通过聚多巴胺聚醚醚酮（PEEK）表面修饰IGF-1/BMP-2双生长因子：促进细胞粘附、增殖及成骨分化研究
发布时间：2020-12-09 19:41
聚醚醚酮（PEEK）由于具有超强的机械力学性能、无免疫毒性排斥反应、与人体皮质骨相似的弹性模量、良好的生物相容性、强耐腐蚀性及X线可透过性等优秀的性质,而成为骨科学中极具发展潜力的生物医用材料。表面改性可有效增强PEEK内植入物的生物活性的同时保留其大部分优秀的性质。本研究旨在通过表面改性的方法在PEEK表面建立生物活性界面。首先采用浓硫酸浸没法在PEEK表面制备出表面3D多孔结构。在此基础上进一步通过p DA介质涂层将IGF-1/BMP-2双生长因子修饰于PEEK表面,制备出生物活性PEEK内植入物。在第一部分,对改性后PEEK内植入物的表面形貌特性、孔隙直径大小、表面化学元素、亲水性、BSA蛋白吸附动力学、生长因子固定量及拉伸力学性能进行了系统研究。研究结果示:1)通过SEM及image J软件分析得出,浓硫酸浸没制孔法可在PEEK内植入物表面制备出孔径大部分介于0.24μm-0.74μm、厚度为3.5μm的表面多孔结构。表面粘附p DA涂层可使孔隙结构变得粗糙,但对孔径大小几乎无影响;2)XPS化学元素分析表明,浸没于浓硫酸后会有极少量的磺酸根（-SO3H）引入PEEK表面,N峰...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IGF-1/BMP-2修饰的表面多孔PEEK的制备及体外细胞学研究示意图
图 4 SEM 图显示的为 PEEK（a）、PEEK-P（b）和 PEEK-P/pDA（c）的表面形貌特征，相应的典型接触角图片插入于 SEM 图片的右上角，接触角总结于柱状图中（d）。PEEK-P（e）和 PEEK-P/pDA（f）纵截面 SEM 图。P<0.05，n=5。从 SEM 图中可观察到，在表面黏附 pDA 涂层后 PEEK-P 和 PEEK-P/pDA 具有相似的表面形貌结构。但黏附 pDA 涂层后 PEEK-P/pDA 的表面孔隙结构相对粗糙。此外，根据 imageJ 软件分析的孔径大小分布图（图 5 a-b）中可以发现 PEEK-P 和 PEEK-P/pDA 的孔径大部分分布在 0.24 μm-0.74 μm，表明黏附 pDA 涂层对于孔隙结构的大小无明显影响。
图 5 通过 image J 软件分析得出的 PEEK-P（a）和 PEEK-P/pDA（b）孔径大小频数分布图。通过测量改性后材料表面接触角的变化，以分析材料亲水性的改变。PEEK、PEEK-P PEEK-P/pDA 的表面接触角总结于图 2（d）中，并且其代表性的接触角图片别分呈现于应的 SEM 图的左上角（图 2 a-c）。普通 PEEK 的表面接触角为 96.3 ±2.94°，这与以往研中报道的 PEEK 表面的强疏水性相一致。经浓硫酸浸没法表面制备出 3D 多孔结构后，表虽然引入了亲水性的磺酸根（-SO3H），但 PEEK-P（接触角=105.83±3.56°）的表面亲水性对于普通 PEEK 有所降低。这意味着表面多孔形貌和结构在增加表面疏水性方面起着关键用。但表面粘附 pDA 表面涂层后 PEEK-P/pDA 的静态水接触角明显降低（46.96±3.75°）。可能由于 pDA 分子层降低了水和 PEEK-P/pDA 之间的界面能量引起的。图 4（a-c）为通过 XPS 对各改性步骤后材料表面化学元素的改变进行的研究。在全谱
【参考文献】：
期刊论文
[1]IGF-I induced phosphorylation of PTH receptor enhances osteoblast to osteocyte transition[J]. Tao Qiu,Janet L.Crane,Liang Xie,Lingling Xian,Hui Xie,Xu Cao. Bone Research. 2018(01)
本文编号：2907383
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
IGF-1/BMP-2修饰的表面多孔PEEK的制备及体外细胞学研究示意图
图 4 SEM 图显示的为 PEEK（a）、PEEK-P（b）和 PEEK-P/pDA（c）的表面形貌特征，相应的典型接触角图片插入于 SEM 图片的右上角，接触角总结于柱状图中（d）。PEEK-P（e）和 PEEK-P/pDA（f）纵截面 SEM 图。P<0.05，n=5。从 SEM 图中可观察到，在表面黏附 pDA 涂层后 PEEK-P 和 PEEK-P/pDA 具有相似的表面形貌结构。但黏附 pDA 涂层后 PEEK-P/pDA 的表面孔隙结构相对粗糙。此外，根据 imageJ 软件分析的孔径大小分布图（图 5 a-b）中可以发现 PEEK-P 和 PEEK-P/pDA 的孔径大部分分布在 0.24 μm-0.74 μm，表明黏附 pDA 涂层对于孔隙结构的大小无明显影响。
图 5 通过 image J 软件分析得出的 PEEK-P（a）和 PEEK-P/pDA（b）孔径大小频数分布图。通过测量改性后材料表面接触角的变化，以分析材料亲水性的改变。PEEK、PEEK-P PEEK-P/pDA 的表面接触角总结于图 2（d）中，并且其代表性的接触角图片别分呈现于应的 SEM 图的左上角（图 2 a-c）。普通 PEEK 的表面接触角为 96.3 ±2.94°，这与以往研中报道的 PEEK 表面的强疏水性相一致。经浓硫酸浸没法表面制备出 3D 多孔结构后，表虽然引入了亲水性的磺酸根（-SO3H），但 PEEK-P（接触角=105.83±3.56°）的表面亲水性对于普通 PEEK 有所降低。这意味着表面多孔形貌和结构在增加表面疏水性方面起着关键用。但表面粘附 pDA 表面涂层后 PEEK-P/pDA 的静态水接触角明显降低（46.96±3.75°）。可能由于 pDA 分子层降低了水和 PEEK-P/pDA 之间的界面能量引起的。图 4（a-c）为通过 XPS 对各改性步骤后材料表面化学元素的改变进行的研究。在全谱
【参考文献】：
期刊论文
[1]IGF-I induced phosphorylation of PTH receptor enhances osteoblast to osteocyte transition[J]. Tao Qiu,Janet L.Crane,Liang Xie,Lingling Xian,Hui Xie,Xu Cao. Bone Research. 2018(01)
本文编号：2907383
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