聚多巴胺修饰磺化聚醚醚酮的制备及性能研究

发布时间：2021-01-28 07:04

　　研究背景:随着材料科学、生物医学和组织工程技术不断地发展与进步,生物医用材料的性能有了质的飞跃,在医疗领域的应用也越来越广泛。生物医用材料由于与人体组织器官直接接触,其性能的基本要求是对机体不产生毒性以及良好的化学稳定性,此外,理想的生物医用材料还应具有较好的抗菌性和生物活性,能够在组织界面形成良好的骨整合。聚醚醚酮（Polyetheretherketone,PEEK）作为一种新型的高分子材料,具有良好的机械性能,但是材料表面的生物活性不足,不能与周围组织形成稳定结合。PEEK的表面改性可以在最大限度保持其优良机械性能的前提下,提高材料表面的生物活性,是目前研究的热点。本实验通过磺化和聚多巴胺涂层对PEEK材料进行表面改性,探究这两种改性方法对PEEK材料表面性能的影响。研究目的:本实验通过磺化和聚多巴胺涂层对聚醚醚酮材料进行表面改性,通过细胞共培养,对比评价不同表面改性方法对聚醚醚酮材料生物活性的影响,为聚醚醚酮在生物医用材料领域的广泛应用提供理论基础。研究内容:首先通过对不同酸化处理时间后聚醚醚酮材料表面的微观形貌进行观察,选择更合适的聚醚醚酮表面酸化处理时间,获得磺化聚醚醚酮材料... 

【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】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．?１?ＰＥＥＫ不同酸化时间后的水接触角??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?Ｗａｔｅｒ?ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎｇｌｅ?ｏｆ?ＰＥＥＫ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ??

?３．３是四组试件的扫描电镜图（Ｘ?１〇〇〇倍），由图可见，经过聚多巴胺改性后，ＰＥＥＫ??和ＳＰＥＥＫ试件的表面成功形成了聚多巴胺膜层，表面更加平整。图３．４是四组聚??醚醚酮材料表面的高倍扫描电镜图（Ｘ?１００００倍），经过聚多巴胺涂层改性后所获??得的ＰＤＡ／ＰＥＥＫ和ＰＤＡ／ＳＰＥＥＫ两组材料表面可见颗粒状膜层结构。??图３．?３?ＰＥＥＫ不同处理条件后的扫描电镜图（Ｘ１０００倍）??Ｆｉｇｕｒｅ?３．?３?Ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ?ｏｆ?ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ?ｆｏｒｍ?ＳＥＭ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ??（Ａ：?ＰＥＥＫ?Ｂ：?ＳＰＥＥＫ?Ｃ：?ＰＤＡ／ＰＥＥＫ?Ｄ：?ＰＤＡ／ＳＰＥＥＫ?）??ｍｍ??ＷＢｍｔ??图３．?４?ＰＥＥＫ不同处理条件后的扫描电镜图（Ｘ１００００倍）??Ｆｉｇｕｒｅ?３．４?Ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ?ｏｆ?ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ?ｆｏｒｍ?ＳＥＭ

?３．２．２接触角分析??图３．５是ＰＤＡ／ＰＥＥＫ和ＰＤＡ／ＳＰＥＥＫ样品表面去离子水接触角结果图。可以看??到，ＰＥＥＫ经过聚多巴胺涂层改性后，水分子接触角由原来的８５．０°±３．１６°降低为??２５．７°±１．２３°，亲水性增加。ＳＰＥＥＫ经聚多巴胺表面改性后，由原来的１０８．５°±２．１８。??降低为３５．３°±３．５０°，亲水性增加。由此可知，经聚多巴胺改性后所制备的ＰＤＡ／ＰＥＥＫ??和ＰＤＡ／ＳＰＥＥＫ材料，表面接触角都显著降低，亲水性明显改善。??Ａ?Ｂ??图?３．?５?ＰＤＡ／ＰＥＥＫ?（Ａ）和?ＰＤＡ／ＳＰＥＥＫ?（Ｂ）的水接触角??Ｆｉｇｕｒｅ?３．５?ＩＮａｔｅｒ?ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎｇｌｅ?ｏｆ?ＰＤＡ／ＰＥＥＫ?（Ａ）?ａｎｄ?ＰＤＡ／ＳＰＥＥＫ（Ｂ）??图３．６是四组试件ＰＥＥＫ、ＳＰｒｏＫ、ＰＤＡ／ＰＥＥＫ和ＰＤＡ／ＳＰＥＥＫ的水分子接触??角对比柱状图。由图可见，磺化聚醚醚酮的水接触角高于未经处理的纯ＰＥＥＫ材??料，经过聚多巴胺表面改性后，ＰＤＡ／ＰＥＥＫ和ＰＤＡ／ＳＰＥＥＫ试件表面的水分子接触??角均明显降低，材料的亲水性显著提髙

【参考文献】：
期刊论文
[1]聚醚醚酮-羟基磷灰石-碳纤维复合材料的体外细胞相容性研究[J]. 刘学勇,邓纯博,刘吉泉,李建军,隋国鑫.  生物医学工程学杂志. 2011(06)
[2]PEEK-HA-CF复合材料的力学性能和体外生物活性[J]. 冯惺,隋国鑫,杨锐.  材料研究学报. 2008(01)



本文编号：3004558