聚醚醚酮表面紫外光接枝聚苯乙烯磺酸钠改性及其生物学性质研究

发布时间：2023-09-14 04:10

　　目的:本实验采用紫外光照射诱导聚合法在聚醚醚酮(PEEK)表面接枝具有提高成骨细胞成骨活性的聚合物聚苯乙烯磺酸钠(pNaSS)。通过体外细胞实验探究pNaSS改性后PEEK的生物相容性、生物活性的改善,为PEEK作为骨植入材料提供一种简单、高效的改性方案。方法:利用紫外光照射诱导聚合法在PEEK表面引入不同接枝量的pNaSS,根据接枝量不同将样品分为P-1,P-2,P-3,P-4,P-5组和对照组P-0组。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、接触角(CA)以及扫描电子显微镜(SEM)测试观察各组样品的表面性质与形貌特征,采用甲苯胺蓝(TB)染色对材料表面接枝聚合物进行定量测试。拉伸试验检测表面改性对PEEK固有的优良力学性能的影响。体外矿化实验测试接枝改性对样品表面矿物沉积能力的影响。体外细胞实验采用MC3T3-E1成骨细胞为模型细胞,观察改性材料的细胞毒性以及成骨细胞在各组材料表面的粘附、增殖以及分化情况。结果:材料表征测试以及力学性能测试结果显示,通过调整反应单体浓度以及紫外线照射时长,PEEK表面pNaSS的接枝量可以控制在0.59±0.07 mmol/cm²

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
abstract
英文缩略词
第1章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 表面改性方法
        1.2.1 物理表面改性方法
        1.2.2 化学表面改性方法
        1.2.3 复合表面改性方法
    1.3 聚苯乙烯磺酸钠在生物医学中的应用
    1.4 本实验研究内容及意义
第2章 pNaSS接枝表面改性PEEK的制备方法、材料表面特征及力学性能
    2.1 引言
    2.2 实验材料、试剂与设备
        2.2.1 实验材料与试剂
        2.2.2 实验设备
    2.3 样品制备方法
    2.4 表征测试
        2.4.1 傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析
        2.4.2 甲苯胺蓝(TB)染色法接枝量测定
        2.4.3 扫描电子显微镜(SEM)以及能谱EDX元素分析
        2.4.4 接触角(CA)
        2.4.5 体外模拟体液(SBF)矿化实验
    2.5 力学性能测试
    2.6 结果与讨论
        2.6.1 傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析
        2.6.2 甲苯胺蓝(TB)染色法接枝量测定
        2.6.3 扫描电子显微镜(SEM)以及能谱EDX元素分析
        2.6.4 接触角(CA)
        2.6.5 体外模拟体液(SBF)矿化实验
        2.6.6 力学性能测试
    2.7 本章小结
第3章 体外细胞实验
    3.1 引言
    3.2 实验材料,试剂与设备
        3.2.1 实验材料与试剂
        3.2.2 实验设备
    3.3 实验方法
        3.3.1 小鼠前成骨细胞MC3T3-E1的复苏、培养及传代
        3.3.2 样品表面接种MC3T3-E1细胞
        3.3.3 各组材料浸提液细胞毒性测试
        3.3.4 各组材料表面细胞增殖情况
        3.3.5 各组材料表面细胞粘附形态及细胞外基质(ECM)分泌情况观察
        3.3.6 各组材料表面细胞的碱性磷酸酶(ALP)活性测定
        3.3.7 各组材料表面细胞的钙沉积量测定
        3.3.8 各组材料表面细胞的成骨相关基因表达水平检测
        3.3.9 统计学分析
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 各组材料浸提液细胞毒性测试
        3.4.2 各组材料表面细胞增殖情况
        3.4.3 各组材料表面细胞粘附形态及细胞外基质(ECM)分泌情况观察
        3.4.4 各组材料表面细胞的碱性磷酸酶(ALP)活性测定
        3.4.5 各组材料表面细胞的钙沉积量测定
        3.4.6 各组材料表面细胞的成骨相关基因表达水平检测
    3.5 本章小结
第4章 结论
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢



本文编号：3846527