PE及PET纤维表面无机/有机生物活性涂层研究

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近年来,随着医疗技术的飞速发展,市场对生物医用材料的需求也日益增高,生物医用材料在人类社会生活中的应用越来越广泛。其中医用高分子材料在医药领域中有良好的表现,但是由于材料表面的生物相容性限制,改善材料的生物相容性是目前高分子医用材料的研究重点之一。针对这一问题,本课题拟开发出一种超高分子聚乙烯(UHMWPE)和聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)材料,对其进行表面修饰从而改善它们的生物相容性、亲水性以使其满足临床需要。具体研究成果如下:本研究对PE材料表面使用丝素蛋白(SF)进行了修饰,制备了一种具有良好亲水性和细胞粘附行为的丝素蛋白接枝材料的,并采用了傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重(TG)和水接触角分析等手段对PE/SF复合材料的化学结构、亲水性和形貌进行了表征。研究结果表明,SF可以在UHMWPE材料表面形成涂层,使用铬酸腐蚀更有利于SF的沉积。经过铬酸腐蚀后,UHMWPE材料表面的亲水性和SF沉积均得到改善,使得SF的包覆量达到10.31%。而且UHMWPE材料的力学性能并没有明显的下降,这说明在UHMWPE材料表面沉积的SF对其力学性能没有影响。UHMWPE材料的细胞粘附程度实验表明,PECr SFs材料有最大的细胞活力,说明其生物相容性最好。(2)本研究采用原子层沉积法(ALD)和水热法制备了一种由氧化锌(Zn O)/磷酸四钙(TTCP)/明胶(Gel)涂层覆盖的生物相容性良好的新型PET编织网,并通过XRD和SEM对PET编织网涂层进行了表征。XRD结果表明,Zn O和TTCP在PET编织网表面均有良好的涂层,原子层沉积法制备的Zn O能够使涂层的附着力达到8Mpa左右。通过扫描电镜(SEM)显示了PET编织网的Zn O、TTCP和凝胶的直径和形貌。经Zn O、TTCP和凝胶处理后,PET表面的水接触角减小。通过对NIH3T3细胞的共聚焦成像,发现所得产物具有促进细胞增殖的作用,说明所制备的PET/Zn O/TTCP/Gel编织物具有良好的生物相容性。本研究通过对PE和PET材料的改性,得到了具有促进细胞增殖的作用的PET/Zn O/TTCP/Gel编网结构,和良好的生物相容性UHMWPE/SF复合材料支架,说明生物医学支架上进行表面改性是获得适宜亲水性表面的有效途径,为其未来的应用奠定了基础。
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