表面改性的碳纤维增强聚醚醚酮种植体的制备及其性能研究

发布时间：2024-03-15 03:14

　　目的研究氨基表面改性对不同比例的碳纤维增强聚醚醚酮种植体的理化性能和成骨性能的影响。方法通过控制碳纤维的含量制备不同比例的碳纤维增强聚醚醚酮,采用低温等离子体技术在材料表面引入氨基功能团进行改性。通过万能试验机检测材料的力学性能,扫描电镜、水接触角、X射线光电子能谱检测材料的理化性能。通过成骨细胞的黏附、增殖、碱性磷酸酶活性检测,分析氨基改性对材料的成骨性能影响。结果碳纤维的加入增强了聚醚醚酮的力学性能,且30%碳纤维增强聚醚醚酮的力学性能最佳;样品经改性后表面成功引入了氨基团,水接触角明显降低(P<0.05);成骨细胞在改性样品表面培养6h后伸展良好,有板状伪足向四周伸展,且黏附数量多于未改性样品组。在培养1、7天后,氨基改性明显促进了成骨细胞的增殖(P<0.05)。培养7天和14天后,氨基改性明显提高了成骨细胞的ALP活性(P<0.05)。结论碳纤维与聚醚醚酮结合良好,形成碳纤维增强聚醚醚酮复合材料;通过低温等离子体技术,可成功在其表面引入氨基团,显著提高了材料的亲水性能和成骨性能。

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【部分图文】：

图1碳纤维增强聚醚醚酮圆片

1.材料：不同比例的（10%、20%、30%、40%,v/v）碳纤维增强聚醚醚酮（carbonfiberreinforcedPEEK,CF-PEEK）为直径1cm，厚度2mm的圆片（图1），由吉林大学化学学院提供，分别命名为10%CF-PEEK、20%CF-PEEK、30%....

图2样品表面的SEM形貌（放大倍数×400)

3.成骨性能：(1)DAPI染色：如图5所示，30%CF-PEEK和40%CF-PEEK经改性后，成骨细胞的黏附量均明显增加，且30%CF-PEEK改性组表面细胞黏附最多，细胞荧光强度高，说明氨基改性显著促进成骨细胞的黏附。(2)细胞黏附形态：图6所示为MG-63成骨细胞在样品表....

图3样品表面水接触角分析，*P<0.05

图2样品表面的SEM形貌（放大倍数×400)图4样品表面XPS图谱

图4样品表面XPS图谱

图3样品表面水接触角分析，*P<0.05图7细胞在样品表面共培养1、7天的CCK-8结果（A），共培养7、14天的ALP活性（B),*P<0.05。

本文编号：3928469