聚醚醚酮〔PEEK〕是一种性能很好工程塑料,以其超强机械性能、耐化学性、生物相容性而闻名。然而,PEEK疏水性、生物惰性限制了其于生物医学行业用途。为了增强PEEK生物活性、促进其于生物医学行业用途,研究者们开发了许多表面改性策略,包括物理改性、化学改性、表面涂层技术。
1. 物理改性:包括辐照改性、激光蚀刻、喷砂方法。这些方法通过改变PEEK表面微观结构、形貌来增加其表面能,从而增强细胞黏附、增殖。例如,通过离子体处理或紫外线辐照可以引入官能团,改善PEEK生物活性。
2. 化学改性:包括酸化改性、湿化学法。湿化学法通过一系列化学反应于PEEK表面引入氨基、磷酸基团、羧酸基团,活化PEEK表面。例如,通过硼氢化钠/二甲基亚砜混合溶液处理PEEK,可以完成PEEK表面羟基化,进而负载生物活性物质。
3. 表面涂层改性:利用生物活性材料如羟基磷灰石(HA)、聚多巴胺(PDA)、氧化石墨烯(GO)作为涂层,以增强PEEK生物活性、骨结合能力。HA涂层因其优良生物相容性、成骨诱导性而被大量研究。PDA涂层通过提供二次接枝平台,可以改性PEEK亲水性,增加细胞粘附功能。GO涂层则因其优秀亲水性、表面功能性、抗菌性能而受到关注。
4. 表面活性剂用途:于PEEK加工、用途中,表面活性剂如聚醚系非离子表面活性剂被用来改善PEEK润湿性、乳化性、水溶性。这些表面活性剂通过调整环氧乙烷和环氧丙烷比例,可以改善PEEK性能,如降低表面张力、增强纤维抱合性。
5. 高固含量PEEK水悬浮液稳固性研究:于碳纤维〔CF〕增强PEEK复合材料制备中,表面活性剂如十二烷基硫酸钠〔SDS〕、聚乙二醇单硬脂酸酯〔stPEG〕混合物被用来增强PEEK水悬浮液稳固性,从而改善CF、PEEK之间物理界面结合。
6. RGD肽功能化PEEK表面:通过氧离子体处理、聚多巴胺(PDA)涂层,PEEK表面被RGD肽功能化,以改善其生物相容性、细胞反应。这种改性策略增强了细胞于PEEK表面上活力、附着、扩散、增殖。
上述概括起来通过表面活性剂、许多表面改性技术用途,PEEK表面性能得到了显著改善,为其于生物医学行业用途提供了新也许性。这些研究进展为PEEK进一步开发、用途提供了很大科学依据。
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