供稿人:蘇艷文，賀健康 供稿單位：機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 發(fā)布日期：2018-12-18
聚醚醚酮得益于優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、出色的耐磨損性以及射線可透過(guò)性以及與皮質(zhì)骨比較接近的機(jī)械強(qiáng)度和彈性模量等優(yōu)點(diǎn)，聚醚醚酮將代替金屬材料也成為最有應(yīng)用前景的骨科植入材料之一。但是，聚醚醚酮的生物惰性不利于細(xì)胞的黏附，不具備良好的骨誘導(dǎo)與骨整合性能限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。
中南大學(xué)的研究人員將PEEK粉末、具有良好生物活性和降解性的生物陶瓷β –TCP粉末和可降解的生物材料PLLA粉末混合在一起，采用選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)（SLS）制備了PEEK/ β -TCP/PLLA支架如圖1A所示，通過(guò)調(diào)節(jié)激光光斑大小和掃描間隔等參數(shù)可制備孔隙大小為450 μm左右的可調(diào)控性能的PEEK/ β-TCP/PLLA骨組織支架。
圖1. PEEK/ β-TCP/PLLA支架宏微觀結(jié)構(gòu)表征。A）PEEK/ β-TCP/PLLA支架的光學(xué)圖像；B）不同含量PLLA(0–50 wt%)的多材料支架，在PBS中浸泡28天之后的SEM形貌。
圖2. A）不同含量PLLA(0–50 wt%)的PEEK/ β-TCP/PLLA支架細(xì)胞培養(yǎng)七天之后的SEM圖像；B）MTT法檢測(cè)不同含量PLLA(0–50 wt%)的PEEK/ β-TCP/PLLA支架細(xì)胞增殖情況；C）支架的骨再生能力檢測(cè)；手術(shù)4、8周后橈骨再生的X-ray圖像和Micro-CT圖像
采用選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)（SLS）制備了PEEK/ β-TCP/PLLA支架。隨著PLLA的降解，支架具有良好的生物降解性，在膜上形成了大量的孔洞、使β-TCP暴露出來(lái)，與體液交換離子。在支架表面沉積了一層磷灰石，具有良好的生物活性。細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證明了PEEK/ β-TCP/PLLA支架增強(qiáng)了成骨細(xì)胞的粘附、活性和分化能力。通過(guò)Micro-CT、X-ray及組織學(xué)評(píng)價(jià)，證實(shí)PEEK/ β-TCP/PLLA支架具有良好的新骨形成能力和骨再生效率。綜上所述，PEEK/ β-TCP /PLLA支架具有良好的生物活性、生物降解性、細(xì)胞相容性和骨再生能力，具有良好的應(yīng)用前景。