飞秒激光构建的PEEK/nMCS复合材料分级多孔表面及白藜芦醇负载展现体外抗菌性能与成骨活性

摘要： 为进一步提升聚醚醚酮（PEEK）/纳米多孔镁钙硅酸盐（nMCS）复合材料（PMC）的表面性能，采用飞秒激光技术在PMC表面构建了分级多孔结构（PMCF），并将白藜芦醇（RV）负载于PMCF多孔表面（RV@PMCF）。与平面表面的PMC相比，PMCF不仅包含两种不同尺寸的微孔（约20微米和0.5微米），还具有纳米孔（约4纳米），其表面粗糙度和蛋白质吸附能力显著提高。此外，PMCF能实现RV的缓释，而PMC在细胞培养液中呈现RV的突释现象。与PMC和PMCF相比，具有抗菌性能的RV@PMCF通过释放RV有效抑制了大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长。与PMC相比，PMCF和RV@PMCF显著促进了大鼠骨髓间充质干细胞（BMSC）的黏附与增殖；相较于PMCF，RV@PMCF更明显地增强了BMSC的增殖、成骨分化能力及骨相关基因表达。结果表明，具有分级多孔结构并负载RV的PMCF在体外展现出抗菌性能和成骨活性。因此，作为载药植入体，具有良好细胞相容性的RV@PMCF在骨科领域具有广阔应用前景。