纳米羟基磷灰石(nHA)是骨组织工程中广泛使用的主要无机成分,单独使用时机械性能较差。相反,聚醚酮酮(PEKK)是一种经食品和药物管理局(FDA)批准用于牙科和生物材料科学的高性能聚合物,但它与生物惰性作斗争,影响了其成骨应用。
在《科学》杂志《超分子材料》上发表的一项研究中,中国四川大学的研究人员介绍了兼具高强度和生物活性的 pDA-nHA/PEKK 复合材料。
“nHA 和 PEKK 的最佳组合可以实现更高的机械性能和生物活性,”主要作者Zhongyi Wang 分享道。 “然而,由于纳米颗粒团聚以及无机和有机成分之间缺乏化学键,传统的熔融共混技术通常会导致强度减弱。”
为此,研究小组从皮质骨的结构中汲取了灵感。通过采用冷冻铸造技术,研究人员模仿了骨骼的分层结构,该结构以其卓越的刚度和韧性而闻名。这项技术使他们能够生产复杂的分层材料。这种以 PEKK 原位聚合为特征的新方法开发出了 pDA-nHA 支架,该支架具有增强的骨诱导能力,并通过 PEKK 补充了机械强度。
通讯作者于海洋强调这一发展是超分子材料的进步,超越了现有方法的强度能力。余希望他们的分层结构和原位聚合方法能够激发进一步的科学发现。