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

郑延延，刘吕花，韩崇涛，熊成东，张丽芳

(1.川北医学院基础医学院，四川 南充 637000； 2.中国科学院成都有机化学研究所，四川 成都 610041)

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

郑延延1，刘吕花1，韩崇涛2，熊成东2，张丽芳2

(1.川北医学院基础医学院，四川 南充 637000； 2.中国科学院成都有机化学研究所，四川 成都 610041)

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。

聚醚醚酮；碳纳米管；生物活性玻璃；成骨细胞相容性；骨科材料

传统骨科金属材料的弹性模量，如钛(100 GPa)及钛合金(105—125 GPa)，比人皮质骨(6—23 GPa)高数倍[1-2]。这种不匹配的弹性模量会引起“应力屏蔽”效应，造成植入体周围发生骨吸收和骨萎缩，最终植入失败。此外，金属材料可能释放出金属离子使周围组织发生炎症，且在常用的医学影像技术(CT、MRI等)下金属材料会产生伪影，不利于骨生长和愈合的有效监控。因此，研发性能更加优良的新型骨科材料是非常必要的。

热塑性特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)由于其弹性模量和人皮质骨较为接近，具有良好的生物相容性、X射线透过性、CT或MRI成像下无伪影等优点[2-4]，受到材料学和骨科学研究者越来越高的重视，期望其能替代传统医用金属材料用作骨科材料。……