医用聚醚醚酮表面异质结构的构建及其抗菌成骨作用

为深入贯彻落实《全民科学素质行动规划纲要（2021-2035）》，响应公众对生物医用材料的表面生物功能化领域的认知需求，中国生物材料学会生物材料表界面工程分会联合宁波华甫医疗科技有限公司共同推出材料表面的功能化改性系列科普文章。

今日带来的是“材料的表面生物功能化系列科普”第四期《医用聚醚醚酮表面异质结构的构建及其成骨抗菌作用》，欢迎关注！

聚醚醚酮（PEEK）——新型骨植入材料，具有X光透射性和与骨一致的弹性模量，在医疗领域备受瞩目。

然而PEEK的化学特性过于稳定，导致它难以促进骨生长，与骨头的粘合力也不强，对人体显得有些“冷漠”。

为点燃它的热情，科学家想到应用等离子体技术，在PEEK表面打造了一层“外衣”，大大增强其成骨和抗菌的本领，为骨植入材料的应用带来了新希望。

他们是怎么完成这一招的呢？

科学家用一种特殊的气体（氩气）和铜的等离子体，就像发射大炮一样，把铜的离子“攻打”进了PEEK材料里，形成了铜的纳米颗粒。然后再用铁的离子“喷枪”，给这些铜粒子又包上一层铁壳，在PEEK植入体表面形成了具有两种金属的特殊排列的纳米异质结构。

这样一来，PEEK植入体的表面穿上了一件铜-铁异质结构的神奇外衣了。

在人体中，这件外衣能像小电池一样工作，产生一种叫做活性氧（ROS）的超级清洁剂，它们能高效消灭细菌。实验也告诉我们，穿上这件外衣的PEEK材料，杀菌效果确实大大增强。

而且，改造后的PEEK表面变成了纳米小球形状，变得十分亲水，还有像人体骨头一样的弹性。这样一来，它变成了干细胞的乐园，帮助干细胞更好地粘附、成长，还能促进骨头再生。

看，科技力量是如此神奇，可以将原本有缺陷的事物变得更加完美！

参考文献：

Zhiyu Hou, Ji Tan, Shiwei Guan, Chao Wei, Zhenhao Hou, Xianming Zhang, Xuanyong Liu, Tailoring microenvironment responsive Fe/Cu micro-galvanic couples on polyetheretherketone for selective antibacteria and osteogenesis, Composites Part B: Engineering, 2024, 284, 111670.