低温等离子体改善了聚 (乙乙) 生物材料的化学和细胞特性,用于生物矿化

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 表面化学 表面化学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 聚 (乙乙) (PEEK) 是一种广泛使用的生物材料,但其表面特性可以限制细胞融合和生物矿物化.
• 表面修改技术对于改善PEEK支架的骨质导电性和生物相容性至关重要.
• 低温等离子体 (LTP) 为改变表面化学和增强生物反应提供了一种多功能方法.

研究的目的:

• 研究各种低温等离子体 (LTP) 处理对聚乙 (PEEK) 表面化学和生物性能的影响.
• 评估LTP改性PEEK表面对生物矿物化和细胞活性的影响.
• 为了比较不同LTP的有效性,包括三乙烯酸盐 (TEP),甲基甲基酸盐 (MMA) 和乙烯二胺 (EDA),在增强PEEK特性.

主要方法:

• 用不同LTP (TEP,MMA,EDA) 和对照组 (没有等离子治疗) 处理PEEK支架.
• 处理和对照PEEK样品在模拟体液 (SBF) 中进行化,并使用扫描电子显微镜 (SEM) 和色染料分析生物矿物化.
• 表面化学的特征是使用富里埃变换红外光谱 (FTIR) 和X射线光电子光谱 (XPS).
• 用MTT测定来评估细胞活力.

主要成果:

• 与对照组相比,所有LTP治疗都导致了形态变化和生物矿物化的增加.
• FTIR和XPS证实了LTP处理后表面功能组的变化.
• 与对照组相比,MTT测定表明LTP处理的PEEK的细胞活力显著更高,TEP处理的PEEK的活力最高 (82.91%±5.00).
• 石灰质染色显示了MMA (101.17 ± 4.63) 和TEP (96.35 ± 3.58) 处理的PEEK的最高生物矿物化水平.

结论:

• 低温等离子处理有效地改变了PEEK的表面化学成分,从而提高了生物矿物化和细胞活力.
• TEP 血治疗显示出优越的细胞活力,而 MMA 和 TEP 治疗显示出最高的生物矿物化.
• 通过LTP进行表面修饰是一种有前途的策略,可以提高PEEK在生物医学应用中的生物性能.