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近期北京大学医学部魏世成教授报道了一种聚醚醚酮（PEEK）的表面改性方法（Triple-functional polyetheretherketone surface with enhanced bacteriostasis and anti-inflammatory and osseointegrative properties for implant application,https://doi.org/10.1016/j.biomaterials. 2019. 05. 014).目前，常用的骨植入材料为钛及钛合金，不锈钢等金属植入物，但是其表面生物惰性，且有离子析出等问题，最大的缺点是其弹性模量（80~120GPa）远超于人体骨骼的弹性模量（12~18GPa），因此不可避免的会产生应力遮蔽效应（植入体周围骨组织感受不到应力会逐渐的萎缩）。而聚醚醚酮（PEEK）具有和人体骨骼相似的弹性模量，并且其物理和化学性质稳定，X射线可以透过等优点被认为是未来可以替代金属植入物的材料。但是其也存在一定的问题，比如 1.没有抗菌作用，一般来说，手术过程中都会伴随着细菌感染的风险，一旦表面细菌成膜，即使使用抗生素也很难根治，临床上由于细菌感染而导致的手术失败率高达4%；2. 表面惰性不能与周围骨组织良好的相容，因而导致的骨整合性能较差，会导致植入体的松动；另外一点，3. 对于人体的植入物来说都是异物，因此会发生免疫排异反应。

针对以上的问题，北京大学魏世成教授通过PEEK表面PDA包覆，然后经过浸渍在含有Dex/Mino脂质体溶液中，使得材料表面具有抗菌，消炎的作用，同时脂质体的改性使得材料具有良好的促成骨作用，增强了其骨整合作用。这一表面改性方法有望使PEEK进一步走向实际应用。

由于PDA强的吸附作用，PEEK表面首先通过PDA包覆，然后PDA表面的儿茶酚基团与脂质体的氨基共价键作用，形成共价交联而将脂质体组装在PEEK表面。

图一：PEEK表面改性体内体外实验概述接触角测试可以看出，由于PDA的亲水作用，经过PDA包覆的PEEK具有良好的亲水性，而脂质体表面一定程度的增加，是由于脂质体的疏水基团的作用，也说明了脂质体组装在PEEK表面。

图二: Dex/Mino-PEEK表面表征

荧光标记脂质体可以看到PDA改性之后的表面有明显的红色荧光且分布均匀，X射线光电子能谱（XPS）表面在PEEK上只有C和O的峰，随着PDA的包覆，N和O的量从1.25%增加到5.73%；11.86%-20.85, 同时在脂质体改性的表面上也有P的峰出现。为了检测膜的稳定性，在PBS里面浸泡了7,14天，峰强稍微有一点降低。

图三：改性表面形貌表征经过改性后材料表面粗糙度有明显增加，同时脂质体的直径大约在150 nm左右。

图四：改性表面细胞毒性测试细胞实验可以看出，经过7天的增殖，改性后的表面上细胞数量有稍微的减小，但整体来说也是呈现增加趋势，说明改性后的表面没有明显细胞毒性。

图五：改性表面体外成骨分化通过对骨分化蛋白染色，发现改性后的表面具有良好的促成骨分化的能力。且具有对牙龈卟啉单胞菌（革兰氏阴性菌）和 变异链球菌（革兰氏阳性菌）均具有良好的抗菌性。

图六：对牙龈卟啉单胞菌和变异链球菌抗菌能力测试

图七：体内植入动物实验植入实验证明这种改性的表面可以很好地促进骨的增殖，促进骨整合性能。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.05.014（来源：学术牛）