研究人员在脊柱聚合物植入物上涂上生物活性薄膜，以改善与骨骼的结合
来自北卡罗来纳州立大学的研究人员首次成功涂有生物活性膜的聚合物植入物。发现应该提高这种植入物的成功率 - 通常用于脊柱手术。
在这些植入物中使用的聚合物，称为PEEK，与身体中的骨或其他组织粘合得很好。这可能导致植入物摩擦周围组织，这可能导致医疗并发症和需要额外的手术。
“我们想应用一种生物活性涂层，使聚合物植入物与周围组织粘合，”NC国家机械和航空航天工程副教授Afsaneh Rabiei博士说，在该研究中的一篇论文中的一篇论文。“挑战是，这些涂料需要加热至500摄氏度，但是聚合物我们终于解决了问题。”
这项新技术的第一步是给植入物涂上一层钇稳定的薄膜氧化锆(YSZ)。第二步涂上一层羟磷灰石它是一种磷酸钙，能很好地与骨骼结合。然后研究人员用微波加热羟基磷灰石层。YSZ层起到隔热层的作用，防止PEEK熔化。同时，热量使羟基磷灰石呈a晶体结构这使得它在体内更稳定，也就是说磷酸氢钙将溶解促进与周围骨骼的较慢促进。
拉比伊说:“我们已经得到了美国国立卫生研究院的资助，用于进行动物试验，对这项技术进行微调。”“然后我们将进行临床试验。”
进一步探索
作者：Afsaneh Rabiei和Stefan Sandukas，北卡罗来纳州立大学
出版时间:2月15日生物医学材料研究杂志:A部分
摘要：聚醚酮（PEEK）是一种高性能聚合物，具有优于金属生物材料的优点，用于脊柱植入物中的应用。在本研究中，使用射频磁控溅射沉积羟基磷灰石（HA）涂层以改善生物活性的目的。首先将氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）的中间涂层沉积在PEEK基材上，以便在随后的后沉积热处理期间提供隔热屏蔽，以防止PEEK基板和涂层/衬底界面的降解。沉积前PEEK基板表面的等离子体激活导致涂层粘合强度显着增加。研究了微波和水热退火的沉积热处理，其目的是在不使用常规退火所需的高温下形成晶体HA的目的。通过扫描电子显微镜和X射线衍射的微观结构和组成分析显示，YSZ层显示出沉积的结晶结构，沿生长方向取向柱状颗粒，而HA层被示出为无定形的沉积。微波退火后，HA涂层表现出柱状晶体微观结构，类似于下面的YSZ结晶层的微结构;XRD分析证实了涂层中的结晶HA相。建议，在加热时，结晶YSZ层的存在有助于形成HA层，可能通过提供用于HA晶粒形成的成核位点来降低用于结晶的活化能。与未涂覆的PEEK和无定形HA表面相比，细胞培养试验显示初始细胞附着和初始细胞附着和生长的显着增加。
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