[发明专利]增材制造的多孔聚醚醚酮支架及生物活性改善方法和应用

说明书

本发明适用于生物医用材料领域，提供了一种增材制造的多孔聚醚醚酮支架及生物活性改善方法和应用，该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骤：取一增材制造的多孔聚醚醚酮支架，并对增材制造的多孔聚醚醚酮支架进行表面磺化处理，得到磺化处理后的多孔聚醚醚酮支架；通过紫外光接枝方法，将甲基丙烯酸酯化壳聚糖共混笼型聚倍半硅氧烷纳米颗粒的复合材料负载到磺化处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。本发明通过增材制造及紫外光接枝方法，将甲基丙烯酸酯化壳聚糖共混POSS纳米颗粒的复合材料负载到磺化处理后的增材制造的多孔聚醚醚酮支架的表面上，可以增强其生物活性和成骨整合能力。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，尤其涉及一种增材制造的多孔聚醚醚酮支架及生物活性改善方法和应用。

背景技术

聚醚醚酮（PEEK）作为一种替代金属植入物的候选材料被引入骨科植入物中。与具有超过100 GPa的高弹性模量的典型金属材料不同，聚醚醚酮（PEEK）具有接近皮质骨（~20GPa）的弹性模量，这可以减轻植入物与人体骨骼之间的弹性失配导致的应力屏蔽引起的骨质疏松和骨吸收的风险。PEEK还具有无毒性，良好的耐化学性，良好的生物相容性，天然射线可透性，甚至MRI（磁共振成像）兼容性。

然而，尽管这些材料自20世纪80年代以来一直引起人们的关注，但PEEK复合材料的生物惰性表面不利于细胞的生长与粘附，而且其劣势的骨整合能力使其在植入人体后不能与人体骨组织形成牢固的结合，从而影响植入体材料在人体内的长期稳定性。这些缺点严重阻碍了PEEK复合材料的临床应用。为了改善PEEK及其复合材料的生物活性，许多研究人员通过物理或化学方法对PEEK及其复合材料进行了表面改性，包括PEEK-羟基磷灰石复合材料、PEEK-纳米氟磷灰石复合材料等，但其高脆性，低强度和差的抗疲劳性限制了临床应用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种增材制造的多孔聚醚醚酮支架的生物活性改善方法，旨在解决背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种增材制造的多孔聚醚醚酮支架的生物活性改善方法，其包括以下步骤：

取一增材制造的多孔聚醚醚酮支架，并对增材制造的多孔聚醚醚酮支架进行表面磺化处理，得到磺化处理后的多孔聚醚醚酮支架；

通过紫外光接枝方法，将甲基丙烯酸酯化壳聚糖共混笼型聚倍半硅氧烷纳米颗粒的复合材料负载到磺化处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。

具体的，可通过设计并使用CATIA软件建模，使用FFF系统打印获得增材制造的多孔聚醚醚酮支架。

作为本发明实施例的一个优选方案，所述对增材制造的多孔聚醚醚酮支架进行表面磺化处理，得到磺化处理后的多孔聚醚醚酮支架的步骤，具体包括：

将增材制造的多孔聚醚醚酮支架进行预处理后，再浸没在浓硫酸中进行表面磺化处理，得到磺化处理后的多孔聚醚醚酮支架。

作为本发明实施例的另一个优选方案，所述将增材制造的多孔聚醚醚酮支架进行预处理后，再浸没在浓硫酸中进行表面磺化处理，得到磺化处理后的多孔聚醚醚酮支架的步骤，具体包括：

将增材制造的多孔聚醚醚酮支架依次经丙酮、乙醇、蒸馏水进行超声清洗后，再进行真空干燥，得到预处理后的多孔聚醚醚酮支架；

将预处理后的多孔聚醚醚酮支架浸没在浓硫酸中进行搅拌后，再置于蒸馏水中以终止反应，然后依次在丙酮、蒸馏水中分别进行清洗，以去除浓硫酸残基后，再进行真空干燥，得到磺化处理后的多孔聚醚醚酮支架。

作为本发明实施例的另一个优选方案，浓硫酸的质量浓度为95%~98%。