北卡罗来纳州立大学的研究人员首次成功地涂有生物活性膜的PEEK聚合物植入物。该发现应提高经常在脊柱手术中使用的此类植入物的成功率。PEEK与体内的骨骼或其他组织不太吻合。这可能会导致植入物与周围的组织摩擦,从而导致医疗并发症和其他手术。该团队希望采用生物活性涂层,以使聚合物植入物与周围的组织结合。由于聚合物在300度的Celcius融化,因此这些涂层需要加热到500摄氏度。已经找到了一个解决方案: 聚醚酮(PEEK)是一种高性能聚合物,具有用于脊柱植入物中的金属生物材料的优势。在这项研究中,羟基磷灰石(HA)涂层使用射频磁控溅射沉积到PEEK底物上,以改善生物活性。首先将YTTRIA稳定氧化锆(YSZ)的中间涂层沉积到PEEK底物上,以便在随后的沉积后热处理期间提供隔热性,以防止PEEK底物和涂层/底物界面的降解。在沉积之前,PEEK底物表面的血浆激活导致涂层粘附强度显着增加。研究了微波炉和水热退火的沉积热处理,目的是形成结晶HA,而无需使用常规退火中所需的高温。通过扫描电子显微镜和X射线衍射通过扫描的显微结构和组成分析表明,YSZ层表现出晶体结构的沉积性,沿生长方向沿柱状晶粒取向,而HA层则显示为无定形的沉积。微波退火后,HA涂层表现出柱状晶体微观结构,类似于基础YSZ晶体层的微观结构。XRD分析证实了涂层中的结晶HA相。有人提出,结晶YSZ层的存在有助于加热时HA层的形成,从而通过为HA晶粒形成的成核位点降低了结晶的活化能。与未涂层的PEEK和无定形HA表面相比,细胞培养试验显示,初始细胞附着和微波炉涂层的生长显着增加。 |
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