可降解鎂鍶金屬骨填充材料的表面涂層調(diào)控降解研究.pdf

1、鎂鍶合金具有良好的力學(xué)性能、促成骨性能，并且在人體內(nèi)可降解被吸收，因此是一種極具臨床應(yīng)用潛力的新型醫(yī)用可降解骨植入材料。目前限制鎂鍶合金臨床應(yīng)用的主要問(wèn)題是體內(nèi)降解與新骨修復(fù)重建不適配。表面改性已被廣泛研究且認(rèn)為其可以有效地控制鎂合金的腐蝕，從而在臨床應(yīng)用方面表現(xiàn)出巨大的潛力?；谡n題組之前的研究，本文通過(guò)在鑄態(tài)和擠壓態(tài)鎂鍶合金上分別制備電沉積涂層、微弧氧化涂層和化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層，對(duì)比研究這三種醫(yī)用鎂合金上常用涂層的降解和生物學(xué)性能。系統(tǒng)研

2、究了鑄態(tài)和擠壓態(tài)鎂鍶合金基體上不同涂層的形貌結(jié)構(gòu)、元素和物相組成，通過(guò)體外浸泡、失重、析氫和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)比三種涂層的體外降解差異，并通過(guò)體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)三種涂層的生物相容性，篩選出降解性能和生物學(xué)性能優(yōu)異的涂層作為骨填充材料應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　鎂鍶合金由基體相α-Mg和第二相Mg17Sr2組成，鑄態(tài)材料的第二相以網(wǎng)狀分布在晶界處造成材料耐蝕性較差，擠壓變形后的第二相破碎成顆粒狀，并且沿晶界均勻的分布在基體中，避免了沿晶界發(fā)生

3、嚴(yán)重的電偶腐蝕，提高了材料的耐蝕性。
　　鎂鍶合金上的電沉積涂層為塊狀結(jié)構(gòu)，并且在涂層與基體之間存在一層較厚的內(nèi)腐蝕層，涂層的主要成分為透鈣磷石。微弧氧化涂層為典型的孔狀結(jié)構(gòu)，表面有微裂紋，涂層的主要成分為氧化鎂，而Ca、P元素以非晶態(tài)存在于涂層中?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化涂層由許多大小不均勻的顆粒堆積而成，涂層較厚但不均勻，涂層的主要成分鍶的磷酸鹽。
　　電化學(xué)測(cè)試、pH值變化、失重、析氫等實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致表明鑄態(tài)鎂鍶基體上微弧氧化涂層的耐蝕

4、性最好，化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層次之。然而電沉積涂層耐蝕性變差，降解速率快于基體。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明鑄態(tài)鎂鍶基體上微弧氧化涂層的細(xì)胞存活率最高，化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層次之，電沉積涂層的細(xì)胞相容性相對(duì)較差。因此，可以看出微弧氧化涂層的綜合性能最好。
　　大動(dòng)物預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鑄態(tài)鎂鍶表面的微弧氧化涂層的體內(nèi)降解速度依然過(guò)快，植入動(dòng)物體內(nèi)會(huì)引發(fā)炎癥反應(yīng)，不能滿足骨填充材料的降解調(diào)控需求。因此，需要進(jìn)一步提高其耐蝕性。
　　通過(guò)體外降解實(shí)驗(yàn)和體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表