受蝉翼启发 中美研究人员开发3D打印抗菌PEKK植入物

永利游戏网站2017年11月3日讯  聚醚醚酮(PEEK)树脂是一种性能优异的特种工程塑料,与其他特种工程塑料相比具有更多显著优势,耐正高温260度、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨性、不耐强硝酸、浓硫酸、抗辐射、超强的机械性能可用于高端的机械、核工程和航空等科技。

来自美国波士顿东北大学和我国温州医科大学的一组研究人员从蝉翼那里获得启发,用PEKK塑料开发出抗感染的3D打印矫形植入物。蝉的翅膀上有特殊的形状结构,能自然击退细菌。

通过研究蝉的翅膀,研究人员发现他们可以用3D打印来模仿蝉翅膀上的纳米结构表面,从而开发出抗菌植入物。

研究的另外一个重要部分是PEKK 材料的使用。Oxford Performance Materials用其OsteoFab技术制造了3D打印PEKK样品,研究人员在实验室用多种常见的细菌对其进行了测试,并将其与用PEEK制成的样品进行了比较。

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几天之后,PEKK样品显示出惊人的效果。例如,放入实验室五天后,PEKK样品上的表皮葡萄球菌比PEEK对应物少37%。

另外,研究人员发现,培育一天后,PEKK样品上的绿脓杆菌(即另一种引起植入物感染的细菌)比对照组数量减少了28%,五天后减少了50%。令人惊讶的是,所有这些细菌减少是在没使用任何抗生素的情况下实现的。

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“这项研究首次证明,用纳米结构化的PEKK能制造出多种抗菌骨科植入物,”该研究的摘要说。

研究结果表明,使用3D打印纳米结构和PEKK材料有可能减少由矫形植入物引起的细菌感染。这项研究已经发表在《International Journal of Nanomedicine》上,题为“用于矫形应用的PEKK的抗菌性能”。

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