PEEK口腔生物材料的应用现状及前景

介绍了金属、陶瓷等传统口腔生物材料的优势与不足,聚醚醚酮(PEEK)在口腔医学领域应用的突出优势(卓越的理化性能、良好的生物兼容性及美观性)。综述了PEEK在口腔正畸(正畸弓丝、早期矫治器械和舌侧固定保持器)、口腔修复(冠修复体、桩核、固定局部义齿、可摘局部义齿及颌面赝复体)、口腔种植(口腔种植体、愈合基台和骨支架)、口腔颌面外科(颌骨和颞下颌关节重建)及牙周病学(牙周夹板和牙合垫)等多个领域的应用现状、存在的不足和面临的挑战。重点讨论了通过PEEK改性以提升其在临床应用中的性能和适用性的多种方法。最后对PEEK在口腔医学领域的未来应用前景和发展方向进行了展望。

成骨生长肽改性聚醚醚酮表面及其体外成骨活性

为提高聚醚醚酮(PEEK)的成骨活性,首先利用碱性条件下多巴胺(DA)发生氧化自聚合在其表面形成聚多巴胺(PDA)涂层,其次通过PDA将具有成骨活性的成骨生长肽(OGP)化学键合在其表面。通过X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和水接触角测试对改性前后的PEEK表面进行表征。同时,使用成骨细胞MC3T3-E1评价表面未改性和改性PEEK的体外成骨细胞的相容性和成骨活性。XPS结果表明,PEEK表面成功形成PDA涂层,并且通过PDA成功将OGP化学键合在PEEK表面。SEM和水接触角测试结果表明,PDA及OGP改性后PEEK表面形貌均未发生明显变化,但表面亲水性逐渐增强。体外使用成骨细胞MC3T3-E1评价结果显示,与未改性的PEEK相比,PDA及OGP修饰的PEEK表面均改善了成骨细胞MC3T3-E1的黏附、铺展、增殖和成骨分化活性,其中OGP改性的PEEK表面呈现出最佳的成骨细胞黏附、铺展、增殖和成骨分化活性。以上结果表明PEEK表面修饰OGP,可有效提高其成骨细胞相容性和成骨活性,增强了其在骨科等临床领域应用的潜力。

硬组织植入聚醚醚酮表面生物活性改性研究

介绍了有望替代传统医用金属材料用作硬组织植入体的特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)的一些优异特性及其不足。首先,综述了在PEEK表面构筑羟基磷灰石、钛或二氧化钛等改性涂层对体外及体内生物活性的影响,并重点强调了改性涂层与基底结合力的重要性。其次,综述了直接表面改性手段,如等离子体浸没离子注入、激光处理、湿法改性等在PEEK表面构筑有利的表面物理及化学性质,赋予其表面生物活性的研究进展。最后,对构筑兼具生物活性和抗菌活性的PEEK表面进行总结,并对其发展方向进行了展望。

氨基修饰聚醚醚酮表面及其成骨细胞相容性

首先采用硼氢化钠将聚醚醚酮(PEEK)表面的羰基还原为羟基,获得羟基化预处理的PEEK,再用3-氨基丙基三乙氧基硅烷与其进行反应,将氨基(—NH2)引入至PEEK表面以改善其细胞相容性。用X射线光电子能谱和力学性能测试对表面化学处理的PEEK进行表征,同时,用MC3T3–E1成骨细胞评价表面氨基修饰的PEEK的细胞相容性。结果表明,硼氢化钠成功地将PEEK表面的羰基还原为羟基,—NH2成功地引入至PEEK表面;表面化学处理前后PEEK的拉伸及弯曲强度未发生明显变化;和未修饰的PEEK表面相比,—NH2修饰的PEEK表面能显著促进成骨细胞的粘附、铺展及增殖。

聚醚醚酮表面接枝聚丙烯酸及其成骨细胞相容性

采用紫外光诱导接枝聚合技术制备表面接枝聚丙烯酸(PAA)的聚醚醚酮(PEEK)以改善其成骨细胞相容性。用X射线光电子能谱、衰减全反射红外光谱和水接触角测试对表面改性的PEEK进行表征,同时,用MC3T3-E1成骨细胞评价PEEK表面接枝PAA后的成骨细胞相容性和成骨分化活性。结果表明,采用紫外光诱导接枝聚合技术在PEEK表面成功接枝PAA;与未处理的PEEK表面相比,接枝PAA的PEEK表面能显著改善成骨细胞的黏附、铺展与增殖,但对成骨细胞的成骨分化活性并没有明显的促进作用。

磺酸基修饰聚醚醚酮表面及其成骨活性

采用紫外光引发对苯乙烯磺酸钠在聚醚醚酮(PEEK)表面进行接枝聚合,将磺酸基引入至PEEK表面以改善其成骨活性。用X射线光电子能谱和水接触角测试对磺酸基修饰的PEEK进行表征,同时,用MC3T3-E1成骨细胞评价磺酸基修饰PEEK的成骨细胞相容性和成骨分化活性。结果表明,采用紫外光引发成功获得了磺酸基修饰的PEEK表面,且改变紫外光辐照时间能获得不同含量磺酸基修饰的PEEK表面;与未修饰PEEK表面相比,磺酸基修饰PEEK表面能显著改善成骨细胞的黏附、铺展、增殖与成骨分化活性,且成骨细胞的黏附、铺展、增殖与成骨分化活性随磺酸基含量的增加而增强。

聚醚醚酮/58S生物活性玻璃骨植入材料的成骨活性

目的探讨聚醚醚酮/58S生物活性玻璃(PEEK/58S)骨植入材料的成骨活性。方法MG-63成骨细胞在PEEK和PEEK/58S表面培养一段时间后,扫描电镜(SEM)观察MG-63成骨细胞的黏附铺展状态;CCK-8法检测MG-63成骨细胞的增殖活性;碱性磷酸酶(ALP)活性检测评价MG-63成骨细胞的成骨分化能力;实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测成骨分化相关基因ALP、BMP-2、COL-I、OCN、OPN mRNA表达。PEEK和PEEK/58S植入大鼠胫骨近端12周后,组织学染色和生物力学拔出实验评价骨植入材料与周围骨组织之间的骨整合能力。结果与纯PEEK相比,PEEK/58S更有利于MG-63成骨细胞的黏附铺展,能显著改善MG-63成骨细胞的增殖活性和ALP活性(P<0.05),显著促进ALP、BMP-2、COL-I、OCN、OPN mRNA的表达(P<0.05)。PEEK/58S比纯PEEK表现出更好的骨整合能力。结论PEEK/58S骨植入材料能显著改善成骨细胞的黏附、铺展、增殖与成骨分化活性,增强其与周围骨组织之间的骨整合能力,有望作为新型骨植入材料用于临床。

二氯甲烷在Ce_yV_(1-y)O_x/HZSM-5上的催化燃烧性能

采用等体积浸渍法制备了不同铈钒摩尔比、不同活化温度(t)和不同负载量(m%)的一系列w%CeyV1-yOx/HZSM-5(t)催化剂,研究了其对低浓度二氯甲烷的催化燃烧活性及稳定性,考察了n(Ce)∶n(V)、负载量、活化温度对催化剂性能的影响。采用XRD,BET,NH3-TPD,XPS等手段对使用前后的催化剂进行了表征。实验结果表明,活化温度为400℃的15%Ce0.7V0.3Ox/HZSM-5(400)催化剂的活性最好,在反应温度300℃时二氯甲烷的转化率达99.6%,连续反应200 h时二氯甲烷转化率仍大于95%;使用后的15%Ce0.7V0.3Ox/HZSM-5(400)催化剂没有新的物相生成,具有较好稳定性。

微波/对甲苯磺酸协同催化合成水杨酸异辛酯

实验以水杨酸与2-乙基己醇为原料,以对甲苯磺酸为催化剂,以微波辐射法合成水杨酸异辛酯。并用红外光谱、紫外光谱、色质联用等手段对产物进行了表征。以正交试验法考察了影响酯收率的因素,最佳反应条件为:水杨酸0.05 mol,n(2-乙基己醇)∶n(水杨酸)=1∶3,催化剂用量0.800 0 g,微波功率为540 W,微波时间为20 min,不加带水剂,收率可达86.76%

聚醚醚酮/碳纳米管/生物活性玻璃复合材料的成骨细胞相容性研究

目的:探讨新型聚醚醚酮/碳纳米管/生物活性玻璃(PEEK/CNTs/BGs)复合材料的体外成骨细胞相容性。方法:体外培养小鼠成骨细胞MC3T3-E1,通过噻唑蓝法、吖啶橙荧光染色法研究PEEK/CNTs/BGs复合材料对成骨细胞增殖的影响。应用扫描电镜(SEM)观察MC3T3-E1细胞在PEEK/CNTs/BGs复合材料表面的黏附生长情况。结果:MC3T3-E1细胞在PEEK/CNTs/BGs复合材料表面的增殖能力较聚醚醚酮和聚醚醚酮/碳纳米管(PEEK/CNTs)复合材料强。SEM实验结果表明,PEEK/CNTs/BGs复合材料表面有利于MC3T3-E1细胞黏附、铺展和生长。结论:PEEK/CNTs/BGs复合材料具有良好的成骨细胞相容性,有望作为新型骨科材料。

TiO_2/SiO_2催化碳酸二甲酯与乙酸苯酯酯交换合成碳酸二苯酯

采用等体积浸渍法制备了TiO2/SiO2催化剂,并将其用于催化碳酸二甲酯(DMC)与乙酸苯酯(PA)酯交换合成碳酸二苯酯(DPC),考察了催化剂制备条件和反应条件对酯交换反应的影响。实验结果表明,以550℃下焙烧制得的负载量为4%(w)的TiO2/SiO2为催化剂,在反应温度170℃、反应时间7 h、PA用量39.00 g、n(DMC)∶n(PA)=1∶2、催化剂用量1.6 g的优化条件下,DMC转化率为79.21%,碳酸甲苯酯和DPC的总选择性为93.66%。TiO2/SiO2催化剂的活性随使用次数的增加而下降;FTIR和XRD的表征结果显示,催化剂失活的主要原因是活性组分TiO2的流失;反应体系中极少量的水对酯交换反应的影响很大。

RGD肽修饰PEEK表面及其与成骨细胞的相容性

采用丙烯酸等离子体处理聚醚醚酮(PEEK)表面,引入羧基(—COOH),并利用—COOH将具有生物活性的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)肽化学键合在PEEK的表面;通过X射线光电子能谱仪、水接触角测量仪、表面轮廓仪和万能材料试验机对表面处理前后的PEEK进行表征,并采用MC3T3-E1成骨细胞来评价表面修饰的PEEK的细胞相容性。结果表明,—COOH被成功地引入至PEEK表面,并且RGD肽成功地键合在等离子体羧基化的PEEK表面;丙烯酸等离子体处理和RGD肽的修饰均改善了PEEK表面的亲水性,增加了其表面的粗糙度;等离子体处理和RGD肽的修饰均未影响PEEK的拉伸强度及弯曲强度;等离子体处理和RGD肽的修饰均能改善PEEK表面成骨细胞的黏附、铺展与增殖,但RGD肽修饰的PEEK表面对于促进细胞黏附、铺展与增殖的效果明显优于等离子体羧基化的PEEK表面。

化学实验技能大赛对学生培养及医学化学实验教学改革的指导

化学实验技能大赛的实施,能促进学生学习的主动性和积极性,并规范学生的化学实验基本操作;而且能提高学生发现、分析和解决问题的能力,同时培养学生的创新意识和实践能力;还能促进教学内容更新,不断提升实验教学队伍的教育教学能力,并不断深化实验教学改革和实验教学资源建设。

聚醚醚酮在口腔医学中应用的研究进展

总结了聚醚醚酮(PEEK)在口腔医学领域应用的独特优势(较高的强度、良好的生物相容性、适宜的弹性模量和射线可透性等),并依次综述了PEEK在口腔正畸(错颌畸形矫治器、缺牙间隙保持器及正畸弓丝等)、口腔种植(口腔种植体等)、口腔修复(活动义齿和牙冠修复体等)和口腔颌面外科等口腔医学领域的应用现状、存在的不足及最新的研究进展。重点综述了解决PEEK口腔种植体骨整合能力不足的现有表面改性方式。最后对PEEK在口腔医学领域的应用前景及发展方向进行了展望。

碳四烷烃芳构化装置加工凝析油(C5～C12)的研究

我公司利用C4液化气芳构化工艺技术(Nano forming,N-F),以凝析油与烷烃液化气混合物作为原料,利用纳米分子筛催化剂生产出合格的烯烃含量低、辛烷值高的汽油调合组分。不仅提高了凝析油产品价值,也扩宽了本装置的原料来源。

硬组织植入生物活性聚醚醚酮复合材料

聚醚醚酮(PEEK)具有优良的机械性能、良好的生物相容性和耐腐蚀性等特点,其弹性模量和人体皮质骨较为接近,有可能替代金属材料应用在硬组织修复与替换领域。然而,PEEK本身是生物惰性材料,PEEK植入体与骨组织之间的骨整合能力较差,在一定程度上限制了其在硬组织修复与替换领域的应用。目前研究者主要将磷酸钙(CaP)、生物活性玻璃(BGs)和硅酸钙(CS)等生物活性陶瓷添加到PEEK基体中制备复合材料以改善其生物活性,提高PEEK植入体与骨组织之间的骨整合能力。但这些生物活性陶瓷在改善PEEK生物活性的同时,降低了其优异的力学性能。如何在保持PEEK力学性能的同时提高其生物活性成为目前研究的热点。本文综述了近些年用于硬组织植入的生物活性聚醚醚酮复合材料的制备技术、力学及生物学性能等方面的研究进展及现状,并对其发展提出了展望。