新型骨植入鎂合金組織和降解產(chǎn)物及其生物相容性評(píng)價(jià).pdf

1、鎂合金具有極大的潛在醫(yī)用推廣價(jià)值，但是在進(jìn)一步的生產(chǎn)運(yùn)用中，仍然需要探究鎂合金的降解過程對(duì)細(xì)胞進(jìn)一步增殖分化的作用。因此，必須將已開發(fā)的鎂合金材料反復(fù)進(jìn)行生物相容性評(píng)價(jià)，研究降解產(chǎn)物的變化規(guī)律及其對(duì)細(xì)胞的影響，并通過評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行工藝改進(jìn)或是進(jìn)一步的表面改性，以滿足其在人體中正常替代器官或組織的目的。
　　本文主要通過表征合金浸提液與合金自身分別對(duì)細(xì)胞增殖分化的影響來說明 Mg-Zn-Y-Nd-Zr合金的生物相容性。在此之前，先利用

2、金相顯微鏡（OM）、掃描電子顯微鏡及能譜儀（SEM&EDS）、X射線衍射儀（XRD）等表征分析合金材料基本的微觀結(jié)構(gòu)特征及物相組成，初步確立加工工藝對(duì)合金的優(yōu)化方式。主要以鑄態(tài) Mg-Zn-Y-Nd-Zr合金和擠壓態(tài) Mg-Zn-Y-Nd-Zr合金對(duì)照，研究了Mg-Zn-Y-Nd-Zr合金在模擬體液（SBF）和培養(yǎng)基（DMEM）中的降解產(chǎn)物和表面變化規(guī)律。通過對(duì)比細(xì)胞在合金浸提液中和合金表面的增殖性能和分化性能變化，初步考察了合金的生物

3、相容性。該研究為繼續(xù)深入優(yōu)化 Mg-Zn-Y-Nd-Zr合金的工藝處理和醫(yī)用性能提供科學(xué)依據(jù)。
　　將鑄態(tài)合金和擠壓態(tài)合金的微觀組織進(jìn)行了對(duì)比，將擠壓加工過程對(duì)合金合金組織和降解性能的改變進(jìn)行了研究。擠壓加工后，晶粒尺寸縮小了10倍左右，第二相由晶界處被打碎均勻分布至合金中。同時(shí)合金中產(chǎn)生了簡(jiǎn)單絲織構(gòu)，但合金的相組成沒有發(fā)生改變。擠壓態(tài)合金的降解電流密度降低了40％，同時(shí)其在模擬體液中的降解速度也發(fā)生了明顯的降低。
　　本文

4、探討了 Mg-Zn-Y-Nd-Zr合金在模擬體液中的降解表面演變。在浸泡的過程中，鑄態(tài)合金的降解產(chǎn)物呈現(xiàn)“形核→碎屑脫落→長(zhǎng)大→鋪滿→長(zhǎng)大→大塊脫落→繼續(xù)鋪滿”的過程，而擠壓態(tài)合金的降解產(chǎn)物呈現(xiàn)“形核→長(zhǎng)大→致密→鋪滿→層狀疊加→小塊脫落→繼續(xù)生長(zhǎng)→鋪滿”的過程，因此細(xì)胞更易在變化較緩的擠壓態(tài)集體表面生長(zhǎng)。
　　浸提液中，通過MTT細(xì)胞毒性測(cè)試鑄態(tài)合金和擠壓態(tài)合金均不產(chǎn)生細(xì)胞毒性。在低濃度中，擠壓態(tài)合金浸提液中細(xì)胞增殖率更高；高濃

5、度中，鑄態(tài)合金浸提液的細(xì)胞增殖率較好，但考慮到實(shí)驗(yàn)誤差兩者沒有明顯差異。不同種類細(xì)胞中成骨細(xì)胞在合金材料浸提液中的生長(zhǎng)最好。細(xì)胞在擠壓態(tài)合金浸提液中的分化表現(xiàn)較好，且能產(chǎn)生明顯的鈣磷沉積現(xiàn)象。
　　預(yù)處理對(duì)比掃描結(jié)果表明，Mg-Zn-Y-Nd-Zr合金在選擇預(yù)處理時(shí)間為2h時(shí)的表面形貌較為平整，且其表面降解產(chǎn)物中富集了親和細(xì)胞生長(zhǎng)的鈣磷元素。細(xì)胞在共培養(yǎng)周期內(nèi)，合金表面及孔內(nèi)整體黏附率呈先升高后降低的趨勢(shì)，細(xì)胞在裸合金表面能夠進(jìn)行