【摘要】：目的:探究于聚醚醚酮(PEEK)植入體的表面修飾血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)模擬肽(QK),以提高PEEK的親水性,及其對(duì)HUVECs的粘附、增殖及功能活性的可行性,以期找到一種高效、穩(wěn)定的材料修飾方法來(lái)改良PEEK的生物學(xué)活性,為3D打印PEEK植入體更好的應(yīng)用于臨床骨修復(fù)奠定基礎(chǔ)。方法:實(shí)驗(yàn)一,PEEK材料的表面修飾及表征檢測(cè):PEEK片用弱堿性的多巴胺溶液浸泡24h后,即在材料表面沉積形成聚多巴胺(PDA)層,利用PDA的超強(qiáng)粘附作用將血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)模擬肽(QK)接枝到PEEK材料表面,按材料處理方式的不同將實(shí)驗(yàn)分為三組:無(wú)修飾的PEEK組、僅有PDA涂層的PEEK-PDA組、修飾QK的PEEK-PDA-QK組;各組樣本材料的接觸角用接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)定,以分析材料的親水性;用X線光電子能譜(XPS)分析PEEK材料表面主要的化學(xué)元素,來(lái)驗(yàn)證QK是否成功修飾在材料的表面。實(shí)驗(yàn)二,體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn):三組材料分別與人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)共培養(yǎng),分別在細(xì)胞培養(yǎng)的一定階段,通過(guò)檢測(cè)乳酸脫氫酶活性、CCK-8檢測(cè)細(xì)胞增殖、測(cè)定細(xì)胞培養(yǎng)上清中一氧化氮(NO)含量和鬼筆環(huán)肽染色細(xì)胞骨架等實(shí)驗(yàn),分析各組材料對(duì)HUVECs的毒性、粘附、增殖和功能活性。應(yīng)用SPSS19.0軟件對(duì)計(jì)量資料進(jìn)行單因素方差分析,P0.05表示結(jié)果的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果:實(shí)驗(yàn)一:三組材料的接觸角從小到大依次為PEEK-PDA-QK組PEEK-PDA組PEEK組(P0.05),親水性與接觸角大小呈反比,可見(jiàn)PEEK-PDA-QK組親水性最佳;XPS結(jié)果顯示PEEK組材料表面的主要元素為C、O,PEEK-PDA-QK及PEEK-QK組材料表面的主要元素為C、O、N,其中PEEK-PDA-QK組的N含量及N/C比例均較PEEK-PDA組高,可表明QK成功的接枝在PEEK表面,此外,PEEK-PDA組表面也檢測(cè)到N元素,提示PEEK表面具有PDA涂層。實(shí)驗(yàn)二:HUVECs與三組材料共培養(yǎng)第1d、3d時(shí),各組的LDH活性差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);細(xì)胞培養(yǎng)12h、1d、3d、5d時(shí),CCK-8細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:OD值大小依次為PEEK-PDA-QK組PEEK-PDA組PEEK組(P0.05);細(xì)胞與PEEK材料共培養(yǎng)1d、2d、3d時(shí),培養(yǎng)上清中的NO濃度結(jié)果為:PEEK-PDA-QK組PEEK-PDA組PEEK組(P0.05);細(xì)胞骨架染色觀察可見(jiàn)PEEK-PDA-QK組的細(xì)胞附著情況最佳,胞內(nèi)微絲骨架最為密集,且排列規(guī)律,細(xì)胞呈良好延伸的扁平梭性,細(xì)胞間有較多絲狀足緊密連接,其次為PEEK-PDA組,胞內(nèi)有一些排列紊亂的微絲骨架,細(xì)胞間可見(jiàn)少量絲狀足連接,但PEEK組的情況最差,細(xì)胞附著量最少,細(xì)胞較稀疏且胞間無(wú)明顯連接,胞內(nèi)微絲骨架模糊。結(jié)論:實(shí)驗(yàn)成功的利用PDA涂層將QK接枝在PEEK表面,QK修飾后PEEK的親水性明顯改善,且對(duì)HUVECs的粘附、增殖能力及功能活性均有明顯的提高,同時(shí)PDA涂層也能一定程度的提高PEEK生物學(xué)活性。因此,本研究認(rèn)為PDA接枝活性多肽的修飾方法簡(jiǎn)單、有效,且具有生物安全性;PEEK表面接枝QK后生物學(xué)活性明顯改善,具有一定的成血管潛能,使PEEK材料的生物學(xué)性能得到改良,為PEEK材料的研究與應(yīng)用提供了一種新思路。
【圖文】：

- 9 -圖 1 PEEK 改性方法示意圖（HA 即羥基磷灰石，CF 即碳纖維）[13-20]Figure 1 The Graphic of PEEK Modification Method[13-20]

聚多巴胺形成的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程
【學(xué)位授予單位】：西南醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R318.08

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本文編號(hào)：2694225