高性能聚醚醚酮（PEEK）植入材料及器件

　　聚醚醚酮（PEEK）是一种性能优异的高性能工程塑料，被工程界称为“21世纪最有前途的材料”。国外于1999年首度应用于临床，超过200万件产品已被植入人体，目前医用级PEEK全球需求量200吨/年以上。

　　PEEK具有   、耐热性、耐磨性、阻燃性、、生物相容性等优异综合性能，在医疗上的主要优势有：（1）强度高，机械强度和弹性模量接近人骨，可避免应力遮挡效应；（2）耐磨性；（3）耐疲劳性；（4）自润滑出众；（5）耐水解性，生物稳定性高，具有生物相容性；（6）耐高温，可在134°C下经受3000次循环高压灭菌，这一特性能满足灭菌要求高、需反覆使用的手术和牙科设备的制造，加上它的抗蠕变和耐水解性，用它可制造需高温蒸汽消毒的各种医疗器械。同时，PEEK的导热系数与钛材料相比更接近人骨；影像性可控-X光下显影程度；耐腐蚀；比重小。而在加工方法上比金属和陶瓷材料更有优势，可以利用现有成型技术加工成型。

　　然而，PEEK的体内稳定性和表面惰性与钛金属类似，存在缺乏细胞亲和性和骨结合性的明显缺陷，易引起植入体的松动、移位、滑脱等问题。课题组通过混入n-HA制备n-HA/PEEK复合材料或在器件表面进行物理、化学和生物方法的修饰改性以解决这一难题，提高细胞亲和性和骨结合力，使其广泛适用于脊柱、关节、额面外科、脑外、牙科等植入体。同时，开发通用型材及可3D打印的线材和粉料，开展个体化植入器械的研制和医学应用研究。

　　正在开发的PEEK植入器械，包括：

　　（1）PEEK钉和固定板；

　　（2）PEEK脊柱融合器；

　　（3）PEEK人工椎间盘；

　　（4）PEEK人工关节；

　　（5）PEEK颅骨板；

　　（6）PEEK假肢及骨融合节段；

　　（7）牙科种植体。

相关专利和文章：

1. Enhanced osteogenic activities of polyetheretherketone (PEEK) surface modified by poly(sodium p-styrene sulfonate) (pNaSS) via ultraviolet-induced polymerization.Journal of Applied Polymer Science,2020,DOI: 10.1002/app.49157.Zhangyu Ma, Linlong Li, Xincui Shi, Zongliang Wang, Min Guo, Yu Wang, Zixue Jiao, Congxiao Zhang,Peibiao Zhang.

2. Covalently functionalized poly(etheretherketone) implants with osteogenic growth peptide (OGP) to improve osteogenesis activity.RSC Adv., 2020, 10, 9777-9785. Maihemuti Yakufu, Zongliang Wang, Yu Wang, Zixue Jiao, Min Gu, Jianguo Liu and Peibiao Zhang.

3. Biomimetic polyetheretherketone microcarriers with specific surface topography and self-secreted extracellular matrix for large-scale cell expansion. Regenerative Biomaterials,2019,DOI: 10.1093/rb/rbz032.Qingming Ji, Zongliang Wang, Zixue Jiao, Yu Wang, Zhenxu Wu, Peng Wang, Yuhang Zhu, Shuo Sun, Yi Liu * and Peibiao Zhang *.

4. Immobilization via polydopamine of dual growth factors on polyetheretherketone: improvement of cell adhesion, proliferation and osteo-differentiation. Journal of Materials Science, 2018, accepted. Teng Wan, Linlong Lib, Min Guo, Zixue Jiao, Zongliang Wang, Yoshihiro Ito, Peibiao Zhang*, Qinyi Li.

5. Micro-porous polyetheretherketone implants decorated with BMP-2 via phosphorylated gelatin coating for enhancing cell adhesion and osteogenic differentiation.Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2018,169:233-241. Jiuping Wu, Linlong Li, Chuan Fu, Fan Yang, Zixue Jiao, Xincui Shi, Yoshihiro Ito,Zongliang Wang, Qinyi Liu, Peibiao Zhang*.

6. 一种含硫酸钙的聚醚醚酮微粒状骨填充材料、其制备方法及其应用 （201911022125.3） ,申请日：2019-10-25,发明人：章培标. 纪庆明. 焦自学. 王宗良. 孙烁. 王鹏.

7. 一种表面具有特殊拓扑形貌的PEEK微球及其制备方法和应用（201811382813.6） ,申请日：2018-11-20,发明人：章培标. 纪庆明. 焦自学. 李林龙. 王宗良. 王宇.

8. 一种表面改性聚醚醚酮材料及其制备方法和装置（201811105964.7） ,申请日：2018-09-21,发明人：章培标. 万腾. 焦自学. 王宗良. 李林龙. 郭敏.