【摘要】：目的:探究于聚醚醚酮(PEEK)植入體的表面修飾血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)模擬肽(QK),以提高PEEK的親水性,及其對HUVECs的粘附、增殖及功能活性的可行性,以期找到一種高效、穩(wěn)定的材料修飾方法來改良PEEK的生物學活性,為3D打印PEEK植入體更好的應用于臨床骨修復奠定基礎。方法:實驗一,PEEK材料的表面修飾及表征檢測:PEEK片用弱堿性的多巴胺溶液浸泡24h后,即在材料表面沉積形成聚多巴胺(PDA)層,利用PDA的超強粘附作用將血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)模擬肽(QK)接枝到PEEK材料表面,按材料處理方式的不同將實驗分為三組:無修飾的PEEK組、僅有PDA涂層的PEEK-PDA組、修飾QK的PEEK-PDA-QK組;各組樣本材料的接觸角用接觸角測量儀測定,以分析材料的親水性;用X線光電子能譜(XPS)分析PEEK材料表面主要的化學元素,來驗證QK是否成功修飾在材料的表面。實驗二,體外細胞實驗:三組材料分別與人臍靜脈內(nèi)皮細胞(HUVECs)共培養(yǎng),分別在細胞培養(yǎng)的一定階段,通過檢測乳酸脫氫酶活性、CCK-8檢測細胞增殖、測定細胞培養(yǎng)上清中一氧化氮(NO)含量和鬼筆環(huán)肽染色細胞骨架等實驗,分析各組材料對HUVECs的毒性、粘附、增殖和功能活性。應用SPSS19.0軟件對計量資料進行單因素方差分析,P0.05表示結果的差異具有統(tǒng)計學意義。結果:實驗一:三組材料的接觸角從小到大依次為PEEK-PDA-QK組PEEK-PDA組PEEK組(P0.05),親水性與接觸角大小呈反比,可見PEEK-PDA-QK組親水性最佳;XPS結果顯示PEEK組材料表面的主要元素為C、O,PEEK-PDA-QK及PEEK-QK組材料表面的主要元素為C、O、N,其中PEEK-PDA-QK組的N含量及N/C比例均較PEEK-PDA組高,可表明QK成功的接枝在PEEK表面,此外,PEEK-PDA組表面也檢測到N元素,提示PEEK表面具有PDA涂層。實驗二:HUVECs與三組材料共培養(yǎng)第1d、3d時,各組的LDH活性差異無統(tǒng)計學意義(P0.05);細胞培養(yǎng)12h、1d、3d、5d時,CCK-8細胞增殖實驗結果為:OD值大小依次為PEEK-PDA-QK組PEEK-PDA組PEEK組(P0.05);細胞與PEEK材料共培養(yǎng)1d、2d、3d時,培養(yǎng)上清中的NO濃度結果為:PEEK-PDA-QK組PEEK-PDA組PEEK組(P0.05);細胞骨架染色觀察可見PEEK-PDA-QK組的細胞附著情況最佳,胞內(nèi)微絲骨架最為密集,且排列規(guī)律,細胞呈良好延伸的扁平梭性,細胞間有較多絲狀足緊密連接,其次為PEEK-PDA組,胞內(nèi)有一些排列紊亂的微絲骨架,細胞間可見少量絲狀足連接,但PEEK組的情況最差,細胞附著量最少,細胞較稀疏且胞間無明顯連接,胞內(nèi)微絲骨架模糊。結論:實驗成功的利用PDA涂層將QK接枝在PEEK表面,QK修飾后PEEK的親水性明顯改善,且對HUVECs的粘附、增殖能力及功能活性均有明顯的提高,同時PDA涂層也能一定程度的提高PEEK生物學活性。因此,本研究認為PDA接枝活性多肽的修飾方法簡單、有效,且具有生物安全性;PEEK表面接枝QK后生物學活性明顯改善,具有一定的成血管潛能,使PEEK材料的生物學性能得到改良,為PEEK材料的研究與應用提供了一種新思路。
【圖文】：

- 9 -圖 1 PEEK 改性方法示意圖（HA 即羥基磷灰石，CF 即碳纖維）[13-20]Figure 1 The Graphic of PEEK Modification Method[13-20]

聚多巴胺形成的化學反應過程
【學位授予單位】：西南醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R318.08

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本文編號：2694225