生物鎂合金的生物相容性研究.pdf

1、背景和目的:
　　 生物材料與人類身體健康水平和生活質(zhì)量息息相關(guān),已成為各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)。鎂合金材料具有良好的生物相容性和生物可降解性,和其它金屬材料相比,有高的比強(qiáng)度和比剛度,彈性模量更接近入骨,應(yīng)力傳導(dǎo)方面能和骨組織相匹配,能有效降低應(yīng)力遮擋效應(yīng),在治療骨折和骨缺損方面具有潛在的優(yōu)勢(shì)。作為一種生物可降解材料,鎂合金材料治愈后不需再次手術(shù)取出,不僅降低費(fèi)用,而且會(huì)減少對(duì)患者的二次傷害。因此,可降解鎂合金材料是一種很有潛力

2、的生物材料。
　　 由于鎂合金具有良好的生物相容性和接近骨的力學(xué)性能,鎂合金已經(jīng)成為世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)。但是,鎂及鎂合金的化學(xué)性能活波,耐蝕性差,必須作適當(dāng)?shù)谋砻娓男蕴幚聿趴蓾M足長(zhǎng)期植入材料的使用。本實(shí)驗(yàn)中我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型的生物鎂合金,并利用電沉積技術(shù)提高它的表面腐蝕防護(hù)性能,深入研究鎂合金材料的體外和體內(nèi)生物相容性,為新型可降解鎂合金材料在醫(yī)用生物材料領(lǐng)域中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們探討生物鎂合金的體外細(xì)胞毒性和溶血

3、性,在家兔股骨髁上植入鎂合金材料,觀察鎂合金在動(dòng)物體內(nèi)的生物相容性及其在體內(nèi)降解和新骨形成情況。
　　 材料和方法：
　　 1.體外實(shí)驗(yàn):
　　 將L-929小鼠成纖維細(xì)胞接種于96孔培養(yǎng)板,細(xì)胞培養(yǎng)24小時(shí)貼壁后棄培養(yǎng)液,實(shí)驗(yàn)組加入不同濃度的鎂合金浸提液(100％、50％和10％),陰性對(duì)照組加入單純培養(yǎng)液,陽(yáng)性對(duì)照組加入含0.64％苯酚的培養(yǎng)液,分別在第2、4、7天進(jìn)行細(xì)胞的形態(tài)學(xué)觀察及四甲基偶氮唑鹽(MTT

4、)比色,評(píng)價(jià)鎂鈣合金的細(xì)胞毒性,用體外非接觸法評(píng)價(jià)材料的體外溶血性。
　　 2.體內(nèi)試驗(yàn):
　　 取40只中國(guó)種健康成年大白兔(河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供),隨機(jī)分為2組:無(wú)羥基磷灰石(HA)涂層鎂合金組(A組)；有羥基磷灰石(HA)涂層鎂合金組(B組)。于動(dòng)物左股骨髁部鉆洞φ3.5mm×9mm,分別將2組鎂合金圓柱體(φ3.5mm×9mm)植入。于術(shù)前第1天,術(shù)后第8、12、16、24周檢測(cè)靜脈血、尿中鎂離子濃度,谷草轉(zhuǎn)氨

5、酶、白蛋白、尿素、肌酐水平。于術(shù)后第1、4、8、12、16、24周對(duì)植入材料部位拍攝X線片。取股骨髁部做Micro-CT分析,然后將鎂合金圓柱體取出做掃描電鏡分析。取心臟、肝臟、脾臟、腎臟和股骨髁部行病理分析。
　　 結(jié)果：
　　 1.體外實(shí)驗(yàn):
　　 陽(yáng)性對(duì)照組細(xì)胞脫落、死亡,其余各組細(xì)胞貼壁生長(zhǎng),形態(tài)正常。鎂合金對(duì)L-929細(xì)胞無(wú)明顯毒性作用,毒性評(píng)價(jià)為0-1級(jí),其溶血率為3.0％,在生物材料允許的＜5％的范