功能肽的点击修饰体系：实现PEEK的多功能涂层

供稿人：冷俊卿 李涤尘 供稿单位：西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

聚醚醚酮材料（PEEK）因其良好的生物相容性和与人体骨骼相近的机械性能，被视作新一代的人工骨材料，在生物医疗领域有极大的应用潜力。但PEEK表面的生物惰性使其面临骨整合不足和术后细菌感染的问题，通常会导致植入物松动、愈合延迟，甚至植入失败。

针对这一问题，近日中国科学技术大学附属第一医院联合苏州大学附属第一医院开创了一种基于点击化学的肽接枝体系，成功将抗菌肽（AMP）和成骨生长肽（OGP）同时接枝修饰到了PEEK表面（工艺流程如图1），并通过细胞实验、细菌实验与动物实验证明了该涂层能够使PEEK植入物同时兼具极佳抗菌性与促骨愈合性能，为PEEK的术后感染问题提供了一个极佳的解决策略。该方法简单、高效，过程中不使用有机溶剂而具有较高安全性。并且研究团队还证明了，通过改变两种肽的投料比甚至可以精确调控图层中两种肽的含量，从而能够实现对涂层抗菌与成骨综合表现的定量调控与优化，以应对不同的应用场景做出精确调整。但需要注意的是，该工艺的第一步需要进行氧等离子轰击，使其与其他等离子改性方法一样只能局限于最外表面的接枝，而无法对多孔结构的内部进行处理，因而或许在应用于3D打印的PEEK组织工程支架时会受到制约。尽管如此，该研究所开创的功能肽点击修饰体系仍揭示了一个令人激动的可能未来：通过模块化的组合搭配，结合患者情况，实现PEEK植入物表面涂层功能的私人定制，大大提升术后愈合效果，乃至于能够协助治愈术区周围病变。

图1 抗感染肽与骨诱导肽通过点击化学结合于PEEK表面为其赋予双重功能

参考文献：
M. Li, J.X. Bai, H.Q. Tao, L. Hao, W.L. Yin, X.X. Ren, A. Gao, N. Li, M. Wang, S.Y. Fang, Y.Z. Xu, L. Chen, H.L. Yang, H.Y. Wang, G.Q. Pan, D.C. Geng, Rational integration of defense and repair synergy on PEEK osteoimplants via biomimetic peptide clicking strategy, Bioactive Materials 8 (2022) 309-324.