可降解鎂合金材料AZ31的抗腐蝕涂層及其生物相容性研究.pdf

1、目前，PCI（經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療）是冠心病患者的主要治療方式，BDS（完全生物可降解支架）既可以實(shí)現(xiàn)暫時(shí)支撐管壁，維持血管的通暢，有效降低支架置入后血管發(fā)生急性閉塞幾率的功能，還可以作為藥物局部釋放的載體，減少再狹窄發(fā)生的機(jī)率。鎂離子，作為人體內(nèi)第四大陽離子，相比于其它金屬支架，鎂合金具有密度低（1.74g/cm3左右）、比強(qiáng)度和比剛度高、資源豐富、良好的生物相容性和生物可降解性等優(yōu)勢。但由于鎂（合金在富含 Cl－的人體生理環(huán)境中）本

2、身存在耐蝕性較差，降解速率快、脆性大、塑性變形能力差等這些不足，因此對鎂支架進(jìn)行表面處理或加入其他金屬元素生產(chǎn)出性能更優(yōu)異的合金材料為鎂合金支架應(yīng)用于臨床提供了新思路。Zartner等研究人員首次將鎂金屬支架成功置入一名早產(chǎn)兒的左肺動(dòng)脈，臨床觀察之后，初期的各種結(jié)果都令人滿意，因此金屬鎂有望成為BDS的新型材料。然而，如何有效降低鎂基材料的降解速率將是鎂基材料作為支架材料首要解決的問題。
　　聚β-羥基丁酸酯（簡稱PHB）是一種天

3、然高分子聚合物，在微生物不平衡生長條件下儲存在細(xì)胞內(nèi)，并廣泛存在于很多原核生物中，在藥物釋放和組織工程等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。PH B因其具有較好的生物相容性和生物可降解性，使其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到越來越多學(xué)者的重視。在自然環(huán)境下，PHB能被許多微生物降解生成CO2和H2O，并釋放能量。在體內(nèi)環(huán)境下，PHB的降解主要通過體液浸潤水解，使其中的酯鍵被動(dòng)斷裂，此外體內(nèi)有微量的酯酶也可以主動(dòng)破壞酯鍵，并且巨噬細(xì)胞的侵蝕對PHB的降解也有促進(jìn)作用。利

4、用PHB的保護(hù)作用減緩鎂合金的降解速率，以期達(dá)到符合支架材料的要求。
　　本論文的主要研究內(nèi)容及其結(jié)果如下：
　?、倬酆衔锿繉拥逆V合金材料的制備和表征。紅外光譜分析結(jié)果和靜態(tài)水接觸角實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了熱水預(yù)處理后的鎂合金材料和聚合物涂層后的鎂合金材料的親疏水性有較大的不同，聚合物涂層前后的鎂合金材料的靜態(tài)水接觸角有顯著的差異。聚合物涂層后的鎂合金材料與裸鎂合金材料相比，親水性減弱，疏水性增強(qiáng)，有助于減緩水的侵入。
　?、谕?/p>

5、過體外實(shí)驗(yàn)檢測聚合物涂層前后鎂合金材料不同的腐蝕速率。靜態(tài)腐蝕實(shí)驗(yàn)表明，與裸鎂合金材料相比，具備聚合物涂層后的鎂合金材料重量損失及其鎂離子含量明顯降低，并且變化的幅度較小。相比于未涂層的鎂合金材料，經(jīng)過PHB涂層后的鎂合金材料的pH值變化幅度較小，且15天內(nèi)的pH值都低于8.0。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)的極化曲線結(jié)果表明，經(jīng)過聚合物涂層后的鎂合金材料的腐蝕電流密度明顯低于未涂層的鎂合金材料，自然腐蝕電位高于未涂層的鎂合金材料。這些結(jié)果有力的說明了經(jīng)過

6、聚合物涂層后的鎂合金材料的抗腐蝕能力明顯得到了增強(qiáng)。
　?、垠w外血液相容性結(jié)果表明，經(jīng)聚合物涂層后的鎂合金材料的溶血率為4.19％，低于5%，符合醫(yī)用材料的要求。而未涂層的鎂合金材料的溶血率高達(dá)37.61%，這意味著發(fā)生了嚴(yán)重的溶血現(xiàn)象。浸提液中鎂離子含量的顯著性差異也表明了聚合物涂層對鎂合金材料有一定的保護(hù)作用。體外的細(xì)胞相容性結(jié)果表明，經(jīng)聚合物涂層后的鎂合金材料有利于細(xì)胞的增殖。NO測定結(jié)果表明，涂層和未涂層的鎂合金材料浸提液