缓释型抗菌植入材料聚醚醚酮的构建及性能评价

发布时间：2020-05-28 11:50

【摘要】：目的:本实验通过氩气低温等离子体改性技术制备具有纳米拓扑形貌的聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK);采用二步乳化法(two-step desolvation)制备万古霉素明胶纳米粒(Van-GNPs),并评价其性能。借助聚多巴胺(polydopamine,PDA)的“湿粘结”特性,在PEEK植入材料表面构建强力结合、可持续释放抗生素的种植体局部药物释放系统(Implant Drug Delivery System,IDDS),评价抗生素体外释放特点,同时建立各要素间结合强度的评价方法。通过细胞和细菌模型来评价复合材料的生物学性能,综合分析新型PEEK植入材料的应用前景,为高分子聚合物PEEK在医学领域的广泛应用奠定坚实的理论基础。方法:(1)利用氩气低温等离子改性技术在一定参数下制备具有纳米拓扑形貌的PEEK,利用化学沉积法在PEEK表面形成聚多巴胺涂层,构建具有强力结合特性的生物平台,扫描电镜(SEM)观察材料的微观形貌;原子力显微镜(AFM)观察材料表面的三维外观与粗糙度;接触角测试仪检测材料的表面水接触角。(2)采用二步乳化法制备万古霉素明胶纳米粒(Van-GNPs),SEM观察并分析纳米粒的形貌和结构,使用Nano measurer 1.2软件计算粒径分布范围,对Van-GNPs的包封率与载药率进行测量。(3)将Van-GNPs结合于PEEK植入材料表面构成新型复合材料,并对其微观形貌、粗糙度、表面元素组成、接触角等综合分析;借助紫外分光光度计,利用动态透析法进行万古霉素的体外释放试验;将小鼠胚胎成骨细胞(MC-3T3)与复合材料浸提液共培养,用CCK-8试剂检测材料的细胞毒性;将MC-3T3细胞与材料共培养,SEM观察材料表面细胞的粘附情况;将复合材料与金黄色葡萄球菌和变形链球菌共培养,SEM和平板菌落计数法检测材料表面的细菌黏附情况,通过抑菌环试验初步评价材料的抗菌性能。结果:(1)经过氩气低温等离子体改性,PEEK表面形成了纳米拓扑结构,表面粗糙度有所增加;聚多巴胺均匀涂布于等离子体改性后的PEEK表面。(2)Van-GNPs表面光滑圆整,粒径绝大多数分布在180-290 nm之间,平均粒径230.91nm,它的包封率与载药率分别为70.5%和10.3%。(3)Van-GNPs与PEEK牢固结合形成新型复合材料,其在体外可持续释放万古霉素15天以上。(4)细胞实验表明新型PEEK复合材料不具有细胞毒性且材料与成骨细胞有良好的相互作用。(5)细菌实验结果表明,表面结合Van-GNPs能显著地提高PEEK对金黄色葡萄球菌和变形链球菌的抗菌性能。结论:(1)PEEK经过氩气低温等离子体改性后与聚多巴胺结合,可以在PEEK表面构建具有强力结合特性的生物平台。(2)采用二步乳化法可制备表面光滑圆整、稳定且具有缓释性能的Van-GNPs。(3)通过将Van-GNPs与PEEK牢固结合,形成的新型植入级复合材料具有良好的细胞相容性,同时也显著地改善了PEEK的抗菌性能。
【图文】：

分子式,局部义齿

ＰＥＥＫ及因、耐腐蚀、耐磨损、耐高温、放射近等优异性能，，逐渐被业界认为是一。经ＦＤＡ批准，ＰＥＥＫ及其复科植入物应用于脊柱外科、关节意的修复效果［１２，１３］。在口腔医学被用于局部义齿的固位卡环、正基台等［１４，１５］。因此，ＰＥＥＫ及其注的焦点，它们的种类和相关性。逡逑

缓释型抗菌植入材料聚醚醚酮的构建及性能评价

图１．２实验７Ｆ意图逡逑
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R318.08

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