[发明专利]一种表面氨基化3D打印聚醚醚酮植入物及其制备方法

说明书

本发明提供一种表面氨基化3D打印聚醚醚酮植入物及其制备方法，属于生物医用材料技术领域，该方法包括以下步骤：S1、制备聚醚醚酮植入物，并进行退火处理，得到PEEK样品；S2、将表面改性剂溶解在溶剂A中，得到浸泡液；S3、将S1的PEEK样品放置于氧等离子体中刻蚀，之后放置于S2的浸泡液中浸泡处理，浸泡结束后，往浸泡液中加入三乙胺和去离子水，继续浸泡，使三乙胺交联表面改性剂，并在PEEK样品表面形成自组装单层膜，得到表面氨基化聚醚醚酮植入物。该方法采用硅烷偶联剂湿化学改性法，对PEEK材料进行表面改性，制得表面氨基化聚醚醚酮植入物材料，该材料能够克服PEEK材料具有的低生物活性的缺点。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，具体涉及一种表面氨基化3D打印聚醚醚酮植入物及其制备方法。

背景技术

胸壁外伤及战创伤会直接造成胸壁缺损，同时胸壁严重感染及胸壁肿瘤等后天性疾病需要彻底或扩大切除病变，从而间接导致胸壁缺损。胸壁缺损会使正常的胸壁结构受到破坏，影响其完整性和稳定性，继而使患者出现反常呼吸甚至呼吸功能障碍等症状。如果胸壁疾病再合并胸腔内重要器官创伤或病变则会极大增加治疗难度，显著提高患者死亡率。因此，根据患者具体情况对胸壁缺损进行个体化修复及重建非常关键，其中最关键的是修复材料的选择。

目前临床上广泛使用的修补材料是个性化3D打印钛合金胸肋骨。该技术最大的优势在于能够提供近乎100％复原度的解剖学修复植入物，完美的实现了解剖学胸壁重建的目的。但是在进一步随访中，也逐渐发现了一些临床问题。首先是过高的弹性模量问题，力学性能的匹配对避免应力屏蔽产生的骨不连非常重要，而钛合金的弹性模量高达116Gpa，远超人骨组织((0.76±0.39)-(19.6±3.5)GPa)的弹性模量，在植入后会造成明显的应力屏蔽，影响植入物与骨的长期愈合，造成植入物松动，最后导致植入失败。除此之外，作为胸肋骨假体的钛合金骨还会明显限制病人的呼吸，造成限制性呼吸障碍；其次是钛合金人造骨密度较高，对射线的穿透性较差，尤其是在作为胸壁重建的胸骨植入物后，会对后续的影像学检查产生严重的影像学伪影，影响对复查结果的判读，甚至可能耽误病情。

聚醚醚酮(polyether-ether-ketone,PEEK)基3D打印人造骨因其与人皮质骨相似的弹性模量、优秀的X射线透过性、磁共振成像(MRI)的相容性以及化学稳定性，在临床应用中具有非常大的潜力，有望广泛取代3D打印钛合金胸肋骨。但是PEEK材料本身具有低生物活性的缺点，这种缺点表现为：

1.材料表面与植入环境周围的软组织整合能力较差，难以闭合的腔隙较多；

2.植入后的围手术期内引流量大，导致引流管拔除时间延长，增加引流管逆行感染的风险；

3.长期植入后与软组织愈合不良，容易松动，长期发展后甚至磨穿患者皮肤，被迫进行二次手术重新放置植入物并转移皮瓣，增加患者的生理痛苦与经济负担。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种表面氨基化3D打印聚醚醚酮植入物及其制备方法，该方法采用硅烷偶联剂湿化学改性法，对PEEK材料进行表面改性，制得AMPEEK材料，该材料能够克服PEEK材料具有的低生物活性的缺点。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种表面氨基化3D打印聚醚醚酮植入物的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备聚醚醚酮植入物，并进行退火处理，得到PEEK样品；

S2、将表面改性剂溶解在溶剂A中，得到浸泡液；

S3、将S1的PEEK样品放置于氧等离子体中刻蚀，之后放置于S2的浸泡液中浸泡处理，浸泡结束后，往浸泡液中加入三乙胺和去离子水，继续浸泡，使三乙胺交联表面改性剂，并在PEEK样品表面形成自组装单层膜，得到表面氨基化聚醚醚酮植入物。