聚醚醚酮表面多孔羟基化改性对MC3T3-E1细胞黏附、增殖的影响

目的对聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)薄片表面进行多孔化和羟基化改性,观察PEEK表面形貌和生物活性的变化,并探讨该改性方法对前成骨MC3T3-E1细胞黏附、增殖的影响。方法超声波环境下浓硫酸处理PEEK表面,在其表面形成大量微孔结构;经湿化学法将PEEK表面的酮类基团还原成羟基基团,改善其表面化学活性,提升PEEK薄片的生物相容性。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及静态水接触角检测改性前后材料表面形貌、化学基团及亲水性的变化。未处理PEEK、多孔化PEEK、羟基化PEEK、多孔羟基化PEEK与MC3T3-E1细胞共培养,评价表面改性后PEEK薄片对细胞黏附、增殖的影响。结果 SEM结果显示浓硫酸处理后的PEEK薄片表面形成密集的空隙大小均匀的微孔结构,FT-IR结果证实羟基化改性成功地在PEEK表面还原出了大量羟基基团。同时,表面多孔化和羟基化改性均可有效提升PEEK材料表面的亲水性能。在体外细胞实验中,不同改性的PEEK材料与MC3T3-E1细胞共培养后结果显示,多孔化、羟基化和多孔羟基化改性均可显著促进细胞黏附和伸展,同时随着时间的延长,其促进细胞增殖的功能也逐步增强。结论表面多孔羟基化改性能有效提高PEEK材料表面的生物学活性和亲水性能,进而显著促进细胞的黏附和增殖。