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目的:制备掺氮石墨烯(Nitrogen-doped Graphene,NG),与超高分子量聚乙烯(Ultra high molecular weight polyethylene,UHMWPE)合成NG/UHMWPE,评测NG/UHMWPE材料的摩擦性能和细胞相容性,为新型人工关节置换假体的研制提供实验数据。材料和方法:以氧化石墨烯(Graphene-Oxide,GO)和三聚氰胺(Melamine)为原料,制备掺氮石墨烯(NG),采用改良的热压成型工艺,将不同含量NG(0%wt,0.1%wt,0.3%wt,0.5%wt,1%wt)与UHMWPE复合为NG/UHMWPE,在FBS润湿环境下采用UMT-3摩擦试验机对NG/UHMWPE的摩擦学性能进行测试,用3D profile scanner与SEM观察磨痕;采用MC3T3-E1检测NG/UHMWPE的细胞相容性,并在SEM和Immunofluorescence microscopy下观察细胞的生长、黏附及增殖。结果:(1)XPS、Raman、XRD检测结果提示N元素成功引入石墨烯中,掺杂的氮元素atom%达到9.11%。TEM见NG的层状结构,FESEM显示NG均匀分布在UHMWPE中形成复合物。水接触角随NG含量的增加由91.99°降低到63.7°。(2)NG/UHMWPE摩擦性能研究显示,随NG含量的增添,复合物磨痕逐渐变浅,磨痕面逐渐光滑;显微硬度随着NG含量的增加而增加。当NG含量达到1%wt时,磨损率下降了53%,显微硬度增加了29%。(3)MTT实验显示添加NG后的NG/UHMWPE成骨细胞的增殖速率均高于的对照组,说明NG/UHMWPE促进了成骨细胞的增殖,并且在96h时,0.5%NG/UHMWPE细胞生存率达151%。SEM和免疫荧光显微镜下NG/UHMWPE表面的成骨细胞黏附均高于对照组。结论:本研究工作通过制备掺氮石墨烯并将其与UHMWPE复合,获得了具有良好生物相容性、较高耐磨性和机械性能的生物材料,为新型人工关节置换假体材料的改进提供了可资借鉴的改良途径。