生物医用PEEK材料表面构建具有抗菌/生物活性的丝素蛋白基复合涂层的研究开题报告

 2021-08-14 02:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着社会的发展,各种交通工具使用的越来越多,事故的发生越来越频繁,对人体的伤害也越来越大,每年都有大量的人在事故中关节受损;不仅如此,在杀伤力巨大的现代战争中,以及长期缺乏锻炼的人群中,关节受损的人也数量巨大。而关节受损不仅使患者需要忍受疼痛的折磨,更会影响患者的行走能力,严重影响其生活质量甚至是独立生活的能力。为了解决患者的病痛,帮助其重获正常的生活,骨修复手术应用于越来越多患者的身上,并取得了良好的效果。

而传统的骨修复手术使用的是金属材料,比如钛合金、钴基合金和不锈钢等,它们具有优异的耐腐蚀性、高的机械性能以及较好的生物相容性,目前已广泛应用于骨科植入。但是,潜在的金属离子释放及金属和人体骨之间弹性模量的不匹配会引起许多并发症。实际上,一些严重的术后并发症,比如骨质溶解、致敏性、植入松动以及最终的植入失败都可能发生。为了克服这些缺陷,并最小化有害的术后生物学反应,迫切的需要金属材料的替代物。

聚醚醚酮(peek),一种半结晶聚合物,玻璃化温度为143℃,作为硬组织植入材料拥有一些优异的性能。例如,与钛合金的弹性模量(~110gpa)相比,peek的弹性模量(2~3gpa)更接近密质骨的(~18gpa);而且由于peek具有较好的热塑性,可以很容易的进行造形,以适应人体骨的形状。除此之外,peek还具有良好的化学稳定性和射线可透性。但是,在临床应用上,peek也具有一些不足,如:具有生物惰性、抗菌性较差、骨诱导作用较差等。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备:在聚醚醚酮表面制备出多孔结构,然后通过表面涂层的制备,对材料进行表面改性;

材料表征:对多孔聚醚醚酮的表面形貌进行sem表征,对经过表面修饰的材料进行红外、xps测试,以确定是否修饰成功,并进行细胞实验和抗菌实验,确定材料的细胞相容性和抗菌性。

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3. 研究计划与安排

第1-2周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第 2-5 周:完成多孔peek材料的制备并表征。

第 5-6 周:在多孔peek上进行多巴胺的聚合,并进行表征。

第 6-7 周:进行ag 的还原和上载:并表征。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] jia z, xiu p,li m, xu x, shi y, cheng y, et al. bioinspired anchoring agnps ontomicro-nanoporous tio2 orthopedic coatings: trap-killing of bacteria,surface-regulated osteoblast functions and host responses. biomaterials.2016;75:203-22.

[2] kang sm, hwang ns, yeom j,park sy, messersmith pb, choi is, et al. one-step multipurpose surfacefunctionalization by adhesive catecholamine. adv funct mater. 2012;22:2949-55.

[3] li m, liu q, jia z, xu x, shiy, cheng y, et al. polydopamine-induced nanocomposite ag/cap coatings on thesurface of titania nanotubes for antibacterial and osteointegration functions.j mater chem b. 2015;3:8796-805.

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