聚乙烯表面仿生聚合物刷的构建及其生物摩擦学特性研究

项目名称： 聚乙烯表面仿生聚合物刷的构建及其生物摩擦学特性研究

项目编号： No.50975145

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 熊党生

作者单位： 南京理工大学

项目金额： 38万元

中文摘要： 置换关节常处在边界润滑和混合润滑状态，磨损是导致其无菌松动和晚期失效的主要因素。本研究模仿天然关节软骨表层滑膜腔的刷型结构与功能，在人工关节摩擦材料-聚乙烯表面构建具有"再生"能力的聚合物刷。首先在聚乙烯粉体上接枝生物相容性好的高分子单体，然后利用热压法制备表层接枝率高的梯度聚乙烯块体，改善磨屑的生物相容性，减少组织反应。表面与溶液接触后会舒展出接枝分子刷（聚合物刷），并摄取滑液形成水化层，增加润滑液膜的承载能力，降低摩擦与磨损。表面聚合物刷被磨掉后，露出新的接枝表面会"长出"新的聚合物刷，故可起到长期润滑作用。研究模拟体液环境下聚合物刷的润滑与磨损失效机理。分析聚合物刷结构、分子构象和接枝率对其摩擦学行为的影响，建立聚合物刷生物润滑模型。表面聚合物刷样品与典型人工关节硬骨材料和天然关节软骨配副，研究聚合物刷的摩擦学行为，优化聚合物刷构建工艺。为形成新型仿生人工关节技术奠定理论与技术基础。

中文关键词： 人工关节；聚合物刷；生物摩擦学；接枝；生物相容性

英文摘要：

英文关键词： artificial joint；polymer brush；biotribology；graft；biocompatibility