关于改善聚醚醚酮（PEEK）抗菌性、亲水性及细胞粘附性的表面改性研究

发布时间：2023-05-31 04:27

　　聚醚醚酮(PEEK)的无毒性、无致敏性、耐磨性、易于加工成型以及具有与骨骼相似的机械性能等特性使得PEEK成为生物医学领域中极具吸引力的植入材料,故于20世纪90年代末,被美国食品和药物管理局正式批准为植入式生物材料。然而,原始PEEK亲水性较差且属于生物惰性材料,不利于细胞黏附,故骨整合性能不理想。且对于植入材料而言,良好的抗菌性也是不可或缺的。因此,如何通过简单高效的方法改善PEEK的抗菌性、亲水性及细胞粘附性以作为植入材料一直是改性PEEK领域的研究热点。采用湿化学法对PEEK进行改性可以有效改善其亲水性及细胞相容性,本研究将采用湿化学法对粉末及片材PEEK进行表面改性并探索其生物相容性的变化。本研究主要内容及结果如下:(1)针对PEEK粉末,首先采用浓硫酸磺化处理,在此基础上与氯化亚砜反应得到芳香磺酰氯,进而与带有氨基的乙二胺、精胺及GRGD反应,分别获得氨基化PEEK(SPEEK36-EDA、SPEEK36-Sp、SPEEK36-GRGD),采用傅里叶红外光谱(FTIR)、XPS、WCA进行了表征,结果表明,SPEEK36-EDA、SPEEK36-Sp以及SPEEK36-GR...

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 PEEK的简介及应用
        1.1.1 PEEK的简介
        1.1.2 PEEK在各领域的应用
        1.1.3 PEEK在生物医学领域的应用
        1.1.4 PEEK在生物医学领域的应用所存在的问题
    1.2 PEEK的改性方法
        1.2.1 PEEK的表面改性
        1.2.2 其他改性方法
    1.3 PEEK的抗菌性研究现状
    1.4 论文选题及意义
第2章 粉末PEEK的氨基功能化改性
    2.1 引言
    2.2 实验试剂及仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 PEEK的氨基功能化改性
        2.3.1 PEEK的磺化
        2.3.2 乙二胺(EDA)功能化改性PEEK
        2.3.3 精胺功能化改性PEEK
        2.3.4 GRGD功能化改性PEEK
    2.4 材料表征方法
        2.4.1 傅里叶变换红外光谱(FTIR)
        2.4.2 X射线光电子能谱(XPS)分析
        2.4.3 水接触角(WCA)测试
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 FTIR结果分析
        2.5.2 WCA结果分析
        2.5.3 XPS结果分析
    2.6 本章小结
第3章 粉末PEEK改性前后的生物相容性研究
    3.1 引言
    3.2 实验试剂及仪器
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 生物相容性研究
        3.3.1 细胞培养与接种
        3.3.2 AO/PI染色
        3.3.3 DAPI染色
        3.3.4 细胞毒性(MTT)
        3.3.5 细胞黏附(SEM)
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 AO/PI染色实验结果
        3.4.2 DAPI染色实验结果
        3.4.3 MTT法实验结果
        3.4.4 SEM测试结果
    3.5 本章小结
第4章 片材PEEK表面孔隙化及氨基功能化改性
    4.1 引言
    4.2 实验试剂及仪器
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
    4.3 不同比例的硝酸与浓硫酸所形成的混合酸对PEEK进行表面改性
    4.4 孔隙化PEEK的氨基功能化改性
    4.5 材料表征及分析
        4.5.1 扫描电子显微镜(SEM)
        4.5.2 能谱仪(EDS)
        4.5.3 X射线光电子能谱(XPS)分析
        4.5.4 水接触角测试(WCA)
    4.6 结果与讨论
        4.6.1 SEM结果分析
        4.6.2 EDS结果分析
        4.6.3 XPS结果分析
        4.6.4 WCA结果分析
    4.7 本章小结
第5章 片材PEEK改性前后的抗菌性及体外、体内生物相容性研究
    5.1 引言
    5.2 实验试剂及仪器
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器
    5.3抗菌实验
        5.3.1 实验方法及过程
        5.3.2 抗菌实验结果
    5.4细胞实验
        5.4.1 细胞培养与接种
        5.4.2 细胞毒性(MTT)
        5.4.3 细胞黏附(SEM)
    5.5 细胞实验结果
        5.5.1 MTT法实验结果
        5.5.2 SEM测试结果
    5.6 动物实验
        5.6.1 动物实验建模过程
        5.6.2 标本获取及制备
    5.7 动物实验检测方法
        5.7.1 植入部位愈合情况大体观察
        5.7.2 生物力学测试-推出试验
        5.7.3 硬组织切片
    5.8 实验结果及讨论
        5.8.1 植入部位愈合情况
        5.8.2 推出试验结果
        5.8.3 硬组织切片分析
    5.9 本章小结
结论
展望
致谢
参考文献
简写附录
发表学术论文情况



本文编号：3825684