聚醚醚酮 (PEEK) 被广泛认为是一种很有前途的关节植入材料,但它仍然存在涉及高摩擦和磨损的局限性。模仿天然关节中的软骨-软骨下骨结构,在 PEEK 基材上制造聚乙烯醇 (PVA) 水凝胶层以提供润滑机制。此外,还应用单宁酸与PVA分子形成动态氢键,以强化水凝胶层并赋予其自愈能力。
实验结果表明,制备的 PEEK-水凝胶复合材料保持良好的生物摩擦学性能,平均摩擦系数低,约为 0.06,摩擦试验后磨损很小。它还可以利用氢键的可逆性,在室温下自发修复刀片造成的划痕。
研究了PVA水凝胶的性质和单宁酸浓度对复合结构摩擦和自愈行为的影响,并讨论了内部机制。这项工作提出了一种制备同时具有出色摩擦学性能和自愈能力的 PEEK-水凝胶复合材料的简便方法,有望提升其在生产人工关节方面的潜力。
相关综述论文以题为A tannic acid-reinforced PEEK-hydrogel composite material with good biotribological and self-healing properties for artificial joints发表在《Journal of Materials Chemistry B》上。
通讯作者是南京理工大学熊党生教授。 |