镁合金表面可降解涂层的制备及其性能

目的 研究生物医用镁合金表面可降解涂层的制备，并对其制备条件、防腐蚀性能，体外降解性、细胞毒性等进行表征。方法 首先合成功能单体7-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)-4-甲基香豆素(MAC)和2-亚甲基-1,3-二氧杂环庚烷(MDO)，选择乙酸乙烯酯(VAc)作为共聚单体，通过自由基开环聚合合成可降解聚合物P(MAC-VAc-MDO)(PMVO)。将PMVO溶于二氯甲烷中并利用浸涂法在AZ31镁合金表面制备可降解涂层，探究不同制备条件(不同浸涂次数、不同聚合物浓度和不同环境温度)对涂层的膜厚、单位面积膜重以及水接触角的影响，并选择最佳涂层制备条件。采用动电位极化曲线测试对涂层的防腐蚀性能进行表征，可降解涂层的体外降解性和细胞毒性通过模拟体外降解实验和细胞实验进行表征。结果 当浸涂次数为3次、聚合物质量浓度为30 mg/mL、环境温度为40 ℃时，浸涂法制备的涂层均匀致密，此时该涂层具有良好的防腐蚀性能，模拟体外降解实验证明涂层样品浸泡后的pH和镁离子浓度与裸镁相比均有所下降，浸提液细胞毒性实验证明涂层的降解产物无毒。结论 通过自由基开环聚合成功制备聚合物PMVO，并通过浸涂法制备镁合金表面可降解涂层，通过实验证明最佳条件下制备的涂层具有良好的防腐蚀性能、生物可降解性以及细胞毒性。     

可降解医用镁基生物材料的研究进展

生物体内可降解吸收材料是生物材料发展的重要方向,由于金属材料具有较好的强度和塑韧性,因此金属基可降解吸收材料具有重要的临床应用价值。镁是所有金属材料中生物力学性能与人体骨最接近的金属材料,具有理想的生物力学相容性,因此,镁合金作为可降解生物材料具有巨大的应用潜力。首先介绍了镁基材料作为生物体内可降解植入材料的优点,然后简要回顾了镁基可降解生物材料的早期研究情况,同时系统地介绍和总结了目前的研究进展和遇到的挑战,最后展望了镁合金医用材料的应用前景和发展方向。     

生物可降解锌合金用于骨植入物的研究进展

生物可降解锌合金是新型的具有发展前景的人体骨植入物材料。讨论了生物可降解锌合金在力学性能、腐蚀降解行为和生物相容性等方面作为骨植入物材料的开发潜力和应用前景。重点综述了近年来不同合金元素的选择和添加量对生物可降解锌合金的强韧化影响、生物可降解性及生物相容性评价。同时,讨论了塑性变形过程对生物可降解锌合金力学性能的影响。另外,还介绍了生物可降解锌合金的体内外降解行为、生物腐蚀机理、生物相容性及其要求。明确了各种增强手段对生物可降解锌合金的影响,并分析讨论了各种手段的可取与不足之处。针对当前制备技术存在的问题,结合已有研究成果,指明生物锌合金未来的发展方向。生物锌合金的强化方法,如合金化、改变添加量、变形加工操作、表面改性处理等,可以有效提高纯锌的综合性能。锌合金的降解速率适中,不产生氢气袋,降解产物能起到保护层的作用,有助于提高细胞黏附性,增强抗菌能力。锌合金的生物相容性与锌离子的释放量密切相关。制备ZnP涂层的表面改性技术能够有效降低锌离子释放量,进而改善生物相容性。目前,生物可降解锌合金在生物体植入物中已经取得部分进展,但是,其力学性能和生物相容性仍是较长一段时间内努力的方向,开发新的增强手段及体内动态模拟试验和性能评估方法也都是未来的重要发展趋势。     

镁合金表面可降解聚合物改性涂层研发及应用进展

相比于钛合金、不锈钢、钴基合金等传统生物医用金属材料,镁合金不仅具有生物可降解特性,而且其弹性模量与人体骨骼很接近,不容易产生"应力屏蔽",被誉为"新一代先进生物材料"。但镁合金在人体内降解速率过快,由此产生的力学失稳和过量降解产物在体内的代谢吸收隐患限制了其在外科植介入医疗领域的大量推广应用。而可生物降解或可吸收的天然和合成高分子(聚合物)是全球量大面广的一类质轻、多功效、生物安全性好的生物医用材料,若将其作为可降解镁合金表面的特种防护涂层并解决好两者表界面之间的生物功能性和力学相容性,将是开发先进镁合金材料及其应用的重要发展方向。本文综述了生物可降解的镁基合金表面天然及合成高分子涂层的最新研究进展,并对其未来的研发及应用发展趋势提出展望。     

镁合金表面可降解聚合物改性涂层研发及应用

相比于钛合金、不锈钢、钴基合金等传统生物医用金属材料,镁合金不仅具有生物可降解特性,而且其弹性模量与人体骨骼很接近,不容易产生“应力屏蔽”,被誉为“新一代先进生物材料”。但镁合金在人体降解速率过快,由此产生的力学失稳和过量降解产物在体内的代谢吸收隐患限制了其在外科植介入医疗领域的大量推广应用。而可生物降解或可吸收的天然和合成高分子(聚合物)是全球量大面广的一类质轻、多功效、生物安全性好的生物医用材料,若将其作为可降解镁合金表面的特种防护涂层并解决好两者表界面之间的生物功能性和力学相容性,将是开发先进镁合金材料及其应用的重要发展方向。本文综述了生物可降解的镁基合金表面天然及合成高分子涂层的最新研究进展,并对其未来的研发及应用发展趋势提出展望。     

医用镁基HA复合涂层的研究及发展现状

镁及镁合金由于其良好的生物相容性和可降解性能,在生物医用材料领域具有巨大的应用潜力。然而,过快的降解速率限制了其临床应用。羟基磷灰石(HA)涂层具有良好的骨诱导性和骨传导性,可以有效地延缓镁及镁合金的腐蚀速率。但是,单一的羟基磷灰石涂层不能满足镁基植入物的使用寿命要求,因此需对其进一步的改性。本文从生物相容性、可降解性以及力学性能等方面综述镁合金表面以羟基磷灰石为基础,以高分子材料、无机材料以及离子掺杂而成的可降解镁基HA复合涂层的发展和研究现状。     

可降解镁基金属的生物相容性研究进展

镁基金属以其良好的生物相容性、与骨组织匹配的力学性能以及在人体内可降解吸收等特点,成为极具临床应用前景的新型生物可降解植入材料,未来有望替代传统的医用金属材料(如不锈钢、钛合金等)应用于骨科内植入器件、心血管支架等领域。本文综合评述了近年来国内外可降解镁基金属的生物相容性研究进展,从合金化和表面改性2方面对镁基金属的体内外细胞相容性、血液相容性和组织相容性等相关研究进行了介绍,并对镁基金属未来在临床上的应用和发展趋势进行了展望。     

血管支架用可降解金属研究进展

在过去的20年间,随着对可降解金属研究的不断深入,从合金成分设计到熔炼制造加工,从毛细管到支架激光加工和药物涂覆等相关技术不断成熟。可降解金属支架也从一个概念发展为实际产品,并形成3个材料体系分支:可降解镁合金支架已经开展了大量的动物实验和临床实验,结果显示其良好的表现和临床安全性,Biotronik公司生产的可降解镁合金产品Magmaris在2016年获得CE认证;可降解铁合金支架目前处在动物实验阶段,注氮铁合金支架具有优异的力学性能,动物实验结果显示注氮铁支架具有良好的生物相容性;可降解锌合金支架近几年才得到人们的关注,目前的体内动物实验研究结果显示,纯Zn丝在小鼠体内具有良好的降解性能和生物相容性,暂未见体内支架研究报道。本文在综合评述可降解金属支架材料的研究现状基础上,展望了可降解金属支架在性能优化、药物洗脱和智能化方面的未来发展趋势。     

医用生物体内可降解镁材进入批量生产阶段

正镁是生物生长与维持生命的一种必需元素,镁及一些合金具有良好的生物相容性与安全性,成年人对镁的需求量约为400mg每人每天。镁在生物体内还具有可降解性,植入降解后可被生物吸收消耗。可降解镁合金具有第三代医用材料的可降解性和生物活性特征,被认为是极具发展潜力的新型可降解医用材料。当前中国研发的可降解镁钉有肠胃吻合钉和镁骨钉。在切除肠胃肿瘤后可用镁吻合钉吻合切开部位,目前用的吻合钉     

生物可降解医用镁合金研究进展

综述了生物可降解镁合金在生物相容性、腐蚀降解行为及其防护等方面的研究进展和研究成果,展望了未来生物可降解镁合金亟需解决的科学问题。