JBE封面故事 | 通过水热去硫化处理多孔磺化CFR-PEEK表面结构提高植入物材料生物相容性

JBE封面故事

在医学领域，聚醚醚酮（PEEK）及其复合材料由于其低磨损性和生物惰性表面而被广泛应用于植入体中。然而，其表面的生物活性和耐磨性仍有限制。在本期《仿生工程学报》中，太原理工大学的复合材料研究团队为了提高其生物活性和耐磨性，使用碳纤维（CFR）来增强PEEK的耐磨性。但是，CFR-PEEK复合材料的生物活性甚至更差。通过构建3D多孔结构，可以提高CFR-PEEK的生物活性，但是通过磺化引入的大量硫组分具有细胞毒性，会对人体细胞造成损伤。水热处理可以清除SCFR-PEEK的3D多孔结构中的硫组分，同时，水热处理后晶体度和硬度的变化也可能影响其耐磨性。因此，研究团队研究了水热温度对SCFR-PEEK的耐磨性、细胞毒性和生物活性的影响。实验结果表明，经过90-120 °C的水热处理的样品表现出高耐磨性，且其3D多孔结构未发生改变。同时，随着水热温度的增加，3D多孔结构中的硫组分逐渐减少。此外，在90-120 °C的水热处理下，SCFR-PEEK表现出低细胞毒性和高生物活性，有助于其在植入材料中的应用。

Hydrothermal Desulfurization on Porous Sulfonated CFR-PEEK Surface Structure Used for Implant Application

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作者介绍

通讯作者：马婧

工学博士，太原理工大学材料学院副教授，硕士研究生导师。主要从事新型纳米材料，表面材料，高分子复合材料，在生物医药领域、电化学领域的性能提升开发及应用。

第一作者：李静丹

博士研究生，现就读于厦门大学材料学院。主要研究方向生物医用骨植入体高分子材料的制备与应用。

第二作者：秦温

博士后，现就读于太原理工大学生物医学工程学院。主要研究方向为生物医用骨植入体高分子材料的制备与应用。

第三作者：Patrick Osei Lartey

博士研究生，现就读于先进材料界面科学与工程重点实验室（太原理工大学）。主要研究方向为材料表面工程；疏水、疏水性功能表面的制备。

第四作者：付雨龙

硕士研究生，现就职于深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司。主要研究方向为高性能天然石墨基锂离子电池负极材料开发。

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