可降解镁基植入材料的研究

IMR OpenIR

	可降解镁基植入材料的研究
其他题名	Study on magnesium-based degradable implant material
	黄晶晶
学位类型	博士
导师	杨柯
	2008-05-20
学位授予单位	中国科学院金属研究所
学位授予地点	金属研究所
学位专业	材料加工工程
关键词	可降解植入材料 Mg Az31b 生物相容性抗凝血性能力学性能
摘要	镁及镁合金作为一类新型医用植入材料，与目前临床应用的各种金属植入材料相比，具有许多突出的优点，如：（1）镁资源丰富，价格低廉；（2）生物可降解性；（3）良好的生物相容性，镁是人体内仅次于钾、钠、钙的细胞内正离子，它参与蛋白质合成，能激活体内多种酶，能调节神经肌肉和中枢神经系统的活动，保障心肌正常收缩。镁几乎参与人体内所有新陈代谢过程。然而，一种新型生物医用材料的临床应用需要进行大量的研究工作，包括生物安全性、体内外降解，以及材料在降解过程中的性能变化等。本文选择纯Mg和AZ31B镁合金作为研究对象，重点研究了两种材料的生物相容性、耐腐蚀性以及力学性能。体外腐蚀实验研究结果表明，Mg及AZ31B的腐蚀速率可以通过控制杂质含量、加工处理状态等因素进行调整。通过比较体内植入与体外腐蚀结果表明，Mg和AZ31B在体内植入后失重率与体外腐蚀后的失重率存在一定规律性。血液相容性实验研究表明，与医用316L不锈钢比，Mg和AZ31B对内源性凝血因子的激活程度较小，对外源性凝血系统的影响与316L基本一致。因此，Mg和AZ31B的抗凝血性能优于316L不锈钢。溶血实验结果表明，Mg和AZ31B造成溶血是由于材料发生腐蚀造成pH值升高所引起。由于在体内动态环境下，pH值一般保持在7.4左右，所以Mg和AZ31B在体内可能不会对红细胞造成破坏。材料与水的接触角研究表明，Mg和AZ31B的极性力分量与表面张力之间的比值较大，说明Mg和AZ31B激活和粘附血小板程度低，因而具有较好的抗凝血性能。与医用316L不锈钢相比，Mg和AZ31B与水和血浆蛋白的界面张力较小，从而使吸附在Mg和AZ31B表面上的血浆蛋白较稳定，不易发生变性，因而可降低血小板粘附及凝血的发生，使其具有较好的血液相容性。 AZ31B经过变形以及后续固溶时效处理可使材料的抗拉强度和延伸率都得以提高。AZ31B在模拟体液中的降解过程会降低其承载能力，因此为保证AZ31B植入初期对植入部位的稳定固定，需要对其进行适当的表面防护处理。与目前临床应用的钛合金相比，AZ31B镁合金具有诱导机体新骨生成的作用。动物植入实验研究表明，AZ31B内固定系统的植入并未对机体的循环、免疫、泌尿系统产生不良影响，镁合金降解产物可经肾脏代谢。综上所述，Mg和AZ31B镁合金具有良好的生物相容性和一定的骨诱导功能，有望发展成为新一代生物可降解植入材料。
页数	131
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/17216
专题	中国科学院金属研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	黄晶晶. 可降解镁基植入材料的研究[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所,2008.