聚多巴胺功能化PEEK/PTFE复合材料：兼具增强摩擦学性能、光热抗菌与力学特性的颞下颌关节盘修复材料

本文推荐一种创新性聚醚醚酮(PEEK)/聚四氟乙烯(PTFE)@聚多巴胺(PDA)复合材料，通过PDA界面修饰显著提升PEEK与PTFE的界面亲和力，使复合材料拉伸强度(73.63±0.69 MPa)、摩擦系数(0.041)和磨损率(3.54×10-7 mm3/Nm)等关键指标优化，并实现99.6%金黄色葡萄球菌(S. aureus)光热杀菌率，为颞下颌关节紊乱(TMD)的临床治疗提供新型仿生修复策略。

　　

Highlight

本研究开发的PEEK/PTFE@PDA复合材料具有优化的力学性能、摩擦学特性和生物功能，是颞下颌关节盘(TMJD)替代的理想材料。PDA的引入增强了PEEK与PTFE的界面结合力，其拉伸强度(73.63±0.69 MPa)、压缩强度(63.28±15.83 MPa)和弯曲强度(81.10±3.80 MPa)均接近天然TMJD。

材料表征

通过XRD分析显示(图1b)，随着PTFE含量增加(5%-30%)，复合材料中PTFE衍射峰强度逐渐增强，但未出现新峰，表明两相物理共混特性。FTIR光谱(图1c)中1710 cm^-1处PEEK羰基峰和1200 cm^-1处PTFE特征峰共存，证实成功复合。

摩擦学性能

PEEK/PTFE@PDA的摩擦系数(0.041)和磨损率(3.54×10^-7 mm3/Nm)较纯PEEK降低81.4%和42.7%，归因于PTFE的自润滑性和PDA的界面强化作用。

光热抗菌

在近红外激光照射下，对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性菌(大肠杆菌E. coli)的杀菌率分别达99.6±0.1%和92.5±0.2%，展现优异的光热转化能力。

Conclusion

该研究通过PDA分子桥接策略，成功开发出力学适配、耐磨抗菌的PEEK基复合材料，为颞下颌关节紊乱(TMD)治疗提供了创新解决方案。