四川大学杨为中&邓怡:多功能聚醚醚酮骨质入体

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四川大学杨为中&邓怡:多功能聚醚醚酮骨质入体


四川大学杨为中&邓怡:多功能聚醚醚酮骨质入体

特种高分子聚醚醚酮(PEEK)作为美国FDA认证的“最佳长期骨移植材料”,然而,其固有的生物惰性以及缺乏促血管再生能力,导致其植入体内后容易形成纤维包裹,阻隔植入体与骨组织之间的直接接触和骨整合,影响植入体的稳定性,从而限制了PEEK在临床科室中的广泛应用。

传统的解决办法一般是直接在植入体表面负载血管生长因子(VEGF)或相关多肽,然而这些生长因子在体内易失活,还容易导致异位血管化等问题。因此,通过模拟乏氧微环境来刺激血管内皮细胞自分泌VEGF的策略,为提高PEEK植入体的长期骨整合稳定性开辟了研究新思路。

近日,邓怡-杨为中联合团队在前期PEEK表面生物化工程的研发基础上,设计并制备了一种具有高效促成血管化的多功能聚醚醚酮骨植入体:以多孔的磺化聚醚醚酮(sPEEK)为基底,通过简单的两步水热法制备氢氧化镍纳米颗粒(Ni(OH)2)和羟基磷灰石纳米花(HA nanoflowers),在惰性PEEK表面同时构建了乏氧和成骨微环境,促进植入体周围的血管再生和新生骨长入,从而显著提高了PEEK骨植入体的体内长期稳定性(图1)。

四川大学杨为中&邓怡:多功能聚醚醚酮骨质入体

图1. 兼具高效促血管化和骨整合特性的PEEK植入体的制备及原理示意图

该体系在未引入任何生长因子的情况下,赋予了惰性PEEK植入体优异的成骨/成血管双重生物特性,一定程度上弥补了PEEK材料作为骨植入物的劣势,为拓展PEEK在临床上的应用进一步奠定了实验基础。


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