CN110876817B - 多孔peek仿生骨修复材料和具有多层结构的peek仿生骨制件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多孔PEEK仿生骨修复材料和具有多层结构的PEEK仿生骨制件及其制备方法。按质量份数计，该多孔PEEK仿生骨修复材料的原料组成包括基体材料100份、增强材料12‑16份、发泡剂0.1‑3份和生物活性物质0.1‑0.5份；基体材料包括质量比为14:1的PEEK粉末和PTFE粉末。本发明的PEEK仿生骨修复材料中采用发泡剂在基体材料中形成孔隙，与致孔剂的成孔机制不同，在形成孔隙后无须除去发泡剂，既简化了工艺，又节约了能源。并且，生物活性物质的添加将有效改善仿生材料与人体组织的生物相容性，提高人体自身原体液的生理活性，有利于激发细胞、组织、神经元在仿生体内的存活度，提高修复性能。
Description
技术领域
本发明属于仿生骨材料领域，具体涉及一种多孔PEEK仿生骨修复材料和具有多层结构的PEEK仿生骨制件及其制备方法。
背景技术
创伤、感染和肿瘤切除等因素造成的大块骨缺损的修复是国内外临床医学长期以来面临的一个难题，大块骨缺损的修复材料主要来自于自体骨、人工骨、有机玻璃、骨水泥、硅橡胶、不锈钢和钛网、聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)等。其中，自体骨来源有限，为获取自体骨，患者可能需要承受额外的痛苦；而其他骨修复材料不仅容易导致潜在感染及免疫排斥等问题，并且只能起到部分的功能替代作用。
PEEK是目前弹性模量最接近人骨的修补材料，因此成为目前颅骨修复研究中的焦点。PEEK具有生物相容性好、力学性能优秀、重量较轻、X射线可穿透性等特性，其本身虽然存在骨整合性差的缺陷，但通过在PEEK表面附上纳米羟基磷灰石、纳米二氧化钛、硅酸钙、β-磷酸三钙、生物活性玻璃等生物活性物质，可以适度地改善PEEK的骨整合能力。
如公开号为CN108273137A的中国发明专利申请公开了一种多孔仿生颅骨修复材料及个性化制作方法，该多孔仿生颅骨修复材料与人体颅骨结构相匹配，表层为致密层、内层为疏松层，致密层为仿生皮质骨，疏松层为仿生颅骨骨小梁结构。可以采用混合模压法将该多孔仿生颅骨修复材料制成多孔仿生颅骨修复假体，该混合模压法包括：(1)使用计算机断层扫描技术对患者头颅进行扫描，利用图像处理软件对数据进行分割、提取，重建患者颅骨及缺损部位三维模型，计算缺失部分人工颅骨的大小、曲率；
(2)制备复合结构板材：①配置混合粉料：将聚芳醚酮类材料、生物活性物质、致孔剂按一定比例加入V型混料机，充分混合均匀分别制备致密层、疏松层粉料；②冷压成型：以102％模具的理想体积配置致密层和疏松层混合粉料：将步骤①制得的致密层粉料及疏松层粉料置于模具内，将模具置于液压机内，以1-150MPa的压力将物料压实，制成板材，反复加压释压一次或多次，使模具内的残留气体完全排出，保压1-60min，保证板材的质量和性能；③熔融：将步骤②所得的压坯或模具开启外加热装置或放入高温烘箱，对板材进行熔融加热，加热温度设置为介于聚芳醚酮类材料熔点与致孔剂的熔点之间；④热压成型：将步骤③所得熔融后的坯料迅速或坯料置于压力机内，最大压力为1-100MPa，反复加压释压一次或多次，保压10-60min，以40℃/min的速度对模具进行冷却，待温度降至150℃或以下，放入脱模座脱模取出坯料；
(3)塑形处理：将建立的患者颅骨缺损部位的三维模型导入无模多点成型设备上，将步骤(2)所得坯料加热至介于聚芳醚酮类材料的塑性变形温度与熔点温度之间，迅速移至无模多点成型设备上，压制成型得到根据患者定制的个性化颅骨修复材料，裁剪成大小超出计算所得的人工颅骨1cm左右；
(4)制备多孔仿生复合结构的颅骨修复假体：将步骤(3)所得的个性化颅骨修复假体置于超声水浴锅或恒温振荡器或盐浴锅，温度设置为50-100℃，将致孔剂完全析出，随后进行干燥处理(约24h)，得到根据患者定制的多孔仿生颅骨修复假体。
该多孔仿生颅骨修复材料的不足之处在于：制备过程中采用的致孔剂是常规的无机盐类，在压制成型后还需要将致孔剂完全析出并干燥，耗时较长、耗能较大。
发明内容
本申请的发明目的是提供一种多孔PEEK仿生骨修复材料和具有多层结构的PEEK仿生骨制件及其制备方法。
为实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：
一种多孔PEEK仿生骨修复材料，按质量份数计，原料组成包括基体材料100份、增强材料12-16份、发泡剂0.1-3份和生物活性物质0.1-0.5份；
所述的基体材料包括质量比为14:1的PEEK粉末和PTFE粉末。
本发明的PEEK仿生骨修复材料中，采用发泡剂在基体材料中形成孔隙，与致孔剂的成孔机制不同，在形成孔隙后无须除去发泡剂，既简化了工艺，又节约了能源。
生物活性物质的添加将有效改善仿生材料与人体组织的生物相容性，提高人体自身原体液的生理活性，有利于激发细胞、组织、神经元在仿生体内的存活度，提高修复性能。
在上述的多孔PEEK仿生骨修复材料中，所述的发泡剂为质量比为9:1的碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺(即发泡剂AC)。
在上述的多孔PEEK仿生骨修复材料中，所述的增强材料包括质量比为3:7的丝素蛋白改性的纳米羟基磷灰石和磺化PEEK改性的碳酸钙晶须。
其中，天然高分子丝素蛋白具有独特的力学性能、优良的生物相容性、极好的吸湿保湿和抗微生物能力，并且来源广泛，利用丝素蛋白对纳米羟基磷灰石进行改性有望克服纯羟基磷灰石力学性能不足的问题，适用于硬组织尤其是负重骨的修复与替换。
而采用磺化PEEK对碳酸钙晶须的表面进行改性，能够达到增强碳酸钙晶须表面与有机材料界面之间相容性的目的，进而满足仿生材料的人体力学性能要求。
在上述的多孔PEEK仿生骨修复材料中，所述的丝素蛋白改性的纳米羟基磷灰石由将纳米羟基磷灰石浸泡在浓度为3％的丝素蛋白溶液中20-40min后获得；
所述的磺化PEEK改性的碳酸钙晶须由质量比为100:3的碳酸钙晶须与磺化PEEK混合后交联获得，该磺化PEEK的磺化度为84.0-99.6％。
在上述的多孔PEEK仿生骨修复材料中，所述的生物活性物质为：含有0.125％浓度诱导原液的血清以及含有1.8％浓度间充质干细胞的血浆；
血清中诱导原液的浓度为0.12-0.14％，血浆中间充质细胞的浓度为1.6-2.0％。
本发明一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件中，每层结构均采用上述的多孔PEEK仿生骨修复材料制成，自PEEK仿生骨制件的外侧向中心，各层结构的原料组成中发泡剂的含量逐渐增加。发泡剂含量越高，则孔隙率越高，使得制成的仿生骨与人骨结构是相一致的。
采用本发明的多孔PEEK仿生骨修复材料可以制成各种形态的仿生骨制件，用于对人体各个部分的骨结构进行修复。
作为一个具体实施方式，本发明的具有多层结构的PEEK仿生骨制件为为人胫骨仿生制件，该人胫骨仿生制件由外至内依次包括骨膜层、骨密质层、骨松质层和骨髓腔，所述的骨膜层的厚度为0.2mm，所述的骨密质层的孔隙率为10～15％，所述的骨松质层的孔隙率为36-44％，骨髓腔的直径为6～12mm。
按质量份数计，所述的骨膜层的原料组成包括基体材料100份、增强材料12-16份、发泡剂0.1份和生物活性物质0.1-0.3份；
所述的骨密质层的原料组成包括基体材料100份、增强材料12-16份、发泡剂0.5份和生物活性物质0.3-0.5份；
所述的骨松质层的原料组成包括基体材料100份、增强材料12-16份、发泡剂3份和生物活性物质0.3-0.5份。
该具有多层结构的PEEK仿生骨制件的制备方法包括以下步骤：
(1)按预设的原料组成，将PTFE粉末和增强材料添加到PEEK粉末中，连续搅拌24h后加入发泡剂，继续搅拌1～2h，分别获得骨膜层原料混合物、骨密质层原料混合物和骨松质层原料混合物；
(2)预制人胫骨模具并预热至220℃，将骨膜层原料混合物、骨密质层原料混合物和骨松质层原料混合物分别添加到相应的模具腔内，然后升温至340-360℃，在25-40MPa热压下反应10-15min，将模具水冷至160-180℃开模，取出制件；
(3)将制件放入110-130℃下保温10-14h，取出后冷却至室温；
(4)将制件放入流动的清水中冲洗6-10h，取出后烘干；
(5)将制件放入含有诱导原液的血清中浸泡12h，取出后烘干；
(6)将制件放入含有间充质干细胞的血浆中浸泡2h，获得所述的具有多层结构的PEEK仿生骨制件。
本发明还提供了所述的具有多层结构的PEEK仿生骨制件在骨修复中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)本发明的PEEK仿生骨修复材料中，采用发泡剂在基体材料中形成孔隙，与致孔剂的成孔机制不同，在形成孔隙后无须除去发泡剂，既简化了工艺，又节约了能源。
(2)生物活性物质的添加将有效改善仿生材料与人体组织的生物相容性，提高人体自身原体液的生理活性，有利于激发细胞、组织、神经元在仿生体内的存活度，提高修复性能。
附图说明
图1为本发明一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件的结构示意图；
图2a为本发明一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件的骨膜层的电镜显微观察图；
图2b为本发明一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件的骨密质层的电镜显微观察图；
图2c为本发明一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件的骨松质层的电镜显微观察图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。
实施例1
本实施例一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件，为人胫骨仿生制件，其结构如图1所示，由外向内依次包括骨膜层1、骨密质层2、骨松质层3和骨髓腔4，与人胫骨的结构相一致。
其制备方法包括以下步骤：
(1)取28g PEEK粉末和2g PTFE粉末置于容器中，向PEEK和PTFE粉末中加入3.6g碳酸钙晶须和0.108g磺化PEEK(磺化度为84％)，连续搅拌24h后添加1.5g丝素蛋白改性的羟基磷灰石，继续搅拌12h后加入0.03g碳酸氢钠和0.003g偶氮二甲酰胺，继续搅拌30min，获得骨膜层原料混合物；
取28g PEEK粉末和2g PTFE粉末置于容器中，向PEEK粉末中加入3.6g碳酸钙晶须和0.108g磺化PEEK(磺化度为84％)，连续搅拌24h后添加1.5g丝素蛋白改性的羟基磷灰石，继续搅拌12h后加入0.09g碳酸氢钠和0.01g偶氮二甲酰胺，继续搅拌30min，获得骨密质层原料混合物；
取28g PEEK粉末和2g PTFE粉末置于容器中，向PEEK粉末中加入3.6g碳酸钙晶须和0.108g磺化PEEK(磺化度为84％)，连续搅拌24h后添加1.5g丝素蛋白改性的羟基磷灰石，继续搅拌12h后加入0.9g碳酸氢钠和0.02g偶氮二甲酰胺，继续搅拌30min，获得骨松质层原料混合物；
其中，丝素蛋白改性的羟基磷灰石由以下方法获得：将纳米羟基磷灰石浸泡在浓度为3％的丝素蛋白溶液中30min后，过滤，在80℃下烘干。
(2)将骨膜层原料混合物、骨密质层原料混合物和骨松质层原料混合物分别添加到340℃热压模的相应型腔内，在25MPa下反应15min，将模具水冷至至160℃后开模，取出制件；
(3)将制件放入110℃下保温10h，取出后冷却至室温；
(4)将制件放入流动的清水中冲洗6h，取出后烘干；
(5)将制件放入血清溶液中浸泡12h，取出后烘干；
(6)将制件放入含有造血干细胞的血浆溶液中浸泡2h，获得本实施例的具有多层结构的PEEK仿生骨制件。
实施例2
本实施例一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件，为人胫骨仿生制件，其结构如图1所示，由外向内依次包括骨膜层、骨密质层、骨松质层和骨髓腔，与人胫骨的结构相一致。
其制备方法包括以下步骤：
(1)取28g PEEK粉末和2g PTFE粉末置于容器中，向PEEK和PTFE粉末中加入4.0g碳酸钙晶须和0.12g磺化PEEK(磺化度为90％)，连续搅拌24h后添加2.0g丝素蛋白改性的羟基磷灰石，继续搅拌12h后加入0.03g碳酸氢钠和0.003g偶氮二甲酰胺，继续搅拌30min，获得骨膜层原料混合物；
取28g PEEK粉末和2g PTFE粉末置于容器中，向PEEK和PTFE粉末中加入4.0g碳酸钙晶须和0.12g磺化PEEK(磺化度为90％)，连续搅拌24h后添加2.0g丝素蛋白改性的羟基磷灰石，继续搅拌12h后加入0.09g碳酸氢钠和0.01g偶氮二甲酰胺，继续搅拌30min，获得骨密质层原料混合物；
取28g PEEK粉末和2g PTFE粉末置于容器中，向PEEK和PTFE粉末中加入4.0g碳酸钙晶须和0.12g磺化PEEK(磺化度为90％)，连续搅拌24h后添加2.0g丝素蛋白改性的羟基磷灰石，继续搅拌12h后加入0.9g碳酸氢钠和0.02g偶氮二甲酰胺，继续搅拌30min，获得骨松质层原料混合物；
其中，丝素蛋白改性的羟基磷灰石由以下方法获得：将纳米羟基磷灰石浸泡在浓度为3％的丝素蛋白溶液中30min后，过滤，在80℃下烘干。
(2)将骨膜层原料混合物、骨密质层原料混合物和骨松质层原料混合物分别添加到350℃热压模的相应型腔内，在30MPa下反应15min，将模具水冷至至170℃后开模，取出制件；
(3)将制件放入110℃下保温12h，取出后冷却至室温；
(4)将制件放入流动的清水中冲洗8h，取出后烘干；
(5)将制件放入血清溶液中浸泡12h，取出后烘干；
(6)将制件放入含有造血干细胞的血浆溶液中浸泡2h，获得本实施例的具有多层结构的PEEK仿生骨制件。
实施例3
本实施例一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件，为人胫骨仿生制件，其结构如图1所示，由外向内依次包括骨膜层、骨密质层、骨松质层和骨髓腔，与人胫骨的结构相一致。
其制备方法包括以下步骤：
(1)取28g PEEK粉末和2g PTFE粉末置于容器中，向PEEK和PTFE粉末中加入4.8g碳酸钙晶须和0.144g磺化PEEK(磺化度为99.6％)，连续搅拌24h后添加2.4g丝素蛋白改性的羟基磷灰石，继续搅拌12h后加入0.03g碳酸氢钠和0.003g偶氮二甲酰胺，继续搅拌30min，获得骨膜层原料混合物；
取28g PEEK粉末和2g PTFE粉末置于容器中，向PEEK和PTFE粉末中加入4.8g碳酸钙晶须和0.144g磺化PEEK(磺化度为99.6％)，连续搅拌24h后添加2.4g丝素蛋白改性的羟基磷灰石，继续搅拌12h后加入0.09g碳酸氢钠和0.01g偶氮二甲酰胺，继续搅拌30min，获得骨密质层原料混合物；
取28g PEEK粉末和2g PTFE粉末置于容器中，向PEEK和PTFE粉末中加入4.8g碳酸钙晶须和0.144g磺化PEEK(磺化度为99.6％)，连续搅拌24h后添加2.4g丝素蛋白改性的羟基磷灰石，继续搅拌12h后加入0.9g碳酸氢钠和0.02g偶氮二甲酰胺，继续搅拌30min，获得骨松质层原料混合物；
其中，丝素蛋白改性的羟基磷灰石由以下方法获得：将纳米羟基磷灰石浸泡在浓度为3％的丝素蛋白溶液中30min后，过滤，在80℃下烘干。
(2)将骨膜层原料混合物、骨密质层原料混合物和骨松质层原料混合物分别添加到360℃热压模的相应型腔内，在45MPa下反应10min，将模具水冷至至180℃后开模，取出制件；
(3)将制件放入110℃下保温14h，取出后冷却至室温；
(4)将制件放入流动的清水中冲洗10h，取出后烘干；
(5)将制件放入血清溶液中浸泡12h，取出后烘干；
(6)将制件放入含有造血干细胞的血浆溶液中浸泡2h，获得本实施例的具有多层结构的PEEK仿生骨制件。
取实施例1-3制得的人胫骨仿生制件的切片，在电镜下观察，其中，实施例1的人胫骨仿生制件的切片观察结果如图2a、图2b和图2c。
由图2a可见，发泡剂含量为0.1％的骨膜层内的孔隙率相对较少，孔径也相对较小，切面还呈现光滑的球面泡结构，基体密实度较大，空隙基本呈不连续的空间结构；由图2b可见，发泡剂含量为0.5％的骨密质层相对骨膜层材料的孔隙率增大(骨密质层的孔隙率为10～15％)，孔径亦增大，各孔之间的连通性开始呈现，层间三维相通架构更加明显；由图2c可见，发泡剂含量为3％的骨松质层材料的孔径最大，孔隙率更大(骨松质层的孔隙率为36-44％)，各泡孔之间有效连通，同时大小孔之间不规则交叠呈现，表现与实体骨结构的一致性。
取实施例1-3制得的人胫骨仿生制件，在ZWICK Z050材料双轴力学性能试验机上检测材料的泊桑比(即横向变形系数)，试验条件：室温，设计长方体式样尺寸：15mm×10mm×10mm，加载采用位移控制，设定加载速率为0.2mm/min，测定压缩2min时的压缩应变与轴向应变，进而计算泊桑比。检测结果见表1。
表1各实施例制得的人胫骨仿生制件的泊桑比检测结果(压)
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 泊桑比 | 0.328 | 0.358 | 0.376 |
取实施例1-3制得的人胫骨仿生制件，检测各制件的体积磨损量和摩擦系数。摩擦磨损实验在MM-200型磨损试验机(济南)上进行，采用开放式边界润滑磨损模式，小牛血清去蛋白注射液润滑，滴量为20滴/min，上试样(实验用样品)为往复水平移动，移动频率16次/min，位移量为1mm；下试样(骨材料)转速为200rad/min。
试样的耐磨性通过体积磨损量来测量，采用10倍读数显微镜测量磨痕宽度，每一磨痕测5次，取平均值得磨痕宽度。通过下式计算体积磨损量：
式中：V表示磨损体积，B表示下试样的宽度10mm，b表示磨痕宽度，r表示下试样的半径20mm。
使用1000N·mm的摩擦力矩标尺测定摩擦副的摩擦力矩大小，通过下式计算摩擦系数：
式中：μ表示摩擦系数，T表示摩擦力矩(N·m)，R表示下试样半径0.02m，P表示试样所承受的垂直载荷(N)。
检测结果见表2。
表2各实施例的人胫骨仿生制件的体积磨损量和摩擦系数检测结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 体积磨损量 | 0.0018g/day | 0.0013g/day | 0.0007g/day |
| 摩擦系数 | 0.123 | 0.114 | 0.086 |
对比例1
本实施例一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件，其制作方法与实施例1相同，但骨松质层的原料中采用的发泡剂为：0.09g碳酸氢钠和0.018g偶氮二甲酰胺。
对比例2
本实施例一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件，其制作方法与实施例1相同，但骨松质层的原料中采用的发泡剂为：0.05g碳酸氢钠和0.05g偶氮二甲酰胺。
对比例3
本实施例一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件，其制作方法与实施例1相同，但骨松质层的原料中采用的发泡剂为：0.01g碳酸氢钠和0.09g偶氮二甲酰胺。
对比例4
本实施例一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件，其制作方法与实施例1相同，但骨松质层的原料中采用的发泡剂为：0.1g碳酸氢钠。
对比例5
本实施例一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件，其制作方法与实施例1相同，但骨松质层的原料中采用的发泡剂为：0.1g偶氮二甲酰胺。
对实施例1、对比例1-5所制得的PEEK仿生骨制件的骨松质层的平均孔隙率进行检测，检测结果如表3。
表3
| 实施例 | 发泡剂 | 平均孔隙率 |
| 实施例1 | 碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺45:1 | 40％ |
| 对比例1 | 碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺5:1 | 25％ |
| 对比例2 | 碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺1:1 | 12％ |
| 对比例3 | 碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺1:9 | 9％ |
| 对比例4 | 仅碳酸氢钠 | 18％ |
| 对比例5 | 仅偶氮二甲酰胺 | 11％ |
Claims (9)
1.一种多孔PEEK仿生骨修复材料，其特征在于，按质量份数计，原料组成包括基体材料100份、增强材料12-16份、发泡剂0.1-3份和生物活性物质0.1-0.5份；
所述的基体材料包括质量比为14:1的医用PEEK粉末和医用PTFE粉末；
所述的增强材料包括丝素蛋白改性的纳米羟基磷灰石和磺化PEEK改性的碳酸钙晶须；
所述的多孔PEEK仿生骨修复材料由以下方法制备获得：
(1)按预设的原料组成，将PTFE粉末和增强材料添加到PEEK粉末中，连续搅拌24h后加入发泡剂，继续搅拌1～2h，获得原料混合物；
(2)预制人胫骨模具并预热至220℃，将原料混合物添加到相应的模具腔内，然后升温至340-360℃，在25-40MPa热压下反应10-15min，将模具水冷至160-180℃开模，取出制件；
(3)将制件放入110-130℃下保温10-14h，取出后冷却至室温；
(4)将制件放入流动的清水中冲洗6-10h，取出后烘干；
(5)将制件放入含有诱导原液的血清中浸泡12h，取出后烘干；
(6)将制件放入含有间充质干细胞的血浆中浸泡2h，获得所述的多孔PEEK仿生骨修复材料。
2.如权利要求1所述的多孔PEEK仿生骨修复材料，其特征在于，所述的发泡剂为质量比为9:1的碳酸氢钠和偶氮二甲酰胺。
3.如权利要求1所述的多孔PEEK仿生骨修复材料，其特征在于，所述的增强材料包括质量比为3:7的丝素蛋白改性的纳米羟基磷灰石和磺化PEEK改性的碳酸钙晶须。
4.如权利要求3所述的多孔PEEK仿生骨修复材料，其特征在于，所述的丝素蛋白改性的纳米羟基磷灰石由将纳米羟基磷灰石浸泡在浓度为3％的丝素蛋白溶液中20-40min后获得；
所述的磺化PEEK改性的碳酸钙晶须由质量比为100:3的碳酸钙晶须与磺化PEEK混合后交联获得，该磺化PEEK的磺化度为84.0-99.6％。
5.如权利要求1所述的多孔PEEK仿生骨修复材料，其特征在于，所述的生物活性物质为：含有诱导原液的血清以及含有间充质干细胞的血浆；
血清中诱导原液的浓度为0.12-0.14％，血浆中间充质干细胞的浓度为1.6-2.0％。
6.一种具有多层结构的PEEK仿生骨制件，其特征在于，每层结构均采用如权利要求1-5中任意一项所述的多孔PEEK仿生骨修复材料制成，自PEEK仿生骨制件的外侧向中心，各层结构的原料组成中发泡剂的含量逐渐增加。
7.如权利要求6所述的具有多层结构的PEEK仿生骨制件，其特征在于，为人胫骨仿生制件，该人胫骨仿生制件由外至内依次包括骨膜层(1)、骨密质层(2)、骨松质层(3)和骨髓腔(4)，所述的骨膜层(1)的厚度为0.2mm，所述的骨密质层(2)的孔隙率为10～15％，所述的骨松质层(3)的孔隙率为45～60％，骨髓腔(4)的直径为6～12mm。
8.如权利要求7所述的具有多层结构的PEEK仿生骨制件，其特征在于，按质量份数计，所述的骨膜层(1)的原料组成包括基体材料100份、增强材料12-16份、发泡剂0.1份和生物活性物质0.1-0.3份；
所述的骨密质层(2)的原料组成包括基体材料100份、增强材料12-16份、发泡剂0.5份和生物活性物质0.3-0.5份；
所述的骨松质层(3)的原料组成包括基体材料100份、增强材料12-16份、发泡剂3份和生物活性物质0.3-0.5份。
9.如权利要求6-8中任意一项所述的具有多层结构的PEEK仿生骨制件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按预设的原料组成，将PTFE粉末和增强材料添加到PEEK粉末中，连续搅拌24h后加入发泡剂，继续搅拌1～2h，分别获得骨膜层原料混合物、骨密质层原料混合物和骨松质层原料混合物；
(2)预制人胫骨模具并预热至220℃，将骨膜层原料混合物、骨密质层原料混合物和骨松质层原料混合物分别添加到相应的模具腔内，然后升温至340-360℃，在25-40MPa热压下反应10-15min，将模具水冷至160-180℃开模，取出制件；
(3)将制件放入110-130℃下保温10-14h，取出后冷却至室温；
(4)将制件放入流动的清水中冲洗6-10h，取出后烘干；
(5)将制件放入含有诱导原液的血清中浸泡12h，取出后烘干；
(6)将制件放入含有间充质干细胞的血浆中浸泡2h，获得所述的具有多层结构的PEEK仿生骨制件。
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