通過(guò)聚多巴胺聚醚醚酮（PEEK）表面修飾IGF-1/BMP-2雙生長(zhǎng)因子：促進(jìn)細(xì)胞粘附、增殖及成骨分化研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-09 19:41
聚醚醚酮（PEEK）由于具有超強(qiáng)的機(jī)械力學(xué)性能、無(wú)免疫毒性排斥反應(yīng)、與人體皮質(zhì)骨相似的彈性模量、良好的生物相容性、強(qiáng)耐腐蝕性及X線可透過(guò)性等優(yōu)秀的性質(zhì),而成為骨科學(xué)中極具發(fā)展?jié)摿Φ纳镝t(yī)用材料。表面改性可有效增強(qiáng)PEEK內(nèi)植入物的生物活性的同時(shí)保留其大部分優(yōu)秀的性質(zhì)。本研究旨在通過(guò)表面改性的方法在PEEK表面建立生物活性界面。首先采用濃硫酸浸沒(méi)法在PEEK表面制備出表面3D多孔結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步通過(guò)p DA介質(zhì)涂層將IGF-1/BMP-2雙生長(zhǎng)因子修飾于PEEK表面,制備出生物活性PEEK內(nèi)植入物。在第一部分,對(duì)改性后PEEK內(nèi)植入物的表面形貌特性、孔隙直徑大小、表面化學(xué)元素、親水性、BSA蛋白吸附動(dòng)力學(xué)、生長(zhǎng)因子固定量及拉伸力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究結(jié)果示:1)通過(guò)SEM及image J軟件分析得出,濃硫酸浸沒(méi)制孔法可在PEEK內(nèi)植入物表面制備出孔徑大部分介于0.24μm-0.74μm、厚度為3.5μm的表面多孔結(jié)構(gòu)。表面粘附p DA涂層可使孔隙結(jié)構(gòu)變得粗糙,但對(duì)孔徑大小幾乎無(wú)影響;2)XPS化學(xué)元素分析表明,浸沒(méi)于濃硫酸后會(huì)有極少量的磺酸根（-SO3H）引入PEEK表面,N峰...
【文章來(lái)源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
IGF-1/BMP-2修飾的表面多孔PEEK的制備及體外細(xì)胞學(xué)研究示意圖
圖 4 SEM 圖顯示的為 PEEK（a）、PEEK-P（b）和 PEEK-P/pDA（c）的表面形貌特征，相應(yīng)的典型接觸角圖片插入于 SEM 圖片的右上角，接觸角總結(jié)于柱狀圖中（d）。PEEK-P（e）和 PEEK-P/pDA（f）縱截面 SEM 圖。P<0.05，n=5。從 SEM 圖中可觀察到，在表面黏附 pDA 涂層后 PEEK-P 和 PEEK-P/pDA 具有相似的表面形貌結(jié)構(gòu)。但黏附 pDA 涂層后 PEEK-P/pDA 的表面孔隙結(jié)構(gòu)相對(duì)粗糙。此外，根據(jù) imageJ 軟件分析的孔徑大小分布圖（圖 5 a-b）中可以發(fā)現(xiàn) PEEK-P 和 PEEK-P/pDA 的孔徑大部分分布在 0.24 μm-0.74 μm，表明黏附 pDA 涂層對(duì)于孔隙結(jié)構(gòu)的大小無(wú)明顯影響。
圖 5 通過(guò) image J 軟件分析得出的 PEEK-P（a）和 PEEK-P/pDA（b）孔徑大小頻數(shù)分布圖。通過(guò)測(cè)量改性后材料表面接觸角的變化，以分析材料親水性的改變。PEEK、PEEK-P PEEK-P/pDA 的表面接觸角總結(jié)于圖 2（d）中，并且其代表性的接觸角圖片別分呈現(xiàn)于應(yīng)的 SEM 圖的左上角（圖 2 a-c）。普通 PEEK 的表面接觸角為 96.3 ±2.94°，這與以往研中報(bào)道的 PEEK 表面的強(qiáng)疏水性相一致。經(jīng)濃硫酸浸沒(méi)法表面制備出 3D 多孔結(jié)構(gòu)后，表雖然引入了親水性的磺酸根（-SO3H），但 PEEK-P（接觸角=105.83±3.56°）的表面親水性對(duì)于普通 PEEK 有所降低。這意味著表面多孔形貌和結(jié)構(gòu)在增加表面疏水性方面起著關(guān)鍵用。但表面粘附 pDA 表面涂層后 PEEK-P/pDA 的靜態(tài)水接觸角明顯降低（46.96±3.75°）。可能由于 pDA 分子層降低了水和 PEEK-P/pDA 之間的界面能量引起的。圖 4（a-c）為通過(guò) XPS 對(duì)各改性步驟后材料表面化學(xué)元素的改變進(jìn)行的研究。在全譜
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]IGF-I induced phosphorylation of PTH receptor enhances osteoblast to osteocyte transition[J]. Tao Qiu,Janet L.Crane,Liang Xie,Lingling Xian,Hui Xie,Xu Cao. Bone Research. 2018(01)
本文編號(hào)：2907383
【文章來(lái)源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
IGF-1/BMP-2修飾的表面多孔PEEK的制備及體外細(xì)胞學(xué)研究示意圖
圖 4 SEM 圖顯示的為 PEEK（a）、PEEK-P（b）和 PEEK-P/pDA（c）的表面形貌特征，相應(yīng)的典型接觸角圖片插入于 SEM 圖片的右上角，接觸角總結(jié)于柱狀圖中（d）。PEEK-P（e）和 PEEK-P/pDA（f）縱截面 SEM 圖。P<0.05，n=5。從 SEM 圖中可觀察到，在表面黏附 pDA 涂層后 PEEK-P 和 PEEK-P/pDA 具有相似的表面形貌結(jié)構(gòu)。但黏附 pDA 涂層后 PEEK-P/pDA 的表面孔隙結(jié)構(gòu)相對(duì)粗糙。此外，根據(jù) imageJ 軟件分析的孔徑大小分布圖（圖 5 a-b）中可以發(fā)現(xiàn) PEEK-P 和 PEEK-P/pDA 的孔徑大部分分布在 0.24 μm-0.74 μm，表明黏附 pDA 涂層對(duì)于孔隙結(jié)構(gòu)的大小無(wú)明顯影響。
圖 5 通過(guò) image J 軟件分析得出的 PEEK-P（a）和 PEEK-P/pDA（b）孔徑大小頻數(shù)分布圖。通過(guò)測(cè)量改性后材料表面接觸角的變化，以分析材料親水性的改變。PEEK、PEEK-P PEEK-P/pDA 的表面接觸角總結(jié)于圖 2（d）中，并且其代表性的接觸角圖片別分呈現(xiàn)于應(yīng)的 SEM 圖的左上角（圖 2 a-c）。普通 PEEK 的表面接觸角為 96.3 ±2.94°，這與以往研中報(bào)道的 PEEK 表面的強(qiáng)疏水性相一致。經(jīng)濃硫酸浸沒(méi)法表面制備出 3D 多孔結(jié)構(gòu)后，表雖然引入了親水性的磺酸根（-SO3H），但 PEEK-P（接觸角=105.83±3.56°）的表面親水性對(duì)于普通 PEEK 有所降低。這意味著表面多孔形貌和結(jié)構(gòu)在增加表面疏水性方面起著關(guān)鍵用。但表面粘附 pDA 表面涂層后 PEEK-P/pDA 的靜態(tài)水接觸角明顯降低（46.96±3.75°）。可能由于 pDA 分子層降低了水和 PEEK-P/pDA 之間的界面能量引起的。圖 4（a-c）為通過(guò) XPS 對(duì)各改性步驟后材料表面化學(xué)元素的改變進(jìn)行的研究。在全譜
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]IGF-I induced phosphorylation of PTH receptor enhances osteoblast to osteocyte transition[J]. Tao Qiu,Janet L.Crane,Liang Xie,Lingling Xian,Hui Xie,Xu Cao. Bone Research. 2018(01)
本文編號(hào)：2907383
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