[發(fā)明專利]增材制造的多孔聚醚醚酮支架及生物活性改善方法和應用

有效

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• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112920452B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 孫大輝;劉哲聞;張梅;董文英;趙姍姍;王子航;周星宇
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學第一醫(yī)院
• 主分類號: C08J9/36
• 分類號: C08J9/36;C08L61/16;C08L5/08;A61L27/56;A61L27/18;A61L27/20
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 于剛

本發(fā)明適用于生物醫(yī)用材料領域，提供了一種增材制造的多孔聚醚醚酮支架及生物活性改善方法和應用，該增材制造的多孔聚醚醚酮支架的生物活性改善方法包括以下步驟：取一增材制造的多孔聚醚醚酮支架，并對增材制造的多孔聚醚醚酮支架進行表面磺化處理，得到磺化處理后的多孔聚醚醚酮支架；通過紫外光接枝方法，將甲基丙烯酸酯化殼聚糖共混籠型聚倍半硅氧烷納米顆粒的復合材料負載到磺化處理后的多孔聚醚醚酮支架的表面上，得到改善后的多孔聚醚醚酮支架。本發(fā)明通過增材制造及紫外光接枝方法，將甲基丙烯酸酯化殼聚糖共混POSS納米顆粒的復合材料負載到磺化處理后的增材制造的多孔聚醚醚酮支架的表面上，可以增強其生物活性和成骨整合能力。

技術領域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領域，尤其涉及一種增材制造的多孔聚醚醚酮支架及生物活性改善方法和應用。

背景技術

聚醚醚酮（PEEK）作為一種替代金屬植入物的候選材料被引入骨科植入物中。與具有超過100 GPa的高彈性模量的典型金屬材料不同，聚醚醚酮（PEEK）具有接近皮質(zhì)骨（~20GPa）的彈性模量，這可以減輕植入物與人體骨骼之間的彈性失配導致的應力屏蔽引起的骨質(zhì)疏松和骨吸收的風險。PEEK還具有無毒性，良好的耐化學性，良好的生物相容性，天然射線可透性，甚至MRI（磁共振成像）兼容性。

然而，盡管這些材料自20世紀80年代以來一直引起人們的關注，但PEEK復合材料的生物惰性表面不利于細胞的生長與粘附，而且其劣勢的骨整合能力使其在植入人體后不能與人體骨組織形成牢固的結(jié)合，從而影響植入體材料在人體內(nèi)的長期穩(wěn)定性。這些缺點嚴重阻礙了PEEK復合材料的臨床應用。為了改善PEEK及其復合材料的生物活性，許多研究人員通過物理或化學方法對PEEK及其復合材料進行了表面改性，包括PEEK-羥基磷灰石復合材料、PEEK-納米氟磷灰石復合材料等，但其高脆性，低強度和差的抗疲勞性限制了臨床應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種增材制造的多孔聚醚醚酮支架的生物活性改善方法，旨在解決背景技術中提出的問題。

本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種增材制造的多孔聚醚醚酮支架的生物活性改善方法，其包括以下步驟：

取一增材制造的多孔聚醚醚酮支架，并對增材制造的多孔聚醚醚酮支架進行表面磺化處理，得到磺化處理后的多孔聚醚醚酮支架；

通過紫外光接枝方法，將甲基丙烯酸酯化殼聚糖共混籠型聚倍半硅氧烷納米顆粒的復合材料負載到磺化處理后的多孔聚醚醚酮支架的表面上，得到改善后的多孔聚醚醚酮支架。

具體的，可通過設計并使用CATIA軟件建模，使用FFF系統(tǒng)打印獲得增材制造的多孔聚醚醚酮支架。

作為本發(fā)明實施例的一個優(yōu)選方案，所述對增材制造的多孔聚醚醚酮支架進行表面磺化處理，得到磺化處理后的多孔聚醚醚酮支架的步驟，具體包括：

將增材制造的多孔聚醚醚酮支架進行預處理后，再浸沒在濃硫酸中進行表面磺化處理，得到磺化處理后的多孔聚醚醚酮支架。

作為本發(fā)明實施例的另一個優(yōu)選方案，所述將增材制造的多孔聚醚醚酮支架進行預處理后，再浸沒在濃硫酸中進行表面磺化處理，得到磺化處理后的多孔聚醚醚酮支架的步驟，具體包括：

將增材制造的多孔聚醚醚酮支架依次經(jīng)丙酮、乙醇、蒸餾水進行超聲清洗后，再進行真空干燥，得到預處理后的多孔聚醚醚酮支架；

將預處理后的多孔聚醚醚酮支架浸沒在濃硫酸中進行攪拌后，再置于蒸餾水中以終止反應，然后依次在丙酮、蒸餾水中分別進行清洗，以去除濃硫酸殘基后，再進行真空干燥，得到磺化處理后的多孔聚醚醚酮支架。

作為本發(fā)明實施例的另一個優(yōu)選方案，濃硫酸的質(zhì)量濃度為95%~98%。