表面多孔聚醚醚酮的制备和性能研究及生物学评价

发布时间：2022-02-18 13:58

　　聚醚醚酮（Polyether ether ketone,PEEK）具有优异的耐腐蚀性、与自然骨匹配的力学性能、良好的射线透射性等一系列优良的生物特性,使得PEEK成为骨移植假体的首选材料。然而,PEEK的生物惰性和高度疏水性使得材料植入后不能与周围机体产生有机键合,影响植入体与组织间的固定。提高PEEK生物相容性的方法之一是将材料多孔化,使邻近组织长入孔洞达到固定的目的。PEEK完全多孔化势必对力学性能产生较大削减,无法满足关节、脊柱等高承重部位的力学要求。因此,本文对PEEK进行结构改性得到表面多孔PEEK（Surface porous-PEEK,SP-PEEK）,既能达到生物固定的要求,又能应用于高承重的植入场合。常用的烧结法和盐萃取法无法得到孔隙率和孔隙连通率精确可控的多孔结构,本文采用压铸和腐蚀方法制备孔径、孔隙率可控,开孔率达100%的SP-PEEK,其中钛丝作为造孔剂,将钛丝预制成钛片,填充熔融PEEK,在室温下腐蚀钛丝得到SP-PEEK。采用单一变量法,探究孔隙率、孔径和多孔层占比对SP-PEEK宏微观形貌、单轴压缩性能的影响,在模拟体液环境下对比PEEK与纯钛的耐磨性,... 

【文章来源】：上海交通大学上海市211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 骨科医用材料
        1.1.1 材料概述
        1.1.2 骨科医用材料的性能要求
    1.2 聚醚醚酮
        1.2.1 聚醚醚酮简介
        1.2.2 聚醚醚酮的生物特性
        1.2.3 聚醚醚酮的生物改性方法
    1.3 多孔聚醚醚酮
        1.3.1 多孔聚醚醚酮的特点
        1.3.2 多孔聚醚醚酮的制备方法
    1.4 多孔聚醚醚酮的研究现状
        1.4.1 完全多孔聚醚醚酮的研究现状
        1.4.2 表面多孔聚醚醚酮的研究现状
    1.5 研究内容及技术路线
第二章 试验材料及试验方法
    2.1 试验材料及设备
    2.2 样品制备
        2.2.1 多孔钛圆片的制备
        2.2.2 SP-PEEK的制备
    2.3 表征与测试方法
        2.3.1 宏微观形态表征
        2.3.2 孔隙率的测定
        2.3.3 壁厚统计
        2.3.4 压缩性能测试
    2.4 体外试验
        2.4.1 模拟体液磨损试验
        2.4.2 细胞培养
        2.4.3 细胞毒性试验
    2.5 本章小结
第三章 SP-PEEK的结构特征
    3.1 SP-PEEK的宏微观形貌
        3.1.1 孔隙率不同的形貌
        3.1.2 孔径不同的形貌
        3.1.3 多孔层占比不同的形貌
    3.2 多孔层的壁厚分布
        3.2.1 孔隙率不同的壁厚分布
        3.2.2 孔径不同的壁厚分布
    3.3 本章小结
第四章 SP-PEEK的压缩力学行为
    4.1 横向力作用下的压缩力学行为
        4.1.1 孔隙率不同的压缩行为
        4.1.2 孔径不同的压缩行为
        4.1.3 多孔层占比不同的压缩行为
    4.2 轴向力作用下的压缩力学行为
        4.2.1 孔隙率不同的压缩行为
        4.2.2 孔径不同的压缩行为
        4.2.3 多孔层占比不同的压缩行为
    4.3 SP-PEEK的压缩变形机理
    4.4 与其他方法制备的多孔PEEK性能对比
    4.5 本章小结
第五章 耐磨损性能与生物学评价
    5.1 模拟体液下的磨损试验
    5.2 细胞毒性
        5.2.1 细胞存活
        5.2.2 细胞增殖
        5.2.3 细胞分化
    5.3 细胞粘附
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]PEEK/HA复合材料热稳定性及细胞毒性试验[J]. 倪卓,田生礼,王应,李文广,张琪瑶,苏瑶,黄民慧.  生物骨科材料与临床研究. 2012(04)

硕士论文
[1]BisGMA增强缠绕型多孔钛材料的制备及其性能研究[D]. 刘艳.上海交通大学 2016



本文编号：3630961