、脊柱植入等骨科領域已取得了廣泛的應用，被公認為是理想的骨替代材料。在口腔領域中，PEEK 及其復合材料常被用作種植體、臨時基臺、固定義齒、底冠、活動義齒支架等[25-27]。

西南交通大學碩士研究生學位論文 第 7 頁為植入體植入之后表面易感染口腔中的細菌，引起炎癥反應，給患者增加痛苦[35]。1.5 口腔種植體 PEEK 改性的研究及進展為了改善 PEEK 的上述缺點，拓寬 PEEK 植入體在臨床上的應用，近年來研究者們進行了大量的改性研究，如圖 1-2 所示目前按照常見的改性方法可分為以下四種改性方式[36]。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TG174.4;R783.1

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本文編號：2659355