表面改性的碳纖維增強聚醚醚酮種植體的制備及其性能研究
發(fā)布時間:2024-03-15 03:14
目的研究氨基表面改性對不同比例的碳纖維增強聚醚醚酮種植體的理化性能和成骨性能的影響。方法通過控制碳纖維的含量制備不同比例的碳纖維增強聚醚醚酮,采用低溫等離子體技術(shù)在材料表面引入氨基功能團進行改性。通過萬能試驗機檢測材料的力學(xué)性能,掃描電鏡、水接觸角、X射線光電子能譜檢測材料的理化性能。通過成骨細胞的黏附、增殖、堿性磷酸酶活性檢測,分析氨基改性對材料的成骨性能影響。結(jié)果碳纖維的加入增強了聚醚醚酮的力學(xué)性能,且30%碳纖維增強聚醚醚酮的力學(xué)性能最佳;樣品經(jīng)改性后表面成功引入了氨基團,水接觸角明顯降低(P<0.05);成骨細胞在改性樣品表面培養(yǎng)6h后伸展良好,有板狀偽足向四周伸展,且黏附數(shù)量多于未改性樣品組。在培養(yǎng)1、7天后,氨基改性明顯促進了成骨細胞的增殖(P<0.05)。培養(yǎng)7天和14天后,氨基改性明顯提高了成骨細胞的ALP活性(P<0.05)。結(jié)論碳纖維與聚醚醚酮結(jié)合良好,形成碳纖維增強聚醚醚酮復(fù)合材料;通過低溫等離子體技術(shù),可成功在其表面引入氨基團,顯著提高了材料的親水性能和成骨性能。
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【部分圖文】:
本文編號:3928469
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圖1碳纖維增強聚醚醚酮圓片
1.材料:不同比例的(10%、20%、30%、40%,v/v)碳纖維增強聚醚醚酮(carbonfiberreinforcedPEEK,CF-PEEK)為直徑1cm,厚度2mm的圓片(圖1),由吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院提供,分別命名為10%CF-PEEK、20%CF-PEEK、30%....
圖2樣品表面的SEM形貌(放大倍數(shù)×400)
3.成骨性能:(1)DAPI染色:如圖5所示,30%CF-PEEK和40%CF-PEEK經(jīng)改性后,成骨細胞的黏附量均明顯增加,且30%CF-PEEK改性組表面細胞黏附最多,細胞熒光強度高,說明氨基改性顯著促進成骨細胞的黏附。(2)細胞黏附形態(tài):圖6所示為MG-63成骨細胞在樣品表....
圖3樣品表面水接觸角分析,*P<0.05
圖2樣品表面的SEM形貌(放大倍數(shù)×400)圖4樣品表面XPS圖譜
圖4樣品表面XPS圖譜
圖3樣品表面水接觸角分析,*P<0.05圖7細胞在樣品表面共培養(yǎng)1、7天的CCK-8結(jié)果(A),共培養(yǎng)7、14天的ALP活性(B),*P<0.05。
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