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种植体表面处理的研究进展梁伟（铜仁地区第一人民医院口腔科，贵州铜仁554300）【关键词】牙种植体；骨整合；表面处理文章编号：1009-5519（2012）13-2016-03中图法分类号：R783.2文献标识码：A骨内种植体植入成功的标志是：种植体和周围骨组织直接接触，光镜下种植体的周围无放射投射区，也就是无软组织介入，且能使种植体的负荷持续传导，并分散在骨组织中，也就是种植体与周围骨形成骨整合[1]。
种植体表面工程设计是种植体能否形成骨结合的一个重要因素，能够直接影响种植体周牙槽骨中成骨细胞的贴附、增殖、分化和基质的合成、钙化等一系列生理反应[2]。
因此，为了提高种植体的生物相容性，种植体表面各种处理技术如加成法、去除减少法、表面修饰法等处理技术常被应用。
1表面加成法1.1钛浆涂层（titanium plasma sprayed，TPS）钛浆喷涂是在高温下，将熔融的钛金属液滴高速喷射在种植体的表面并附着其上，形成疏松粗糙的表面，电镜下观察，可以发现表面形成圆形或者不规则的相互沟通的微孔。
由此形成的粗糙表面更有利于成骨细胞的黏附和增殖分化。
Bagno等[3]用的是藻酸钠凝胶纯钛作为涂层材料证实其更有利于成骨细胞的黏附生长，估计是介导了细胞的生物信号。
1.2羟基磷灰石（hydroxyapatile，HA）涂层羟基磷灰石[Ca10（PO4）6（OH）2]（简称HAP或HA）因为与人体天然骨组织的成分类似，因此具有良好的生物相容性，钛基HA生物涂层材料可以诱导软骨细胞在天然骨上沉积，发生成骨反应，使新骨在涂层的表面更好地生长。
这种双向的生长方式有利于形成天然骨组织和种植体表面涂层之间的化学键结合，有利于种植体最终的骨整合。
钛基HA生物陶瓷涂层的制备方法主要有等离子喷涂法、涂覆-烧结法、溶胶-凝胶法、电化学反应法以及低温燃烧法等。
1.2.1等离子喷涂法（plasma sprayed coating，PSC）以高纯度的HA粉末为原始粉，采用PSC制备的钛基HA涂层生物材料，具有效率高、涂层均匀、重复性好和适合工业化生产等特点。
氧化锆种植体表面改性及其在骨结合中的作用氧化锆拥有优良的美学性能、良好的力学性能和生物相容性，但未处理的氧化锆表面具有生物惰性，骨结合能力相对较差。
目前研究热点想通过氧化锆表面改性，增强材料骨结合能力。
本文将对此作综述。
1.表面形貌的改性表面形貌包括宏观、微观、纳米尺寸的形貌，会影响种植体周围细胞的粘附、增殖和分化及其生物力学稳定性。
氧化锆表面形貌的改性方法主要包括喷砂、酸蚀、喷砂酸蚀、激光、选择性渗透酸蚀等。
1.1喷砂喷砂指将铝或碳化硅等颗粒喷到氧化锆植入体表面，形成粗糙的表面，能提高表面粗糙度，从而增强蛋白的粘附和其他细胞行为[1]。
1.2酸蚀酸蚀即采用氢氟酸（HF）、硝酸、硫酸等溶液去除表面杂质，形成微米级结构，能增加材料表面积。
1.3喷砂-酸蚀酸蚀结合喷砂结合两者优点，是最常用的改性方法之一。
喷砂形成的较大凹坑可以为细胞提供附着的位点，促进细胞粘附、延伸和分化。
酸蚀形成的小凹坑与细胞形成点状接触从而刺激细胞生物活性。
这两个因素作用下，增加了黏着斑水平，最终促进了种植体周围骨形成[2]。
1.4选择性渗透酸蚀(SIE)Aboushelib[3]发明的一种新技术——选择性渗透酸蚀，通过在氧化锆表面覆盖一种特别的渗透玻璃，加热熔融。
熔融的液相玻璃在晶界之间扩散产生表面张力和毛细作用力，将晶粒分离。
最后冷却之后晶界之间的玻璃会在酸中蚀刻，得到纳米级多孔结构。
1.5激光激光处理可在氧化锆表面形成微纳米结构，能显著提高表面粗糙度，增加表面羟基数量，改善表面润湿性，促进成骨细胞黏附[4]。
目前有光纤激光、飞秒激光、CO2激光、Nd:YAG激光等。
2.表面化学修饰表面化学修饰是指将官能团应用于表面以优化表面化学性质，如润湿性、化学成分、电荷、结晶度，促进细胞粘附、增殖等反应。
2.1紫外线处理由于超亲水性，经紫外处理的钛种植体的骨整合性得到了显著改善。
这种现象称为“紫外光介导的光功能化”，其机制为:紫外线在桥接氧位点产生表面氧空位，有利于离解水的吸附。
第４９卷第５期２０２１年５月塑料工业ＣＨＩＮＡＰＬＡＳＴＩＣＳＩＮＤＵＳＴＲＹ小分子表面活化改性ＰＥＥＫ骨植入物的研究进展∗孙会娟(衡水学院应用化学系ꎬ河北衡水０５３０００)㊀㊀摘要:介绍了常见小分子ꎬ如酸类㊁胺类等改性聚醚醚酮(ＰＥＥＫ)材料用于骨植入物的研究ꎮ综述了近年利用小分子通过化学改性及复合改性的方式改善ＰＥＥＫ表面惰性的方法及用于骨修复材料的改性效果ꎮ最后对小分子改性ＰＥＥＫ需要注意的工艺问题及其临床应用提出展望ꎮ关键词:聚醚醚酮ꎻ化学改性ꎻ骨修复ꎻ抗菌中图分类号:ＴＱ３２４ ８㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００５－５７７０(２０２１)０５－００２９－０４ｄｏｉ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １００５－５７７０ ２０２１ ０５ ００４开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ):ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＰＥＥＫＢｏｎｅＩｍｐｌａｎｔｓｂｙＳｕｒｆａｃｅＡｃｔｉｖａｔｉｏｎＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈＳｍａｌｌＭｏｌｅｃｕｌｅｓＳＵＮＨｕｉ￣ｊｕａｎ(ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙꎬＨｅｎｇｓｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＨｅｎｇｓｈｕｉ０５３０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｍｏｎｓｍａｌｌｍｏｌｅｃｕｌｅｓꎬｓｕｃｈａｓꎬａｃｉｄｓꎬａｍｉｎｅｓａｎｄｓｏｏｎꎬｍｏｄｉｆｉｅｄｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ(ＰＥＥＫ)ｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｂｏｎｅｉｍｐｌａｎｔｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ.ＴｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｉｎｅｒｔｎｅｓｓｏｆＰＥＥＫｂｙｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｍａｌｌｍｏｌｅｃｕｌｅｓａｎｄｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆＰＥＥＫａｓｂｏｎｅｒｅｐａｉｒｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ.Ｆｉｎａｌｌｙꎬｓｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｃｌｉｎｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｍａｌｌｍｏｌｅｃｕｌｅｍｏｄｉｆｉｅｄｐｅｅｋｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＰｏｌｙｅｔｈｅｒＥｔｈｅｒＫｅｔｏｎｅꎻＣｈｅｍｉｃａｌＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎꎻＢｏｎｅＲｅｐａｉｒꎻＡｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ在先天性疾病㊁意外事故或衰老等各种原因导致骨缺损时ꎬ可植入生物材料ꎬ如骨钉㊁骨板㊁脊柱笼㊁人工关节等ꎬ得到了广泛的临床应用[１－５]ꎬ尤其全球老龄化㊁病患年轻化程度的加剧ꎬ该材料的需求量也日益增加[６]ꎮＰＥＥＫ为生物医学植入物提供了许多优越的性能ꎬ包括接近皮质骨的弹性模量㊁良好的耐化学性和灭菌性㊁优良的机械性能㊁无毒㊁自然透光等ꎬ成为植入生物材料的首选[７－１０]ꎮ然而ꎬＰＥＥＫ是一种生物惰性材料ꎬ缺乏生物活性表面ꎬ进而导致骨整合性较差ꎬ限制了其在骨植入等生物医学中的应用ꎮ为此ꎬ需要对ＰＥＥＫ进行表面改性ꎮ目前ꎬ有物理[１１－１２]㊁化学[１３－１４]㊁复合材料[１５－１６]等改性方式ꎮ物理改性存在基体与涂层结合力弱ꎬ容易分层剥离的风险ꎬ进而导致植入物过早失效ꎬ使用寿命短ꎬ病患需多次接受手术创伤ꎬ甚至引起其他严重疾病ꎻ复合材料改性通常需要解决添加材料与基体之间的相容性差而引起机械性能降低的问题ꎮ与此相比ꎬ化学改性可以在基体与改性分子之间建立稳固的化学键接ꎬ使两者结合为一体ꎬ且在一定程度上还可改善基体与体系中其他添加材料之间的相容性ꎮ本文对近年小分子酸类㊁胺类等用于ＰＥＥＫ骨植入物的表面化学改性研究进行了归纳和整理ꎮ１㊀磺化改性磺化改性是一种比较简单的活化ＰＥＥＫ表面的方法ꎮ磺化主要是利用浓硫酸对ＰＥＥＫ的腐蚀作用ꎬ在其表面产生磺酸基团(ＳＯ３Ｈ)ꎬ同时形成利于骨整合的多孔网络ꎮ该方法操作简单㊁不受光照影响ꎬ适用于几何形状复杂的生物医学植入物[１７]ꎮ除单纯磺化改性外ꎬ磺化复合改性也多见研究应用ꎮ１ １㊀磺化改性ＰＥＥＫＢｒｕｍ等[１８]采用硫酸法对ＰＥＥＫ进行磺化处理ꎬ得到不同处理时间下的ＳＰＥＥＫ－１(１ｈ)和ＳＰＥＥＫ－２(１ ５ｈ)ꎮＳＰＥＥＫ的失重曲线显示ꎬ１００ħ时由于失水而发生质量损失ꎻ３００~４００ħ阶段的热降解归因于ＳＯ３Ｈ的去除ꎻ而５００~６００ħ段热的降解由ＰＥＥＫ链降解引起ꎮＳＰＥＥＫ－１的平均磺化度为５９％ꎬＳＰＥＥＫ－２的平均磺化度为５６％ꎮ经７ｄ培养ꎬ与ＰＥＥＫ相比ꎬＳＰＥＥＫ－１上的Ｌ９２９成纤细胞代谢活性几乎无变化ꎬ而ＳＰＥＥＫ－２上的细胞代谢活性显著增加了约２０％ꎬ表明ＳＰＥＥＫ对细胞没有杀伤作用ꎬ但ＳＰＥＥＫ－２对细胞行为有干扰作用ꎮＴｏｍｏｇｌｕ等[１９]以氯化钠和尿素粉末为造孔剂ꎬ通过烧结法制备高孔ＳＰＥＥＫꎮ磺化处理引入了亲水性的ＳＯ３Ｈ基团ꎬ水接触角增加ꎮ同时ꎬ磺化表面处理可诱导样品表面形成类骨磷灰石ꎮ其机理为:在模拟体液(ＳＢＦ)中ꎬ中性ＳＯ３Ｈ基团分解成ＳＯ３－和Ｈ＋ꎬ经质子转移后ＳＰＥＥＫ表面带负电ꎬ带正电的Ｃａ２＋被结合到ＳＰＥＥＫ表面ꎮ当Ｃａ２＋离子积累时ꎬ表面获得正电荷并吸引带负电荷的磷酸盐离子ꎬ从而形成由磷酸氢钙组成的亚稳相的水合前体团簇ꎬ并最终转变成９２ ∗２０１８年河北省科技厅项目(１８２１１２３５)作者简介:孙会娟ꎬ女ꎬ１９８５年生ꎬ讲师ꎬ硕士ꎬ研究方向高分子材料加工及应用ꎮｓｈｊ６９１０＠１６３ ｃｏｍ塑㊀料㊀工㊀业２０２１年㊀㊀稳定的类骨磷灰石ꎬ提高了ＰＥＥＫ的体内生物活性ꎮ另外ꎬ由于压制过程中造孔剂颗粒被压碎ꎬＳＰＥＥＫ中氯化钠成型的孔径为１８０~１９０μｍꎬ尿素成型孔径５００μｍꎬ均比实际颗粒尺寸小ꎮ孔隙率和孔径利于细胞迁移ꎬ增强了ＰＥＥＫ－骨间的机械联锁ꎬ促进了骨生长和体液传递ꎮ同时ꎬＳＰＥＥＫ的杨氏模量随孔隙率的增加㊁孔径的减小而降低ꎮ１ ２㊀磺化涂覆复合改性ＰＥＥＫＹｕ等[２０]采用抗炎性的阿司匹林(ＡＳＰ)与成骨肽(ＢＦＰ)复合修饰ＳＰＥＥＫꎮＳＰＥＥＫ￣ＡＳＰ之间通过π－π堆积作用结合ꎬＢＦＰ则接枝于涂覆在ＰＥＥＫ表面的多巴胺上ꎬ形成ＳＰＥＥＫ￣ＡＳＰ￣ＢＦＰꎮＳＰＥＥＫ呈现出三维多孔复合结构ꎬ该多孔微环境利于细胞和骨组织的生长ꎮＡＳＰ对细胞成骨分化无不良影响ꎬ且可在磷酸盐缓冲液(ＰＢＳ)中１~６ｄ内持续释放ꎮ水接触角测试ꎬＳＰＥＥＫ为１０５ʎꎻＳＰＥＥＫ￣ＡＳＰ约６８ʎꎬ归因于ＡＳＰ中亲水性羧基ꎻ而ＳＰＥＥＫ￣ＡＳＰ￣ＢＦＰ为２７ʎꎬ原因是ＢＦＰ修饰前加入的多巴胺含有大量的极性儿茶酚和胺基及ＢＦＰ自身含有的氨基㊁羧基等均具亲水性ꎮ亲水性的改善ꎬ有利于细胞黏附ꎬ且具有良好的生物相容性ꎮ此外ꎬＳＯ３Ｈ基团可赋予ＰＥＥＫ抗菌性能ꎬＡＳＰ也具有良好的抗炎作用ꎬ且ＡＳＰ㊁ＢＦＰ的协同作用可进一步抑制炎症因子的表达ꎮＨｅ等[２１]以海藻酸钠(ＳＡ)－绿原酸(ＣＧＡ)溶液为溶剂制备了富含活化羧基的ＳＡ(ＣＧＡ)水凝胶修饰的ＳＰＥＥＫ(ＳＰＥＥＫ＠ＳＡ(ＣＧＡ))ꎮ并将ＢＦＰ接枝于水凝胶表面(ＳＰＥＥＫ＠ＳＡ(ＣＧＡ)＠ＢＦＰ)ꎮ研究发现ꎬＳＡ主要分布在ＳＰＥＥＫ的微孔中ꎬ添加ＣＧＡ不会改变样品的表面特性ꎬ但接枝ＢＦＰ后表面产生凸起ꎮ接触角数据ꎬＳＰＥＥＫ为６７ ７５ʎꎻＳＰＥＥＫ＠ＳＡ为２３ ３３ʎꎬ是由于羧基在ＳＡ水凝胶中的积极作用ꎻＳＰＥＥＫ＠ＳＡ(ＣＧＡ)和ＳＰＥＥＫ＠ＳＡ(ＣＧＡ)＠ＢＦＰ分别为３０ ５ʎ和２８ ０８ʎꎬ表明ＣＧＡ和ＢＦＰ对材料表面的亲水性无进一步改善ꎬ但与ＳＰＥＥＫ相比ꎬ亲水性仍较好ꎬ利于细胞黏附ꎮＢＦＰ对细胞增殖有良好的促进作用ꎬ且矿化结节较密集ꎬ即成骨效率高ꎮ在ＰＢＳ液中ꎬ随着ＳＡ的降解ꎬＣＧＡ在１~８ｄ内持续释放出具有抑菌和杀菌作用的药物ꎬ使ＳＰＥＥＫ＠ＳＡ(ＣＧＡ)＠ＢＦＰ对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有抗菌活性ꎮ１ ３㊀磺化接枝复合改性ＰＥＥＫ图１㊀ＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫ的制备Ｆｉｇ１㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫＺｈａｏ等[２２]模拟关节软骨和软骨下骨结构ꎬ将ＰＥＥＫ磺化㊁接枝聚合㊁ＰＶＡ冻融相结合ꎬ在ＳＰＥＥＫ上接枝一层厚度仅为４０μｍ㊁与丙烯酸(ＡＡ)复合的聚乙烯醇(ＰＶＡ)水凝胶层ꎬ制备了新型 软表面硬基 的承载组合ＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫ(图１)ꎮ虽然ＳＰＥＥＫ表面引入了亲水性的ＳＯ３Ｈ基团ꎬ但其表面多孔结构的凹坑中滞留的空气会导致更高的水接触角ꎬ结果ＳＰＥＥＫ(１０３ʎ)变得比ＰＥＥＫ(９０ʎ)更具疏水性ꎮ而后期ＰＶＡ/ＡＡ的加入ꎬ使ＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫ的水接触角低至７ʎ左右ꎬ且摩擦系数在滑动速度为２５ｍｍ/ｓ时达到最低ꎬ约为０ ０２１ꎮＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫ的显著减摩性能可以解释为:ＰＶＡ水凝胶具有多孔㊁非均匀结构ꎬ并且在水润滑条件下具有较低的摩擦系数ꎬ摩擦机制遵循边界和双相润滑机制ꎮ此外ꎬ在ＰＶＡ/ＡＡ￣ｇ￣ＳＰＥＥＫ的软/硬组合中ꎬＳＰＥＥＫ表面的孔隙可以作为水凝胶的储层ꎬ保留的水凝胶在表面层被剪断后能够释放出来ꎬ得以再生ꎮ２㊀胺化改性乙二胺(ＥＤＡ)是一种末端带有两个氨基的脂肪族二胺ꎮ胺化反应是ＥＤＡ的氨基与ＰＥＥＫ中的酮羰基之间发生的席夫碱反应ꎮ席夫碱可见于抗肿瘤㊁抗菌㊁抗真菌等多种生物应用中[２３]ꎮＢａｉ等[２４]将ＳＰＥＥＫ与氯化亚砜反应ꎬ得到芳砜酰氯ꎬ并继续与ＥＤＡ反应ꎬ对ＰＥＥＫ进行胺化改性(ＳＰＥＥＫ￣ＥＤＡ)ꎮＰＥＥＫ㊁ＳＰＥＥＫ和ＳＰＥＥＫ￣ＥＤＡ的水接触角分别为８３ ４１ʎʃ０ ８４ʎ㊁７９ ６７ʎʃ１ ２０ʎ㊁４４ ９７ʎʃ１ ４４ʎꎬ表明磺化处理并没有显著改善ＰＥＥＫ的润湿性ꎬ但经ＥＤＡ改性后的润湿性增加为细胞的良好黏附创造了条件ꎮ此外ꎬ还证实了ＳＰＥＥＫ￣ＥＤＡ无细胞毒性ꎬ具有良好的细胞相容性和生物相容性ꎮＤｉｎｇ等[２５]研究了不同体积比的混合酸(硝酸ʒ浓硫酸＝１ʒ１㊁１ʒ３㊁１ʒ５㊁２ʒ１)对ＰＥＥＫ表面形貌的影响ꎬ发现１ʒ１的混合酸可以形成具有微米和纳米级多层多孔结构的ＰＥＥＫ(ＳＮＰＥＥＫ)ꎮ在此基础上ꎬ通过ＥＤＡ的胺化反应形成ＳＮＰＥＥＫ￣ＮＨ２(图２)ꎮ虽然ＳＮＰＥＥＫ￣ＮＨ２仍呈蜂窝状六边形结构ꎬ但其表面粗糙度较ＳＮＰＥＥＫ有所下降ꎮ胺化后ꎬＳＰＥＥＫ的圆形纳米孔结构消失ꎬ并在其表层形成不规则纳米孔结构ꎬ是由于表面层在胺化过程中脱落或溶解所致ꎮＳＮＰＥＥＫ￣ＮＨ２与骨组织良好骨结合的主要原因是:多孔改性增加了ＰＥＥＫ的表面积ꎬ进而增大了与骨组织的结合面积ꎻ并且氨基功能化改善了润湿性和细胞相容性ꎮ总之ꎬＰＥＥＫ的表面结构和化学状态的双重修饰不仅具有良好的亲水性㊁细胞相容性和生物活性ꎬ而且胺化产生的希夫碱基和氨基也具有很高的抗菌活性ꎬ有利于进一步提高ＰＥＥＫ的骨整合能力ꎮ图２㊀聚醚醚酮表面改性工艺示意图Ｆｉｇ２㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｆｏｒｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅＰＥＥＫｓｕｒｆａｃｅ０３第４９卷第５期孙会娟:小分子表面活化改性ＰＥＥＫ骨植入物的研究进展３㊀其他改性除磺化㊁胺化改性ＰＥＥＫ之外ꎬ也有使用表面活性剂㊁磷化改性及新型结构聚芳醚酮用于骨修复材料的研究ꎮＨｅ等[２６]将ＰＥＥＫ氯甲基化得到ＣＭ￣ＰＥＥＫ后ꎬ分别与两种季铵盐十八烷基二甲基氯化铵(ＳＴＡＣ)和十六烷基三甲基溴化铵(ＣＴＭＡＢ)接枝ꎬ制备抗菌表面(Ｓ￣ＰＥＥＫ㊁Ｃ￣ＰＥＥＫ)ꎮ经季铵盐改性后ꎬＰＥＥＫ的润湿性大大提高ꎬ更利于细胞的初始黏附和生长ꎮＳ￣ＰＥＥＫ和Ｃ￣ＰＥＥＫ对金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为１００％和９８ ９１％ꎻ对大肠杆菌的抗菌率分别为４８ ３９％和５８ ０６％ꎬ表明两种改性ＰＥＥＫ对金黄色葡萄球菌的抑制效果较好ꎬ即季铵盐对革兰氏阳性菌的抗菌性能优于革兰氏阴性菌ꎬ这与季铵盐烷基链长度有关ꎮ抗菌机理为季铵盐的正离子首先通过静电作用与带负电的细菌接触ꎬ然后烷基链延伸到细胞壁和细胞膜中ꎬ扰乱细菌的正常代谢ꎬ杀死细菌ꎮＭａｈｊｏｕｂｉ等[２７]用物理(抛光和喷砂)和两步重氮化学法ꎬ利用２－氨基乙酰膦酸(ＡＥＰＡ)在ＰＥＥＫ上形成一层膦酸盐层ꎮ产生四种不同的表面条件:抛光(ＰＥＥＫ￣Ｐ)㊁抛光和磷化(ＰＥＥＫ￣ＰＰ)㊁喷砂(ＰＥＥＫ￣Ｓ)和喷砂和磷化(ＰＥＥＫ￣ＳＰ)样品ꎮ由于ＰＥＥＫ￣Ｓ表面粗糙ꎬＰＥＥＫ￣Ｓ疏水性比ＰＥＥＫ￣Ｐ大ꎬ两者经磷酸化处理后亲水性均增加ꎮ浸入１ ５倍ＳＢＦ中１０ｄꎬ钙磷比均在羟基磷灰石(ＨＡ)预期的钙磷比范围内ꎬ但含磷基质ＰＥＥＫ￣ＰＰ㊁ＰＥＥＫ￣ＳＰ比非磷基质ＰＥＥＫ￣Ｐ㊁ＰＥＥＫ￣Ｓ更能促进矿物沉积ꎮ此外ꎬＳＢＦ浸渍法沉积的ＨＡ在ＰＥＥＫ￣ＰＰ上的黏附强度提高了约４０％ꎮ喷砂提供了更多的锚定位点ꎬ磷酸化和喷砂的结合使细胞的代谢活性达到最高ꎮ磷化的促进作用体现为:磷酸盐在生理条件下是带负电的ꎬ负电荷可以(１)促进溶液中钙离子的螯合作用ꎬ启动矿化过程ꎻ(２)抑制非特异性蛋白质的吸附ꎻ(３)吸附细胞黏附蛋白以改善细胞黏附ꎮ聚芳醚腈酮(ＰＰＥＮＫ)与ＰＥＥＫ同属聚芳醚酮一族ꎬ与ＰＥＥＫ不同的是ꎬＰＰＥＮＫ结构中的氰基为化学修饰提供了反应点ꎮＬｉｕ等[２８]在浓碱溶液中水解氰基ꎬ氰基转化为羧基ꎬ使ＰＰＥＮＫ更具亲水性ꎮ在此基础上ꎬ采用偶联共价固定㊁肝素结合(ＥＤＡ为连接物)两种方式固定骨形成蛋白－２(ｒｈ￣ＢＭＰ￣２)以改性ＰＰＥＮＫ表面ꎬ对应产物Ｐ￣ＢＭＰ￣２㊁ＰＨ￣ＢＭＰ￣２ꎮ毒性试验表明ꎬＰＰＥＮＫ㊁Ｐ￣ＢＭＰ￣２和ＰＨ￣ＢＭＰ￣２均无细胞毒性ꎮｒｈＢＭＰ￣２的引入ꎬ使Ｐ￣ＢＭＰ￣２和ＰＨ￣ＢＭＰ￣２的水接触角分别下降至７７ ８ʎʃ２ ２ʎ和５８ ０ʎʃ１ ５ʎꎮｒｈＢＭＰ￣２为细胞黏附提供了良好的界面ꎬ体现在Ｐ￣ＢＭＰ￣２和ＰＨ￣ＢＭＰ￣２的前成骨细胞ＭＣ３Ｔ３￣Ｅ１的密度明显高于ＰＰＥＮＫꎬ后者尤甚ꎮ同时ꎬｒｈＢＭＰ￣２能有效地促进促进成骨细胞的分化㊁碱性磷酸酶活性ꎮ生物相容性方面ꎬＰＨ￣ＢＭＰ￣２较Ｐ￣ＢＭＰ￣２好ꎬ是因为Ｐ￣ＢＭＰ￣２中的氨基键连接了ＰＰＥＮＫ与ｒｈＢＭＰ￣２致生物相容性降低ꎬ但Ｐ￣ＢＭＰ￣２的长期稳定性较高ꎮ４㊀结语ＰＥＥＫ优异的性能ꎬ激发了科研技术人员对其探索的兴趣ꎮ为了满足日益增长的骨修复材料的需求ꎬ及病患对骨修复材料长期使用寿命的期望ꎬ有必要对惰性的ＰＥＥＫ表面进行适当的活化处理ꎮ在众多处理方式中ꎬ使用化学小分子改性ꎬ可以实现与ＰＥＥＫ长期㊁稳定的结合ꎬ甚至能进一步改善ＰＥＥＫ与其他添加物的界面相容性ꎬ从而提高ＰＥＥＫ的力学性能[２９]ꎮ此外ꎬ目前经常使用的小分子ꎬ多为硫酸㊁ＥＤＡ等常见化学物质ꎬ原料易得ꎬ制备工艺简单ꎬ但可用种类单一ꎮ今后的研究中ꎬ需要开发高效㊁功能化㊁经济的改性分子ꎬ并进一步明确其改性ＰＥＥＫ机理及对细胞增殖㊁矿化㊁生物相容性及骨整合的影响规律ꎮ同时ꎬ需要强化植入物的体内研究ꎬ以充分考察其在实际复杂环境中的实用性ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]ＫＯＪＩＣＮꎬＲＡＮＧＧＥＲＣꎬÖＺＧÜＮＣꎬｅｔａｌ.Ｃａｒｂｏｎ￣ｆｉｂｒｅ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰＥＥＫｒａｄｉｏｌｕｃｅｎｔｉｎｔｒａｍｅｄｕｌｌａｒｙｎａｉｌｆｏｒｈｕｍｅｒａｌｓｈａｆｔｆｒａｃｔｕｒｅｆｉｘａｔｉｏｎ:Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄａｐｉｌｏｔｃｌｉｎｉｃａｌｓｔｕｄｙ[Ｊ].Ｉｎｊｕｒｙ￣ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＣａｒｅｏｆｔｈｅＩｎｊｕｒｅｄꎬ２０１７ꎬ４８(Ｓｕｐｐｌ５):Ｓ８￣Ｓ１１. [２]ＳＣＨＬＩＥＭＡＮＮＢꎬＳＥＩＦＥＲＴＲꎬＴＨＥＩＳＥＮＣꎬｅｔａｌ.ＰＥＥＫｖｅｒｓｕｓｔｉｔａｎｉｕｍｌｏｃｋｉｎｇｐｌａｔｅｓｆｏｒｐｒｏｘｉｍａｌｈｕｍｅｒｕｓｆｒａｃｔｕｒｅｆｉｘａｔｉｏｎ:Ａｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｕｄｙｉｎｔｗｏ￣ａｎｄｔｈｒｅｅ￣ｐａｒｔｆｒａｃｔｕｒｅｓ[Ｊ].ＡｒｃｈｉｖｅｓｏｆＯｒｔｈｏｐａｅｄｉｃ＆ＴｒａｕｍａＳｕｒｇｅｒｙꎬ２０１７ꎬ１３７(１):６３－７１. [３]ＧＨＥＩＳＡＲＩＦＡＲＭꎬＴＨＯＭＰＳＯＮＧＡꎬＤＲＡＧＯＣꎬｅｔａｌ.Ｉｎｖｉｔｒｏｓｔｕｄｙｏｆｓｕｒｆａｃｅａｌｔｅｒａｔｉｏｎｓｔｏｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅａｎｄｔｉｔａｎｉｕｍａｎｄｔｈｅｉｒｅｆｆｅｃｔｕｐｏｎｈｕｍａｎｇｉｎｇｉｖａｌｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｒｏｓｔｈｅｔｉｃＤｅｎｔｉｓｔｒｙꎬ２０２０ꎬ１２５(１):１５５－１６４.[４]ＳＯＵＺＡＭＤꎬＭＡＣＤＯＮＡＬＤＮＡꎬＧＥＮＤＲＥＡＵＪＬꎬｅｔａｌ.Ｇｒａｆｔｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃｓｆｏｒｓｐｉｎａｌｉｎｔｅｒｂｏｄｙｆｕｓｉｏｎ[Ｊ].Ｂｉｏｍｅｄｉｃｉｎｅｓꎬ２０１９ꎬ７(４):７５.[５]ＫＯＨＹＧꎬＰＡＲＫＫＭꎬＬＥＥＪＡꎬｅｔａｌ.Ｔｏｔａｌｋｎｅｅａｒ￣ｔｈｒｏｐｌａｓｔｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅａｎｄｃａｒｂｏｎ￣ｆｉ￣ｂｅｒ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ:Ａｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].Ｍａｔｅ￣ｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣꎬ２０１９ꎬ１００:７０－８１. [６]ＣＨＥＮＹＳꎬＬＩＮＪＨＣꎬＷＵＹＲꎬｅｔａｌ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｏｆｏｓｔｅｏｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒｃｅｌｌｓｏｎｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｅｄｐｏｌｙｅｔｈｅｒ￣ｅｔｈｅｒ￣ｋｅｔｏｎｅ[Ｊ].Ｓｕｒｆａｃｅ＆ＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１８ꎬ３５０(２５):９０４－９１２. [７]ＫＵＲＴＺＡＢＳＭꎬＤＥＶＩＮＥＣＪＮ.ＰＥＥＫｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｔｒａｕｍａꎬｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃꎬａｎｄｓｐｉｎａｌｉｍｐｌａｎｔｓ[Ｊ].Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００７ꎬ２８(３２):４８４５－４８６９. [８]ＨＡＮＸＴꎬＹＡＮＧＤꎬＹＡＮＧＣＣꎬｅｔａｌ.ＣａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰＥＥＫｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｂａｓｅｄｏｎ３Ｄ￣ｐｒｉｎｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃａｎｄｄｅｎｔａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＭｅｄｉｃｉｎｅꎬ２０１９ꎬ８(２):２４０. [９]ＭＡＺＹꎬＬＩＬＬꎬＳＨＩＸＣꎬｅｔａｌ.Ｅｎｈａｎｃｅｄｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｐｏｌｙ(ｓｏｄｉｕｍｐ￣ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ)ｖｉａｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ￣ｉｎｄｕｃｅｄｐｏｌｙ￣ｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０２０ꎬｅ４９１５７ꎬｈｔｔｐｓ://ｄｏｉ ｏｒｇ/１０ １００２/ａｐｐ ４９１５７.１３塑㊀料㊀工㊀业２０２１年㊀㊀[１０]ＫＵＭＡＲＡꎬＹＡＰＷＴꎬＦＯＯＳＬꎬｅｔａｌ.Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｔｅｒ￣ｉｌｉｚａｔｉｏｎｃｙｃｌｅｓｏｎＰＥＥＫｆｏｒｍｅｄｉｃａｌｄｅｖｉｃｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１８ꎬ５(１):１８.[１１]ＺＯＵＦꎬＬÜＦＺꎬＭＡＸＳꎬｅｔａｌ.Ｄｕａｌｄｒｕｇｓｒｅｌｅａｓｅｆｒｏｍｎａｎｏｐｏｒｏｕｓｌｙｂｉｏａｃｔｉｖｅｃｏａｔｉｎｇｏｎｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｆｏｒｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌａｃｔｉｖｉ￣ｔｙꎬｒＢＭＳＣｓｒｅｓｐｏｎｓｅｓａｎｄｏｓｓｅｏｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｄｅｓｉｇｎꎬ２０２０ꎬ１８８:１０８４３３.[１２]ＹＯＯＮＢＪＶꎬＸＡＶＩＥＲＦꎬＷＡＬＫＥＲＢＲꎬｅｔａｌ.Ｏｐｔｉ￣ｍｉｚｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｆｏｒｃｅｌｌａｄｈｅｓｉｏｎａｎｄｐｒｏｌｉｆｅｒ￣ａｔｉｏｎｏｎｔｉｔａｎｉｕｍｐｌａｓｍａｓｐｒａｙｃｏａｔｉｎｇｓｏｎｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋ￣ｅｔｏｎｅ[Ｊ].ＳｐｉｎｅＪｏｕｒｎａｌꎬ２０１６ꎬ１６(１０):１２３８－１２４３.[１３]ＬＩＵＬＨꎬＺＨＥＮＧＹＹꎬＺＨＡＮＧＱＹꎬｅｔａｌ.Ｓｕｒｆａｃｅｐｈｏｓｐｈｏｎａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｈｏｗｓｄｏｓｅ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ[Ｊ].ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓꎬ２０１９ꎬ９(５２):３００７６－３００８６. [１４]ＮＡＫＡＮＯＨꎬＮＯＧＵＣＨＩＹꎬＫＡＫＩＮＯＫＩＳꎬｅｔａｌ.Ｈｉｇｈｌｙｄｕｒａｂｌｅｌｕｂｒｉｃｉｔｙｏｆｐｈｏｔｏ￣ｃｒｏｓｓ￣ｌｉｎｋｅｄｚｗｉｔｔｅｒｉｏｎｉｃｐｏｌｙｍｅｒｂｒｕｓｈｅｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｐｏｌｙ(ｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ)ｓｕｂｓｔｒａｔｅ[Ｊ].ＡＣＳＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０２０ꎬ３(２):１０７１－１０７８.[１５]ＺＨＡＯＦꎬＨＵＳＨꎬＷＡＮＧＦＪꎬｅｔａｌ.ＡｓｕｌｆｏｎａｔｅｄＰＥＥＫ/ＰＣＬｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎａｎｏｆｉｂｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｒｐｅｒｉｏｓｔｅｕｍｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１９ꎬ５４(１８):１２０１２－１２０２３[１６]赵广宾ꎬ安超ꎬ秦勉ꎬ等.聚醚醚酮/羟基磷灰石复合植入物的制备及性能研究[Ｊ].西安交通大学学报ꎬ２０１９ꎬ５３(４):７２－７８.ＺＨＡＯＧＢꎬＡＮＣꎬＱＩＮＭꎬｅｔａｌ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｅｒ￣ｆｏｒｍａｎｃｅｓｔｕｄｙｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ/ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｍｐｌａｎｔｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ ａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉ￣ｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１９ꎬ５３(４):７２－７８.[１７]ＺＨＡＯＹꎬＷＯＮＧＨＭꎬＷＡＮＧＷꎬｅｔａｌ.Ｃｙｔｏｃｏｍｐａｔ￣ｉｂｉｌｉｔｙꎬｏｓｓｅｏｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎꎬａｎｄｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｒｅｅ￣ｄｉｍｅｎ￣ｓｉｏｎａｌｐｏｒｏｕｓａｎｄｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｎｅｔｗｏｒｋｏｎｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒ￣ｋｅｔｏｎｅ[Ｊ].Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１３ꎬ３４(３７):９２６４－９２７７.[１８]ＢＲＵＭＲＳꎬＭＯＮＩＣＨＰＲꎬＢＥＲＴＩＦꎬｅｔａｌ.ＯｎｔｈｅｓｕｌｐｈｏｎａｔｅｄＰＥＥＫｆｏｒｉｍｐｌａｎｔｄｅｎｔｉｓｔｒｙ:Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ[Ｊ].ＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓꎬ２０１９ꎬ２２３:５４２－５４７.[１９]ＴＯＭＯＧＬＵＳꎬＣＡＮＥＲＧꎬＡＲＡＢＡＣＩＡꎬｅｔａｌ.Ｐｒｏ￣ｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｓｕｌｆｏｎａｔｉｏｎｏｆｂｉｏａｃｔｉｖｅｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｆｏａｍｆｏｒｂｏｎｅｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｌｙｍｅｒｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＰｏｌｙｍｅｒｉｃＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１８ꎬ６８(１８):１１６７－１１７６.[２０]ＹＵＹꎬＸＩＥＫＮꎬＸＩＥＬꎬｅｔａｌ.Ｅｎｄｏｗｉｎｇｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅ￣ｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｗｉｔｈａｎｔｉ￣ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙａｂｉｌｉｔｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｏｓ￣ｔｅｏｇｅｎｉｃａｂｉｌｉｔｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅＰｏｌ￣ｙｍｅｒＥｄｉｔｉｏｎꎬ２０２０ꎬ３２(２):１－１９.[２１]ＨＥＸＨꎬＤＥＮＧＹꎬＹＵＹꎬｅｔａｌ.Ｄｒｕｇ￣ｌｏａｄｅｄ/ｇｒａｆｔｅｄｐｅｐｔｉｄｅ￣ｍｏｄｉｆｉｅｄｐｏｒｏｕｓＰＥＥＫｔｏｐｒｏｍｏｔｅｂｏｎｅｔｉｓｓｕｅｒｅｐａｉｒａｎｄｅｌｉｍｉｎａｔｅｂａｃｔｅｒｉａ[Ｊ].ＣｏｌｌｏｉｄｓａｎｄＳｕｒｆａｃｅｓＢ:Ｂｉｏｉｎｔｅｒｆａｃｅｓꎬ２０１９ꎬ１８１:７６７－７７７.[２２]ＺＨＡＯＸＤꎬＸＩＯＮＧＤＳꎬＬＩＵＹＴ.Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ(ＰＥＥＫ)ｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ(ＰＶＡ)ｈｙｄｒｏｇｅｌ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌＢｅｈａｖｉｏｒｏｆＢｉｏ￣ｍｅｄｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１８ꎬ８２:２７－３４.[２３]ＮＷＯＲＩＥＦ.Ｂｉｓ(ｓａｌｉｃｙｌｉｄｅｎｅ)ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ(ｓａｌｅｎ)ａｎｄｂｉｓ(ｓａｌｉｃｙｌｉｄｅｎｅ)ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ￣ｍｅｔａｌｃｏｍｐｌｅｘｅｓ:Ｆｒｏｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎａ￣ｌｙｔｉｃａｌ＆ＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１６ꎬ３(６):０００７６. [２４]ＢＡＩＪＦꎬＤＩＮＧＲꎬＷＡＮＧＹＹꎬｅｔａｌ.Ｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉ￣ｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｂｙｇｒａｆｔｉｎｇａｍｉｎｏｇｒｏｕｐｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｉｔｓｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙａｎｄｃｙｔｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ[Ｊ].Ｍａ￣ｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈＥｘｐｒｅｓｓꎬ２０１９ꎬ６(１１):１１５４１３. [２５]ＤＩＮＧＲꎬＣＨＥＮＴＪꎬＸＵＱＺꎬｅｔａｌ.Ｍｉｘｅｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｓｔａｔｅｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｔｏｉｍｐｒｏｖｅｉｔｓａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｙꎬｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙꎬｃｅｌｌａｄｈｅｓｉｏｎꎬａｎｄｂｏｎｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ[Ｊ].ＡＣＳＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２０ꎬ６(２):８４２－８５１.[２６]ＨＥＭＭꎬＨＯＵＹꎬＪＩＡＮＧＹＬꎬｅｔａｌ.Ｑｕａｔｅｒｎｉｚａｔｉｏｎｏｎｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅａｎｄｉｔｓａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｙ[Ｊ].ＭａｔｅｒｉａｌｓＬｅｔｔｅｒｓꎬ２０１９ꎬ２３５:２４２－２４５.[２７]ＭＡＨＪＯＵＢＩＨꎬＢＵＣＫＥꎬＭＡＮＩＭＵＮＤＡＰꎬｅｔａｌ.Ｓｕｒｆａｃｅｐｈｏｓｐｈｏｎａｔｉｏｎｅｎｈａｎｃｅｓｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅｃｏａｔｉｎｇａｄ￣ｈｅｓｉｏｎｏｎｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅａｎｄｉｔｓｏｓｓｅｏｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｐｏ￣ｔｅｎｔｉａｌ[Ｊ].ＡｃｔａＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｉａꎬ２０１７ꎬ４７:１４９－１５８. [２８]ＬＩＵＷＴꎬＷＡＮＧＨꎬＬＩＵＣꎬｅｔａｌ.ＲｈＢＭＰ￣２ｉｍｍｏｂｉ￣ｌｉｚｅｄｏｎｐｏｌｙ(ｐｈｔｈａｌａｚｉｎｏｎｅｅｔｈｅｒｎｉｔｒｉｌｅｋｅｔｏｎｅ)ｖｉａｃｈｅｍ￣ｉｃａｌａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｐｒｏｍｏｔｉｎｇｉｎｖｉｔｒｏｏｓｔｅｏ￣ｇｅｎｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ[Ｊ].ＣｏｌｌｏｉｄｓａｎｄＳｕｒｆａｃｅｓＢꎬ２０２０ꎬ１９４:１１１１７３.[２９]ＺＨＵＳꎬＱＩＡＮＹꎬＨＡＳＳＡＮＥＡＭꎬｅｔａｌ.ＥｎｈａｎｃｅｄｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｂｙＰＥＥＫ￣ｇｒａｆｔｉｎｇａｎｄｃｏｕｐｌｉｎｇｏｆａｃｙｌａｔｅｄＣＮＴｆｏｒＧＦ/ＰＥＥＫｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓꎬ２０２０ꎬ１８:４３－４８.(本文于２０２１－０１－２５收到)２３。
中国组织工程研究 第17卷 第29期 2013–07–16出版Chinese Journal of Tissue Engineering Research July 16, 2013 Vol.17, No.29doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.29.020 []李莺，李长义. 钛种植体表面改性策略及对骨整合的影响[J].中国组织工程研究，2013，17(29): 5395-5402.ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH5395www.CRTER.org李莺☆，女，1976年生，天津市人，汉族，2011年日本大学松户齿学部毕业，博士，主治医师，主要从事口腔生物材料相关研究。
yingli3051@通讯作者：李长义，博士，教授，主任医师，天津医科大学口腔医院，天津市 300070changyi_li@中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:2095-4344 (2013)29-05395-08收稿日期：2013-04-09 修回日期：2013-04-27 (201302159/WLM ·S)Li Ying ☆, M.D., Attending physician, Stomatological Hospital of Tianjin Medical University, Tianjin 300070, Chinayingli3051@Corresponding author: Li Chang-yi, M.D., Professor, Chief physician, Stomatological Hospital of Tianjin Medical University, Tianjin 300070, Chinachangyi_li@Supported by: the Scientific and Technological Developmental Foundation in Tianjin Universities, No. 20120126*Received: 2013-04-09 Accepted: 2013-04-27钛种植体表面改性策略及对骨整合的影响*☆李 莺，李长义(天津医科大学口腔医院，天津市 300070)文章亮点：1 通过钛金属表面改性而使其更好的与骨组织形成生物性结合，是口腔种植材料缩短种植周期，获得早期骨整合和更高的结合强度研究的热点之一。
钛种植体表面处理方法钛种植体是一种常见的牙齿修复和替代方法，在口腔种植领域得到广泛应用。
为了提高钛种植体的生物相容性和生物活性，科研人员们积极探索各种针对钛种植体表面的处理方法。
本文将介绍一些常见的钛种植体表面处理方法，并讨论它们的优缺点以及应用前景。
1. 表面机械处理表面机械处理是一种常见的钛种植体表面改性方法。
通过刮擦、研磨、抛光等方式改变钛种植体表面的形貌和粗糙度，从而增加微观形态的特异性，提高钛种植体的表面能，促进骨细胞的附着和骨组织再生。
表面机械处理方法简单易行，成本相对较低，因此被广泛采用。
然而，由于机械划伤可能造成钛种植体表面颗粒的脱落，导致细胞毒性反应和炎症反应，这是该方法的一个缺点。
2. 表面化学处理表面化学处理是一种通过溶液处理钛种植体表面的方法。
常用的表面化学处理方法包括酸碱处理、有机溶剂处理、阳极氧化等。
这些处理方法可以改变钛种植体表面的化学成分和化学状态，形成一层有利于骨细胞生长和骨组织再生的表面层。
表面化学处理方法具有处理范围广、处理效果可控等优点，但处理过程中易引起腐蚀、氧化等问题，需要严格控制处理参数。
3. 表面生物学处理表面生物学处理是一种通过与细胞、蛋白质等生物分子相互作用的方法。
常见的表面生物学处理方法包括表面吸附、表面共价化学修饰、胶原蛋白涂层等。
这些处理方法可以在钛种植体表面引入生物活性基团，增强钛种植体与周围组织的黏附性和生物相容性。
表面生物学处理方法具有高度可选择性和特异性的优点，但材料的预处理和后续处理较为复杂，需要一定的实验条件和技术支持。
4. 生物活性涂层生物活性涂层是一种将含有生物活性物质的涂层施加到钛种植体表面的方法。
常用的生物活性涂层包括羟基磷灰石、纳米金属颗粒、多肽蛋白等。
这些生物活性涂层可以促进骨细胞的黏附和增殖，增强钛种植体与骨组织的结合力，并有助于骨生长和修复。
生物活性涂层方法具有显著的改善骨接合力和骨再生效果的优点，但目前涂层的持久性和稳定性仍然面临一定的挑战。
种植体发展与表面处理对骨结合的效果研究
选用合金种植体，利用机械加工的螺旋柱状植体为实验样本，分为不同的处理组，利用不同的处理方法，然后用电镜确定形态，再用扫描电镜，EDS-X 射线能谱仪分析测试其表面成分，以XPS-X 射线光电子能谱分析，测量其表面附着离子。
得出最适宜骨结合条件，证实了植体处理过程种植体表面与骨结合能力的重要性，提出种植时对金属表面处理方式及条件。
标签：种植体；最佳骨结合；表面处理；方法研究
口腔种植体是高科技义齿的发展，称为牙种植体，按照传统的叫法称为人工牙根。
这种牙根是利用外科手术的方法，将种植体植入到人体缺牙部位的上下颌骨内，通过人体的愈合能力恢复，待手术伤口愈合后，种植体就和颌骨结合成一体，然后再在其上部安装义齿，显然义齿功能的关键是必需牢固，这需要种植体需经机械加工，颌骨的内部表面经过要经过喷砂、酸蚀处理，使颌骨内粗糙度和表面积增加，以加强临床种植体初期的稳固及长期的骨结合的稳定性[1]这已被广大医务人员认同并得到普遍的应用。
本研究通过对种植体材料的分析，利用对种植体表面喷砂、酸蚀及清洁过程的实验室处理，再检测其结果，就可以选择可获得最佳骨结合效果的条件。
1种植体材料的介绍
在高科技发展中，新型种植体材料的出现，才促进了种植体医疗技术的发展，这一类材料的种类较多，可以分为四类。
1.1陶瓷材料种植体陶瓷材料的种类较多，能作为种植体的主要是生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷、生物降解性陶瓷材料等。
生物降解性陶瓷材料具有机械强度高，耐腐蚀，无刺激性和毒性，容易和与人体颌骨组织结合，既相容性强等特点。
目前是义齿临床使用的材料之一[2]。
1.2碳素材料种植体碳素材料种植体，有玻璃碳、低温各向同性碳等。
这种材料的优点是，在生物体内有较高的稳定性，在人体中不易发生生物降解作用。
1.3金属与合金种植体这一类种植体，包括金、316L不锈钢(铁一铬一镍合金)、铸造钴铬合金、钛及合金等。
它们的优点是强度高、刚性好，但生物机械适应性和组织、骨适应性均较差，虽然是传统的种植体，但目前已不常用。
1.4高分子材料种植体。
包括丙烯酸酯类、聚四氟乙烯类等。
某些高分子材料与人体结构中的天然高分子有较近似的化学结构，但易被生物体降解并刺激生物体。
1.5复合材料种植体即以上两种或两种以上材料的复合，如金属表面喷涂陶瓷等。
人体牙齿往往是包含着有机物和无机物复杂成分的复合体。
上述单一材料
由于受到单一结构的限制，往往不能满足生物体的要求，因此复合材料的应用已日趋广泛。
如碳涂层金属复合材料、多孔涂层氧化铝材料等，相互取长补短，使性能更为完善。
2骨结合式种植体的手术
瑞典Branemark教授创制的二期式钛种植体系列，首先证实并提出了骨结合的理论。
他提出的骨结合式种植体概念，是指在人体活的骨组织与钛种植体之间发生的牢固、持久而直接的结合，即负载力量的种植体的表面与有活力的骨组织之间存在结构上和功能上直接的联系，种植体与骨组织之间没有任何结缔组织存在，不间隔以任何组织。
纯钛种植体因其很好的理化性能和对人体良好的生物相容性，能与人体骨组织发生骨结合，故常被称为”骨结合式钛种植体”。
这种种植体可分为两类。
2.1两段式种植体手术方式这一类的种植体是以种植体基台与固位体分为两部分，它不是一个整体的种植体。
在对患者手术时，在与骨组织结合的固位体和与牙龈组织结合的基台，分别通过前后两次手术的植入来完成的，对于基台与固位体两段之间的链接，是通过种植体的螺丝作为媒介，用它相连成为一个整体。
因此，在第一次手术时，需要先将固位体螺丝植入到骨组织内，然后缝合伤口，使其通过静养自然恢复，在完全无负载的休息状态下，创口经过4~6月的时间，才会使种植体的固位体螺丝与骨组织产生骨结合力，然后再行二次手术，即切开牙龈组织，通过种植体中心螺丝连接基台，拆线后即可取模并完成最终修复体。
两段式种植体种植体骨结合好,不易感染,义齿的修复方式可以采取多样性，对于其上部的结构可实施多种选择，远期效果好，成功率高。
缺点是需要经过两次手术才能完成，会对患者产生较大的痛苦。
2.2一段式種植体手术方式一段式种植体手术，将种植体基台，就是与牙龈结合的部分与骨组织结合的部分，常把这部分叫做人工牙根，实际上这是一段相连为整体的一类种植体。
在对患者实施手术时，与骨组织结合的固位体和与牙龈组织结合的基台部分，在手术实施时把它们作为整体，利用一次手术就完成植入的过程。
因此，在种植体固位体植入骨组织的同时，基台就可以直接穿出牙龈，暴露于口腔。
待创口回复后就可拆线，然后就可配戴暂时的义齿，只要再待4~6w 后，种植体就可以得到稳定的强度，然后再取模，就完成了最终的修复体。
一段式种植体的优点是，只需一次手术便可完成。
但由于基台直接暴露在口腔之中，基台在口腔中易受外力的影响，因此患者会感到不舒服，就会产生动度，这样就很难保证种植体固位体会在无负载状态下与骨组织结合，而且这种手术容易发生感染，如果发生感染，就会使牙周下行，直接影响到骨组织的生长，就不利于种植体与骨组织界面及牙龈组织界面的愈合，如果出现这样的问题，其效果就不如两段式种植体的效果了，所以二者各有所长。
3种植体材料的加工方法
种植体材料的加工方法对育手术的成功有不可分割的关系，所以为了使手术成功率提高，须选好材料，选好加工方法。
3.1 实验材料本实验材料为金属合金，利用机械加工的方法，将金属合金材料加工成直径3.9 mm 长度10.0 mm 的螺旋柱状种植体备用，选用的喷砂材料主要考虑质量和粒度，本实验选用的砂粒直径是进口的50 μm Al2O3，喷砂机选用的是爱鑫公司产AX-B5，酸蚀材料选用国产分析纯盐酸溶液（HCl）和国产分析纯硫酸溶液（H2SO4），使用的超声波清洗剂选用的是UC-30（美国产），还有乙醇、蒸馏水等其他用品。
3.2 实验方法
3.2.1种植体喷砂方法砂粒经乙醇清洗后，就可利用0.2MPa 压力，在种植体的表面实施均匀喷砂，实施作业的时间为20 s，进行喷砂后的种植体进行1 次UC-30 清洗剂及2次蒸馏水超声的清洗过程，每一次清洗的时间控制在15 min，清洗后采用自然干燥的方法，就完成了这一工作。
3.2.2种植体的酸处理方法利用量筒，取4份盐酸，1份硫酸按体积浓度加蒸馏水，就可以分别制成40%、50%、60%、70%的酸溶液，放置于烧杯中加温，烧杯下要放置石棉网，控制温度在73 ℃左右，然后将处理后的种植体样本在混酸不同浓度的溶液中酸蚀5 min，然后进行清洗，清洗方法同上。
3.2.3种植体表面形状观察对种植体表面形状的观察，是为了观察不同方法处理的种植体的表面形状，就是将种植体样本分为机械加工组、喷砂处理组、喷砂酸蚀处理组，然后用10 000 倍的电镜对比观察其表面形状，给出评价。
3.2.4种植体表面成分的分析通过用电镜对种植体表面的形状观察, 在选择喷砂处理组及喷砂、50%酸处理组进行EDS扫描电镜,再利用X射线能谱仪分析测定其表面成分,然后对喷砂、50%酸处理组进行XPS-X射线电子能谱分析测定其表面离子附着成分。
4结果
4.1种植体的表面形状种植体喷砂样本经40%酸蚀后，种植体表面大部分附着的砂粒已经被”脱除”，此时种植体呈酸蚀粗糙面。
喷砂样本经70%酸蚀后，种植体的表面粗糙不再增加，使”碳化”结果更加明显。
4.2种植体表面离子附着测定对喷砂、50%酸蚀组植体样本，实验中采用XPS-X 射线光电子能谱对其表面进行附着离子的测定，测定结果表示阳离子主要含Ti离子和Cu离子，阴离子主要是C离子、N离子、O离子、Cl离子和S 离子。
本实验采用的合金技术经机械加工后的种植体样本，经喷砂、50%，60%酸处理的种植体表面形成最利于骨结合的条件。
4.3种植体的表面成分测定通过对喷砂组种植体不同处理方法得到的不同
样本，然后用扫描电镜、EDS-X 射线能谱仪对其表面成分测定，不同的样本1和样本2，测定的结果如下。
样本1：主要含有O、Al、Ti 3 种元素；样本2：主要含有Ti、微量Al、O。
其中氧化铝均以颗粒形态存在。
5讨论
口腔种植体最佳骨结合效果的确定，就是衡量种植体与骨结合的程度，这种结果关键在种植体表面积大小和表面积的形状。
本实验过程，是利用喷砂的物理方法和酸蚀的化学方法，这样的处理方法都可以使种植体表面形成凹凸不平的粗糙面，粗糙面的形成有利于骨结合，通过电镜观看，只是程度和形状不同。
在经Al2O3喷砂后，种植体表面会嵌附有破碎的颗粒存在，尽管这种存在对骨结合的影响目前还需要继续研究和探讨。
但单纯用Al2O3大颗粒喷砂处理的种植体，在临床上已经可以证实了良好的骨结合。
相信随着科学技术的发展，口腔种植体最佳骨结合效果表面处理方法，在今后会得到更新的处理方法，为人类的第三代牙的植入做出贡献。
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