CN115382017A - 一种可载药的新型3d打印聚醚醚酮种植体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料和生物医学工程领域，具体涉及一种可载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体及其制备方法，所述的聚醚醚酮种植体通过以下方法制备：(1)制备聚醚醚酮种植体基底；(2)预处理；(3)制备载药体系；(4)载药；所述的种植体的基底通过3D打印制备，可以根据需求调节孔隙率、孔径大小、孔隙形状等，具有操作简单、生产规模化、模式灵活等优点；还构建了载药体系，赋予PEEK种植体抗菌性能、抗炎性能和骨整合性能，经实验验证，本发明制备得到的聚醚醚酮种植体表现出优异的抗菌性能，显著降低了表面摩擦系数，减少了摩擦耗能，同时具有良好的亲水性能和良好的生物相容性，不会对细胞产生免疫排斥反应，具有广阔的应用前景。

Description

一种可载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料和生物医学工程领域，具体涉及一种可载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体及其制备方法。
背景技术
目前骨科/牙科植入手术是治疗骨质破坏/牙齿缺失的重要手段，其目的是与骨组织之间产生良好的骨整合效应，以弥补骨质破坏。多孔结构种植体正被广泛应用于骨科/牙科植入物中，为骨整合提供合适的环境和结构。骨整合为种植体与骨组织之间呈现的无纤维组织界面层的直接接触，骨整合是骨再生成功的决定性因素，骨整合对种植体初期稳定固位和长期功能化存在至关重要。骨整合不成功可能会增加种植体松动的风险，而最终导致种植治疗完全失败。种植体骨整合受到两个主要危险因素影响，其一为植体表面细菌感染。当种植体-骨组织界面抑菌作用差时，会导致种植体周围组织感染破坏，从而导致种植体松动并最终脱落。其二植入后异物反应，其特点是炎性细胞大量浸润，最终使得种植体被纤维结缔组织包绕，导致种植治疗失败。
钛及钛合金种植体在骨科/牙科植入领域在临床应用广泛，然而，钛种植体与宿主骨组织机械性能不匹配，造成“应力屏蔽”效应而导致骨质进一步破坏。聚醚醚酮(poly-ether-ether-ketone,PEEK)具有良好的力学性能、生物相容性和化学稳定性，其与人骨近似的弹性模量避免了“应力屏蔽”效应，被认为是最有前途的骨修复材料之一。目前开展的聚醚醚酮多孔结构元件研究结果显示，新再生的软组织可以快速生长到PEEK支架中。然而，由于生物惰性的原因，软组织不能紧密地粘附在PEEK支架表面，且纯PEEK的成骨能力和生物活性较低。因此，其生物惰性阻碍了植入后的骨整合效果，限制了其应用。
为了解决骨整合的技术问题，本领域技术人员也做了诸多研究，例如，发明专利CN114129776A公开了将载药的金属掺杂生物玻璃微球分散在聚醚醚酮内部，进而促进聚醚醚酮的骨整合能力。发明专利CN110279890A公开了将地塞米松/米诺环素制备成脂质体，然后修饰在PEEK表面促进骨修复、再生及整合，发明专利CN109621001A公开了一种聚醚醚酮牙槽骨修复材料，由外层致密层和内层疏松层构成，致密层可防止周围软组织长入骨缺损区形成纤维结缔组织，底部疏松层具有连通海绵状小孔结构，孔结构由外至内逐渐变大，该结构可以吸附、缓释活性物质，促进骨组织生长。但是，上述方法制备得到的材料，均存在着易降解、化学步骤复杂耗时、涂层与基底粘结不良等问题。
发明人在研究过程中意外的构建得到了一种载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体，所述的种植体的基底通过3D打印制备，可以根据需求调节孔隙率、孔径大小、孔隙形状等，经过预处理后，增大了聚醚醚酮种植体的表面孔径，进一步增大了后续水凝胶表面修饰面积，并使得水凝胶长入PEEK样品中，所述的聚醚醚酮种植体还构建了载药体系，解决了聚醚醚酮种植体的成骨能力和生物活性较低、以及表面不能直接固定生物活性分子的技术问题，赋予PEEK种植体抗菌性能、抗炎性能和骨整合性能，有效提高表面抗磨擦性能在牙齿种植领域具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的首要目的是提供一种载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体，所述的聚醚醚酮种植体通过以下方法制备：
(1)制备聚醚醚酮种植体基底：3D打印制备聚醚醚酮种植体基底；
(2)预处理：用砂纸打磨抛光聚醚醚酮种植体基底，并依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗4h，烘干；后将其浸泡在浓硫酸溶液中，采用超声和磁力搅拌，在PEEK表面形成3D网状结构；在去离子水中浸泡，去除表面H2SO4残留，得到磺化后聚醚醚酮种植体基底；
(3)制备载药体系：向步骤(2)得到磺化后聚醚醚酮种植体基底中加入丙烯酸和丙烯酰胺配制丙烯酸-丙烯酰胺溶液，将光引发剂I2959和化学交联剂MBAA加入配制好的丙烯酸-丙烯酰胺溶液中；调节PH至7，闭光环境下超声搅拌，紫外光下照射，形成聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶；在去离子水中透析，冷冻干燥，得到表面为聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶的聚醚醚酮种植体；
(4)载药：在步骤(3)制得的聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶中加入药物，干燥，得到负载药物的聚醚醚酮种植体。
优选的，步骤(1)所述的3D打印制备聚醚醚酮种植体基底具体操作如下：根据需要在3ds Max软件上建立多孔隙种植体模型，种植体尺寸大小按需任意设计，单位面积空隙数目及大小按需设计，并导出STL格式用于打印，采用熔融沉积3D打印机进行打印。
优选的，步骤(2)所述的砂纸粒度分别为400、1000、1500或2000目。
优选的，步骤(2)所述的浓硫酸浓度为97-99wt％。
优选的，步骤(3)得到的丙烯酸-丙烯酰胺溶液中丙烯酸浓度为0.1-10mol/L；丙烯酰胺浓度0.5-25mol/L；得到的溶液中光引发剂I2959的物质量比为nI2959/(nAA+nAM)＝1％-3％，化学交联剂MBAA的物质量比为nMBAA/(nAA+nAM)＝1％-3％。
优选的，步骤(3)所述的丙烯酸的浓度为0.1-2.5mol/L，丙烯酰胺的浓度为0.5-7.5mol/L。
优选的，步骤(4)所述的药物为抗菌药物和/或抗炎药物。
优选的，步骤(4)所述的抗菌药物的浓度为0.25mg/L；抗炎药物的浓度为0.02mg/L。
优选的，步骤(4)所述的抗菌药物为头孢吡肟、克林霉素、氯霉素、四环素中的一种或几种；所述的抗炎药物为辛伐他汀、括阿司匹林、对乙酰氨基酚、萘普生、萘普酮、双氯芬酸、布洛芬、尼美舒利中的一种或几种。
本发明还提供了所述的聚醚醚酮种植体的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备聚醚醚酮种植体基底：3D打印制备聚醚醚酮种植体基底；
(2)预处理：用砂纸打磨抛光聚醚醚酮种植体基底，并依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗4h，烘干；后将其浸泡在浓硫酸溶液中，采用超声和磁力搅拌，在PEEK表面形成3D网状结构；在去离子水中浸泡，去除表面H2SO4残留，得到磺化后聚醚醚酮种植体基底；
(3)制备载药体系：向步骤(2)得到磺化后聚醚醚酮种植体基底中加入丙烯酸和丙烯酰胺配制丙烯酸-丙烯酰胺溶液，将光引发剂I2959和化学交联剂MBAA加入配制好的丙烯酸-丙烯酰胺溶液中；调节PH至7，闭光环境下超声搅拌，紫外光下照射，形成聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶；在去离子水中透析，冷冻干燥，得到表面为聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶的聚醚醚酮种植体；
(4)载药：在步骤(3)制得的聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶中加入药物，干燥，得到负载药物的聚醚醚酮种植体。
本发明的有益效果是：(1)本发明提供了一种载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体，实现了滤膜简单、规模化、尺寸可控，具有经济高效、操作简单、模式灵活、高度可重复性的优点。(2)针对传统聚醚醚酮种植体制作方法复杂、成本较高、模式固定且难以更改的问题，本发明采用了3D打印技术制备聚醚醚酮种植体，可以根据需求调节孔隙率、孔径大小、孔隙形状等，具有操作简单、生产规模化、模式灵活等优点；(3)本发明为了解决聚醚醚酮种植体的成骨能力和生物活性较低、以及表面不能直接固定生物活性分子的技术问题，在聚醚醚酮种植体表面构建了载药体系，具有良好的抗微生物特性以及高效的理化功能，能够有效提高表面抗磨擦性能，并能提高表面生物活性；(4)本发明所述的载药聚醚醚酮种植体，负载药物在植入区域缓慢释放，从而使局部植入区域产生抗菌、抗炎和骨整合性能。采用聚丙烯酰胺丙烯酸、头孢吡肟、辛伐他汀等材料，其生物安全性高，具有优异的抗微生物性能、生物相容性，无潜在的内部结构降解、有毒离子泄露；聚丙烯酰胺丙烯酸作为水凝胶的主体结构，增高表面能并减缓摩擦；抗菌药物、抗炎药物颗粒镶嵌于聚丙烯酰胺丙烯酸支架中，发挥抗微生物功能和促生物活性功能。(5)经实验证明，本发明制备得到的载药水凝胶表面修饰后的PEEK表现出优异的抗菌性能，显著降低了表面摩擦系数，减少了摩擦耗能，同时还具有良好的亲水性能和良好的生物相容性，不会对细胞产生免疫排斥反应，具有广阔的应用前景。
附图说明
下面结合附图对本作进一步详细的描述。
图1 3D打印制备聚醚醚酮种植体基底示意图
注：图A、B为PEEK种植体三维建模切片图片；图C为使用3D熔融沉积打印机打印PEEK种植体基底过程；图D为3D打印PEEK种植体基底。
图2载药聚醚醚酮种植体扫描电镜图注：PEEK为3D打印PEEK样品内部结构图；SPEEK为磺化处理后PEEK内部孔隙结构；HSPEEK为水凝胶表面改性后PEEK孔隙结构；SCHSPEEK为载药水凝胶表面修饰孔隙放大250倍后的图片。
图3载药聚醚醚酮种植体的抗菌效果图
注：a为打印样品对大肠杆菌抗菌率；b为打印样品对金黄色葡萄球菌的抗菌率；c为打印样品对大肠杆菌共培养前后菌落实物图；d为打印对金黄色葡萄球菌共培养前后菌落实物图。
图4载药聚醚醚酮种植体的摩擦性能
注：A为血清润滑条件下各组试样在1N载荷下摩擦系数；B为血清润滑条件下各组试样在10N载荷下摩擦系数。
图5载药聚醚醚酮种植体的亲水性
注：A为各组试样的接触角图；B为水凝胶表面修饰后动态接触角图。
图6载药聚醚醚酮种植体SCHSPEEK4生物相容性
图7为各组试样的MTT染色图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述，但是，以下实施例不能限定本发明的保护范围。
本发明提供的3D打印PEEK种植体并结合表面修饰的多功能水凝胶，以物质量浓度为基准，混合材料里丙烯酸、丙烯酰胺物质量浓度比为0.1-2.5mol/L:0.5-7.5mol/L，辛伐他汀、头孢吡肟浓度比为0.02mg/L：0.25mg/L。
以下实施例中，若无特殊说明，所使用的试剂和细胞，均可以在市面上购买得到。
实施例1、一种载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体SCHSPEEK制备1
S1，根据需要在3ds Max软件上建立多孔隙PEEK种植体模型，种植体尺寸大小按需任意设计，单位面积空隙数目及大小按需设计，并导出STL格式用于打印。
S2，采用熔融沉积3D打印机进行打印，打印层数与种植体壁厚度相关，可根据需求进行调整。
S3，对S2打印完成的PEEK种植体在表面处理前分别用砂纸(400、1000、1500、2000目粗砂纸)打磨抛光，并依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗4h，60℃烘干。将样品浸泡在浓硫酸溶液(97-99wt％)中，采用超声和磁力搅拌5min，在PEEK表面形成3D网状结构。在去离子水中浸泡5min，去除表面H2SO4残留。
S4，在步骤S3得到磺化后聚醚醚酮样品的基础上配制一定浓度的丙烯酸-丙烯酰胺溶液，以重量为基准，最终得到的丙烯酸-丙烯酰胺溶液中丙烯酸浓度为0.1mol/L和丙烯酰胺浓度0.5mol/L。
S5，将一定量的光引发剂I2959和化学交联剂MBAA加入步骤S4中配制好的丙烯酸-丙烯酰胺溶液中。最终得到的溶液中光引发剂I2959和化学交联剂MBAA的物质量比为nI2959/(nAA+nAM)＝1％，nMBAA/(nAA+nAM)＝1％。
S6，对步骤S5中得到的溶液用0.1mol/L氢氧化钠溶液调节PH至7。
S7，在步骤S6中得到的混合溶液进行闭光环境下超声搅拌24h，混合物混合均匀后，进行紫外光下照射10分钟，形成聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶。
S8，将步骤S7中得到的光固化水凝胶在去离子水中透析2周，直至将多余单体去除，样品冷冻干燥24h。
S9，将步骤S8制得的混合物中加入5ml辛伐他汀(0.02mg/L)乙醇溶液和5ml头孢吡肟溶液(0.25mg/L)，在烘箱(45℃,48h)干燥，得到负载辛伐他汀-头孢吡肟的聚醚醚酮种植体。
实施例2、一种载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体SCHSPEEK制备2
该实施例与实施例1相同，不同之处在于：丙烯酸浓度为0.2mol/L和丙烯酰胺浓度1mol/L。
实施例3、一种载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体SCHSPEEK制备3
该实施例与实施例1相同，不同之处在于：丙烯酸浓度为0.3mol/L和丙烯酰胺浓度1.5mol/L。
实施例4、一种载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体SCHSPEEK制备4
该实施例与实施例1相同，不同之处在于：丙烯酸浓度为0.5mol/L和丙烯酰胺浓度2.5mol/L。
实施例1-4中3D打印制备聚醚醚酮种植体基底如图1所示，图A、B为PEEK种植体三维建模切片图片；图C为使用3D熔融沉积打印机打印PEEK种植体过程；图D为3D打印PEEK种植体。
以下实施例中，以实施例4中制备得到的载药聚醚醚酮种植体SCHSPEEK展开研究。
实验例1、载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体SCHSPEEK的表征
(1)实验方法
通过扫描电子显微镜(SEM；Hitachi S-4800,Japan)对聚醚醚酮种植体SCHSPEEK4的形貌进行表征，使用微观元素分布能谱扫描分析仪(Energy-dispersive spectrometry，EDS)测量SGA 1.5的微观元素。
(2)实验结果
由图2中PEEK组可见，3D打印PEEK样品显示出模型建立的拓朴结构，打印层之间界限清晰，线条间隙均匀，交汇处发生部分融合，发挥固接作用，有利于线条间互相传递轴向力、横向力及弯矩，增强立体结构稳定性。图2中SPEEK表示磺化后PEEK可产生多孔结构，增大了其表面孔径，进一步增大了后续水凝胶表面修饰面积，并使得水凝胶长入PEEK样品中。图2中HSPEEK组表示经过水凝胶处理后PEEK样品的形貌结构，可见其表面存在均匀分布的孔径结构，孔径平均大小为500μm；图2中SCHSPPEK反应了载药水凝胶修饰的PEEK样品形貌结构，可见其表面存在均匀的孔径结构，再次放大后，发现SCHSPEEK的表面凹凸不平，呈现不规则形态，且可见药物分子附着于水凝胶表面。散在分布的小孔和不光滑平整的表面在宏观复杂拓扑结构基础上进一步增加复合材料比表面积，有利于水的通过并增加细菌与材料的接触，再次增强抗菌效果。
实验例2、载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体SCHSPEEK的抑菌效果
(1)实验方法
本实验采用平板计数法检测载药水凝胶表面修饰后3D打印PEEK样品的抗菌性能。在LuriaBertani液体培养基上培养大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。首先用无菌接种环挑取适量大肠杆菌和金黄色葡萄球菌菌落在装有适量液体培养基的离心管中摇晃接种，制作菌悬液，用作实验用菌液。在旋转振荡器上以50r/min于37℃条件下培养24h。通过磷酸盐缓冲溶液(PBS)分别将两个菌株稀释103倍，实验环境为无菌。分别用PEEK组、磺化PEEK组、水凝胶修饰组、载药水凝胶修饰组与菌液混合，未加入任何材料的菌液作为对照组，37℃下进行共培养。24h后每组取100μL菌液，稀释106倍。取200μL菌种稀释液，将其涂布在LB琼脂平板上，每组涂3个平板。将涂布好的平板置于37℃恒温培养箱中培养24h，观察并计数每个平板上的菌落数(即菌落形成单位：CFU)。由此计算出大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的失活率，并以此来表示样品的抗菌性能。其计算公式如下：
抗菌率＝((N-N’)/N)ⅹ100％
其中，N为对照组(未加入样品的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌悬液)的菌落数；N’为实验组(加入样品的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌悬液)的菌落数。
(2)实验结果
如图3a所示，未经载药水凝胶表面修饰后PEEK组均对大肠杆菌表现出了低抗菌率，其抗菌率为40％-50％，而经过载药水凝胶表面修饰后的PEEK组表现出优异的抗菌性能，其抗菌率为98％；如图3b所示，未经载药水凝胶表面修饰后PEEK组均对金黄色葡萄球菌表现出了低抗菌率，其抗菌率为30％-40％，而经过载药水凝胶表面修饰后的PEEK组表现出优异的抗菌性能，其抗菌率为99％；图3c、3d表示了在共培养后，经过载药水凝胶表面修饰后的PEEK样品未见菌落，菌落数量极少，而其余组别均可见明显菌落。
实验例3、载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体SCHSPEEK的摩擦性能
(1)实验方法
球盘摩擦仪(UMT-2型多功能微摩擦试验机，美国BRUKER公司)在往复摩擦模式下，对PEEK、SPEEK、HSPEEK的摩擦学性能进行测试，以25vol％胎牛血清作为润滑剂，在室温下，以固定的滑动速度(2mm/s)、分别采用1N和10N(临床植入载荷)进行10min摩擦实验，行程长度设置为2mm。通过平均摩擦实验最后5min的数据点，计算出平均摩擦系数。
(2)实验结果
如图4a所示，在1N载荷下时，未经水凝胶表面修饰的PEEK样品和磺化后PEEK样品表现出了高摩擦系数，而经过水凝胶表面修饰的PEEK样品摩擦系数显著降低，在10min往复运动后，水凝胶表面未被破坏，表现出了优异的耐摩擦性能。图4b为模拟临床植入载荷10N时，水凝胶修饰后的PEEK样品显著降低了表面摩擦系数，减少了摩擦耗能。
实验例4、载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体SCHSPEEK的亲水性
(1)实验方法
通过接触角检测水凝胶表面修饰后PEEK样品亲水性能，整个过程仅凭重力驱动。使用接触角测量仪(DSA100，德国KRUSS公司)测量PEEK样品、磺化后SPEEK样品、水凝胶修饰后HSPEEK样品表面和水的接触角。
(2)实验结果
当水滴(5μL)与材料表面接触时，PEEK样品组与水滴形成点或小区域面的接触，从而导致接触角约为98±3°(图5a)，表现出疏水性；磺化后PEEK样品组(SPEEK组)接触角约为72±3°，其亲水性能稍微提高(图5a)；而经过水凝胶表面处理后的PEEK样品组接触角为0±3°，表现出了极高的亲水性(图5a)，并且当水滴(5μL)与材料表面接触时，迅速被吸入，水滴消失不见(图5b)。HSPEEK组的亲水性归因于其表面的微观结构和水凝胶处理后表面上大量亲水基团的协同作用。
实验例5、载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体SCHSPEEK生物相容性
(1)实验方法
为了测试相关实验样品组对成骨细胞生物活性的影响以及相容性，将小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)接种到富含L-丙氨酸-L谷氨酰胺和微量元素并添加10％胎牛血清的培养基(DMEM/F12培养基)进行细胞培养。将培养的细胞稀释浓度为2×104个/毫升，将1mL加入到24孔板，与尺寸为10×10×2mm载药水凝胶表面修饰的PEEK材料共培养24，48，72h后。MTT溶液加入到24孔板的孔内再培养4h，丢弃上层溶液，加入200μLDMSO溶解。用酶标仪记录该溶液的吸光度。进行三个平行实验，将数据进行统计分析。
(2)实验结果
如图6所示，PEEK材料具有良好的生物相容性，通过磺化处理以及水凝胶表面修饰后，其生物相容性良好，并且载药水凝胶体系能够维持PEEK材料良好的生物相容性，符合实验预期；由图7可知，实验组中所有染色细胞为成活细胞，未发现死亡细胞，表现出了良好的生物相容性，证明载药水凝胶表面修饰后的PEEK具有良好的生物相容性，不会对细胞产生免疫排斥反应。
综上所述，本发明提供了一种载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体，实现了滤膜简单、规模化、尺寸可控，具有经济高效、操作简单、模式灵活、高度可重复性的优点。针对传统聚醚醚酮种植体制作方法复杂、成本较高、模式固定且难以更改的问题，本发明采用了3D打印技术制备聚醚醚酮种植体，可以根据需求调节孔隙率、孔径大小、孔隙形状等，具有操作简单、生产规模化、模式灵活等优点；本发明为了解决聚醚醚酮种植体的成骨能力和生物活性较低、以及表面不能直接固定生物活性分子的技术问题，在聚醚醚酮种植体表面构建了载药体系，具有良好的抗微生物特性以及高效的理化功能，能够有效提高表面抗磨擦性能，并能提高表面生物活性；本发明所述的载药聚醚醚酮种植体，负载药物在植入区域缓慢释放，从而使局部植入区域产生抗菌、抗炎和骨整合性能。采用聚丙烯酰胺丙烯酸、头孢吡肟、辛伐他汀等材料，其生物安全性高，具有优异的抗微生物性能、生物相容性，无潜在的内部结构降解、有毒离子泄露；聚丙烯酰胺丙烯酸作为水凝胶的主体结构，增高表面能并减缓摩擦；抗菌药物、抗炎药物颗粒镶嵌于聚丙烯酰胺丙烯酸支架中，发挥抗微生物功能和促生物活性功能。经实验验证，本发明制备得到的载药水凝胶表面修饰后的PEEK表现出优异的抗菌性能，显著降低了表面摩擦系数，减少了摩擦耗能，同时还具有良好的亲水性能和良好的生物相容性，不会对细胞产生免疫排斥反应，具有广阔的应用前景。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种载药的新型3D打印聚醚醚酮种植体，其特征在于，所述的聚醚醚酮种植体通过以下方法制备：
(1)制备聚醚醚酮种植体基底：3D打印制备聚醚醚酮种植体基底；
(2)预处理：用砂纸打磨抛光聚醚醚酮种植体基底，并依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗4h，烘干；后将其浸泡在浓硫酸溶液中，采用超声和磁力搅拌，在PEEK表面形成3D网状结构；在去离子水中浸泡，去除表面H2SO4残留，得到磺化后聚醚醚酮种植体基底；
(3)制备载药体系：向步骤(2)得到磺化后聚醚醚酮种植体基底中加入丙烯酸和丙烯酰胺配制丙烯酸-丙烯酰胺溶液，将光引发剂I2959和化学交联剂MBAA加入配制好的丙烯酸-丙烯酰胺溶液中；调节PH至7，闭光环境下超声搅拌，紫外光下照射，形成聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶；在去离子水中透析，冷冻干燥，得到表面为聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶的聚醚醚酮种植体；
(4)载药：在步骤(3)制得的聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶中加入药物，干燥，得到负载药物的聚醚醚酮种植体。
2.如权利要求1所述的聚醚醚酮种植体，其特征在于，步骤(1)所述的3D打印制备聚醚醚酮种植体基底具体操作如下：根据需要在3ds Max软件上建立多孔隙种植体模型，种植体尺寸大小按需任意设计，单位面积空隙数目及大小按需设计，并导出STL格式用于打印，采用熔融沉积3D打印机进行打印。
3.如权利要求1所述的聚醚醚酮种植体，其特征在于，步骤(2)所述的砂纸粒度分别为400、1000、1500、2000目。
4.如权利要求1所述的聚醚醚酮种植体，其特征在于，步骤(2)所述的浓硫酸浓度为97-99wt％。
5.如权利要求1所述的聚醚醚酮种植体，其特征在于，步骤(3)得到的丙烯酸-丙烯酰胺溶液中丙烯酸浓度为0.1-10mol/L；丙烯酰胺浓度0.5-25mol/L；得到的溶液中光引发剂I2959的物质量比为nI2959/(nAA+nAM)＝1％-3％，化学交联剂MBAA的物质量比为nMBAA/(nAA+nAM)＝1％-3％。
6.如权利要求5所述的聚醚醚酮种植体，其特征在于，步骤(3)所述的丙烯酸的浓度为0.1-2.5mol/L，丙烯酰胺的浓度为0.5-7.5mol/L。
7.如权利要求1所述的聚醚醚酮种植体，其特征在于，步骤(4)所述的药物为抗菌药物和/或抗炎药物。
8.如权利要求7所述的聚醚醚酮种植体，其特征在于，步骤(4)所述的抗菌药物的浓度为0.25mg/L；抗炎药物的浓度为0.02mg/L。
9.如权利要求7或8所述的聚醚醚酮种植体，其特征在于，步骤(4)所述的抗菌药物为头孢吡肟、克林霉素、氯霉素、四环素中的一种或几种；所述的抗炎药物为辛伐他汀、括阿司匹林、对乙酰氨基酚、萘普生、萘普酮、双氯芬酸、布洛芬、尼美舒利中的一种或几种。
10.如权利要求1-9任一项所述的聚醚醚酮种植体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备聚醚醚酮种植体基底：3D打印制备聚醚醚酮种植体基底；
(2)预处理：用砂纸打磨抛光聚醚醚酮种植体基底，并依次使用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗4h，烘干；后将其浸泡在浓硫酸溶液中，采用超声和磁力搅拌，在PEEK表面形成3D网状结构；在去离子水中浸泡，去除表面H2SO4残留，得到磺化后聚醚醚酮种植体基底；
(3)制备载药体系：向步骤(2)得到磺化后聚醚醚酮种植体基底中加入丙烯酸和丙烯酰胺配制丙烯酸-丙烯酰胺溶液，将光引发剂I2959和化学交联剂MBAA加入配制好的丙烯酸-丙烯酰胺溶液中；调节PH至7，闭光环境下超声搅拌，紫外光下照射，形成聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶；在去离子水中透析，冷冻干燥，得到表面为聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶的聚醚醚酮种植体；
(4)载药：在步骤(3)制得的聚丙烯酰胺丙烯酸水凝胶中加入药物，干燥，得到负载药物的聚醚醚酮种植体。
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