微納米多孔聚醚醚酮植入體的構建與研究進展

李紹萍 陳志宇

聚醚醚酮（polyetheretherketone，PEEK）是由一個羰基、兩個醚鍵和三個苯環構成的半結晶性有機高分子聚合物[1]，因其具有力學強度高、耐腐蝕、耐高溫、耐水解、X射線阻射、美觀等性能[2]，已作為口腔固定和可摘修復體支架材料獲得臨床應用。作為骨內植入物，金屬材料彈性模量過高會產生應力遮擋，導致周圍骨吸收，因此彈性模量與骨更接近的PEEK及其復合物[3]等非金屬材料具有更好的應用前景。PEEK及其復合物在口腔科、骨科、關節外科、整形外科等作為種植體、椎間融合器、人工關節、骨內固定材料獲得良好應用效果，FDA已認證醫用級PEEK為最佳的長期骨植入材料[4]。但光滑的PEEK表面生物相容性和抗菌性能差，無法取得理想成骨效果，因此植入體表面形態在提高骨結合效果中具有核心地位[5]。多孔結構可提高植入體生物活性，孔徑小于100μm時利于骨骼生長，且具備微納米多孔結構的PEEK還具有粗糙度高，表面積大，吸附性好，載藥位點豐富，可輸送和代謝營養物，良好的骨結合和抗菌能力等優勢[6，7]。本文就濃硫酸浸泡法、制孔劑法和3D打印增材制造等方法制備的具備微納米多孔結構的PEEK進行介紹，對相關成骨潛能和抗菌能力進行分析，并對PEEK植入物的發展與臨床應用進行綜述。

一、濃硫酸浸泡法

濃硫酸可與PEEK發生磺化反應，室溫下濃硫酸浸泡PEEK及后續水浸處理會使PEEK表面經歷凝固-膨脹-凝固的狀態變化，從而形成具備疏松三維微孔結構的磺化PEEK（SPEEK）。且磺化反應在PEEK表面引入的-SO3H基團可調整PEEK的鏈構象和排列，破壞其原有的致密結構，促進三維孔隙的形成。……