人工关节材料超润滑与载药缓释“双重”表面改性及其生物学、摩擦学性能研究

  • 人体天然关节的摩擦系数在0.001量级,其优异的摩擦、磨损性能可满足人们毕生使用需求,而人工关节由于摩擦、磨损,平均使用寿命只有15年。研究表明,磨损微粒在人体内诱发破骨反应造成骨溶解,是导致人工关节失效的根本原因。. 本项目首次将人工关节的减摩、抗磨与抑制骨溶解结合起来研究。首先,采用紫外光聚合技术在人工关节材料表面接枝聚合物分子刷,研究其生物相容性以及摩擦、磨损与腐蚀性能,基于水合润滑机理实现超润滑;其次,采用溶胶-凝胶法制备介孔硅球并包覆智能响应高分子,研究其载药缓释特性、细胞响应特性,通过药物的可控、智能释放促进成骨,同时抑制骨溶解;最后,依据电荷转移相互作用在聚合物分子刷上嫁接载药的介孔硅球,获得兼具超润滑与载药缓释“双重”功能的新型人工关节材料。. 本项目研究成果对进一步降低人工髋关节、膝关节、椎间盘的摩擦、磨损,提高其使用寿命具有重要参考价值。