Piezoelectric Effect of Polyether Ether Ketone Fibers Loaded with Bismuth Oxide Stimulating Osteogenic Differentiation

doi:10.7503/cjcu20240169

Abstract

Abstract:

Oxygen-vacancy bismuth oxide（BiO_2‒_x ） with excellent piezoelectric property was prepared by ultrasonic peel method and loaded on polyether ether ketone（PEEK） fiber by using chlorogenic acid. A kind of rotator cuff patch material with piezoelectric effect was designed， and its effects on macrophage polarization and osteoblast behavior were studied. The results showed that after loading BiO_2‒_x， not only the surface properties（roughness， hydrophilicity， and surface energy， etc.） of PEEK fibers were obviously improved， but also the piezoelectric properties were significantly enhanced（piezoelectric coefficient of 3.8 pC/N， output voltage of 0.97 V and output current of 575.6 μA）. The patch material not only promoted the anti-inflammatory M2 macrophage polarization， but also promoted the adhesion， proliferation， and osteogenic differentiation of osteoblasts. The patch material has potential application for repairing rotator cuff tear.

Key words: Polyether ether ketone fiber, Surface modification, Piezoelectric effect, Macrophage polarization, Osteoblast differentiation

CLC Number:

O631

TrendMD:

LIANG Luxian, SONG Anqi, ZHOU Yang, SUN Ping, WANG Deqiang, WEI Jie. Piezoelectric Effect of Polyether Ether Ketone Fibers Loaded with Bismuth Oxide Stimulating Osteogenic Differentiation[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2024, 45(7): 20240169.

Figures/Tables 9

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Gene	Primer direction	Primer sequence （5′ to 3′）
Mouse IL⁃1β	Forward	GCAACTGTTCCTGAACTCAACT
	Reverse	ATCTTTTGGGGTCCGTCAACT
Mouse IL⁃6	Forward	TAGTCCTTCCTACCCCAATTTCC
	Reverse	TTGGTCCTTAGCCACTCCTTC
Mouse IL⁃4	Forward	GCCATATCCACGGATGCGACA
	Reverse	TCCATCTCCGTGCATGGCGTC
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	Reverse	CCCGGGGTGTAGGCACCACT

Gene	Primer direction	Primer sequence （5′ to 3′）
Mouse IL⁃1β	Forward	GCAACTGTTCCTGAACTCAACT
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	Reverse	CCCGGGGTGTAGGCACCACT

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