镁合金作为生物医用植入材料的临床应用
常用医用金属材料
常用医用金属材料生物医用金属材料又称医用金属材料或外科用金属材料，当生物医用金属材料广泛被用于植入材料时，长期的实用性与安全性便成为了对医用金属材料的第一要求。
下文为大家具体介绍了钛基、钴基、镁基、锆基、锌基、铝合金以及不锈钢、钨、贵金属等生物医用金属材料的研究与应用进展。
生物医用金属材料是在生物医用材料中使用的合金或金属，属于一类惰性材料，具有较高的抗疲劳性能和机械强度，在临床中作为承力植入材料而得到广泛应用。
在临床已经使用的医用金属材料主要有钴基合金、钛基合金、不锈钢、形状记忆合金、贵金属、纯金属铌、锆、钛、钽等。
不锈钢、钴基合金和钛基合金具有强度高、韧性好以及稳定性高的特点，是临床常用的3类医用金属材料。
随着制备工艺和技术的进步，新型生物金属材料也在不断涌现，例如粉末冶金合金、高熵合金、非晶合金、低模量钛合金等。
一、性能要求生物医用金属材料一般用于外科辅助器材、人工器官、硬组织、软组织等各个方面，应用极为广泛。
但是，无论是普通材料植入还是生物金属材料植入都会给患者带来巨大的影响，因而生物医用金属材料应用中的主要问题是由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散及植入材料自身性质的退变，前者可能导致毒副作用，后者常常导致植入的失败。
因此，生物医用金属材料除了要求具有良好的力学性能及相关的物理性质外，优良的抗生理腐蚀性和生物相容性也是其必须具备的条件。
生物医用金属材料的性能要求：(1)机械性能。
生物医用金属材料一般应具有足够的强度和韧性，适当的弹性和硬度，良好的抗疲劳、抗蠕变性能以及必需的耐磨性和自润滑性。
(2)抗腐蚀性能。
生物医用金属材料发生的腐蚀主要有：植入材料表面暴露在人体生理环境下发生电解作用，属于一般性均匀腐蚀；植入材料混入杂质而引发的点腐蚀；各种成分以及物理化学性质不同引发的晶间腐蚀；电离能不同的材料混合使用引发的电偶腐蚀；植入体和人体组织的间隙之间发生的磨损腐蚀；有载荷时，植入材料在某个部位发生应力集中而引起的应力腐蚀；长时间的反复加载引发植入材料损伤断裂的疲劳腐蚀，等等。
可降解镁基金属骨植入部位的降解、成骨与组织反应的评价方法 -回复
可降解镁基金属骨植入部位的降解、成骨与组织反应的评价方法-回复【可降解镁基金属骨植入部位的降解、成骨与组织反应的评价方法】镁合金作为一种可降解材料，在骨科领域的应用前景广阔。
然而，镁合金骨植入部位的降解、成骨与组织反应评价方法的研究尚不完善。
本文将从镁合金骨植入部位的降解、成骨、组织反应三个方面，分别介绍其评价方法。
一、降解评价方法镁合金骨植入部位的降解性能是其在临床应用中的重要指标之一。
以下是常用的镁合金骨植入部位降解评价方法：1. 体外模拟：通过模拟体液中的物理、化学环境来检测镁合金的降解速度。
这种方法可以用电化学法、重量损失测试、扫描电子显微镜等手段来评估镁合金的降解性能。
2. 动物实验：将镁合金植入动物体内，观察其在不同时间点的降解情况。
通过取出镁合金骨植入物，进行形态学、组织学等方面的观察，评估其降解性能。
3. 体内实验：将镁合金植入人体进行实时监测。
通过成像技术如X光、核磁共振等，观察镁合金骨植入物在体内的降解情况，评估其降解性能。
二、成骨评价方法镁合金促进成骨是其在骨科领域的主要优势之一。
以下是常用的镁合金骨植入部位成骨评价方法：1. 组织学观察：通过取出镁合金骨植入物后进行组织学切片，用光学显微镜观察新生骨形成情况。
常用的染色方法有HE染色、Masson三色染色等。
2. 生物力学测试：通过对镁合金骨植入物进行机械性能测试，评估新生骨与植入物的结合强度和稳定性。
3. 骨形态学观察：通过X光、CT等成像技术，观察镁合金骨植入物对骨组织的影响，评估新生骨形态的变化。
三、组织反应评价方法镁合金骨植入部位对周围组织的生物相容性是安全性的重要指标之一。
以下是常用的镁合金骨植入部位组织反应评价方法：1. 炎症评价：通过观察镁合金骨植入部位的炎症反应情况，评估镁合金对周围组织的影响。
常用的方法有组织学观察、炎性细胞计数等。
2. 组织病理学观察：通过组织学切片观察镁合金骨植入组织的结构、细胞组织等变化，评估镁合金对周围组织的组织学影响。
镁合金作为生物医用材料的潜在优势
镁合金作为生物医用材料的潜在优势、存在的问题及解决思路材料科学与工程学院 5080519079 李梦露摘要：本文主要介绍了镁合金作为生物医用材料的优缺点，并针对缺点进行了分析，提出了解决方法。
关键词：镁合金力学性能生物相容性可降解性耐腐蚀性一、潜在优势镁合金作为生物医用材料，在力学性能，生物相容性和可降解性三方面具有突出的优势。
1.1力学性能研究表明镁及镁合金有可能作为新的骨固定材料,因为镁及镁合金有高的比强度和比刚度,纯镁的比强度为133GPa/(g/cm3),而超高强度镁合金的比强度已达到480 GPa/(g/cm3),比Ti6Al4V的比强度(260 GPa/(g/cm3))高出近1倍。
镁及镁合金的杨氏模量约为45GPa,更接近人骨的弹性模量(20GPa),能有效降低应力遮挡效应。
镁与镁合金的密度约为1.7g/cm3,与人骨密度(1.75g/cm3)接近,远低于Ti6Al4V的密度(4.47 g/cm3),符合理想接骨板的要求。
因而用镁及镁合金作为骨固定材料,能够在骨折愈合的初期提供稳定的力学环境,逐渐而不是突然降低其应力遮挡作用,使骨折部位承受逐步增大乃至生理水平的应力刺激,从而加速愈合,防止局部骨质疏松和再骨折。
镁合金，不锈钢以及人体骨骼的力学性能参数可以参见表1。
通过比较可以发现，不锈钢的弹性模量与人体骨骼材料弹性模量不匹配，会产生副作用，使骨骼强度降低，愈合迟缓。
而镁合金及纯美强度高，弹性模量与人体骨骼匹配，同时生物相容性也较好，是良好的骨固定材料。
1.2 生物相容性毒性试验表明,镁合金浸提液无细胞毒性,不会显著降低成纤维细胞和成骨细胞的存活率。
与纯镁对比,镁合金溶血率更低,黏附的血小板数量也更少,因此适当添加合金元素,可以将镁基合金应用在骨骼和血管植入物材料方面。
此外，体外溶血率和细胞黏附试验结果证实其具有良好的生物相容性,并能加快前成骨细胞在合金表面的黏附。
理想的生物可降解吸收材料在体内应完全降解,且其降解产物对周围组织无害。
医用镁合金的优缺点以及局限性
据张小农介绍，他们研究的镁锌合金主要有五
降解速度控制问题仍待解决
整个研究过程也不是一帆风顺的。
张小农在研究中发现，镁锌合金这种
“作为当前生物材料研究的热门之一，我们研究的镁锌合金作为生物可
张小农说：“我们课题组已经创建了上海奥芮济医疗科技有限公司实施有关成果的实用转化，一些具有羟基磷灰石涂层的骨钉、髓内针等骨内固定器械预计将在本年度内研发完成。
而植入大动物的体内实验安排在明年初开展，此后6个月的植入实验研究结果出来后将会确定是否能进行下一步的人体实验。
我们希望未来的2~3年内可降解吸收生物镁锌合金能够走出实验室，制造出的各类医疗器械将走进普通人的生活中，从而提高人们的生活和健康水平。
”。
仿生材料技术在生物医学中的应用
仿生材料技术在生物医学中的应用人类在向着更加先进的科技迈进的过程中，不断地发现和利用自然界的智慧。
其中，仿生材料技术作为一门新兴的科学技术，广泛应用于生物医学领域中，带来了革命性的变革和巨大的潜力。
本文将探讨仿生材料技术在生物医学中的应用。
首先，我们可以从仿生材料在骨科领域中的应用谈起。
传统的植入性材料可能会引发排异反应等副作用，而仿生材料则具有更好的生物相容性，能够更好地与人体组织相容，减少副作用的出现。
例如，用于骨折治疗的金属镁合金材料，具有与骨骼相似的弹性和重量，能够提供更好的力学支持，并在一定时间内逐步溶解，减少手术的次数和患者的痛苦。
此外，仿生材料还可以通过表面处理和功能化改性，使其具备良好的降解性、活性释放以及组织再生的功能，促进骨骼修复和再生。
另外一个显著的应用领域是仿生材料在心血管领域中的应用。
心血管疾病是当前影响人类健康的主要疾病之一，而仿生材料技术在心血管病治疗和修复上发挥着重要作用。
例如，人工心脏瓣膜材料的发展，使得瓣膜置换手术成为一种常规操作，且取得了较好的效果。
此外，使用仿生材料制备的血管支架，能更好地解决血管植入使用寿命短、容易再狭窄等问题，提高血管植入的成功率和效果。
仿生材料技术还可以结合干细胞和基因工程等技术，构建多功能的心血管修复材料，实现心血管疾病的早期诊断和治疗。
除了骨科和心血管领域，仿生材料技术还在其他生物医学领域中得到了广泛应用。
例如，仿生材料可用于制备可降解的胶原蛋白、壳聚糖、藻酸钠等材料，用于修复软组织缺损，如软骨、肌肉及神经组织等。
同时，仿生材料技术还可应用于制备高效的药物传递系统。
通过将药物包裹在仿生材料中，能够实现药物在体内的缓慢释放，提高药物的疗效和降低副作用。
此外，仿生材料还可以用于制备人工眼角膜、人工耳蜗等医疗器械，改善相关疾病的治疗效果。
然而，尽管仿生材料技术在生物医学领域中应用广泛，但仍面临一些挑战。
首先是仿生材料的生物相容性问题。
尽管目前的仿生材料已经较好地控制了生物相容性，但还需要更深入的研究和改进。
浅谈镁合金的应用领域和社会价值
浅谈镁合金的应用领域和社会价值镁合金作为最轻的工程金属材料，被誉为“21世纪的绿色工程材料”，强度高、耐冲击、散热好、尺寸稳定和弹性模量大，承受冲击载荷能力比铝合金强。
镁合金的应用领域十分广泛，如交通运输、电子工业、军工等领域。
尤其在航空航天、轨道交通、电子产品、生物医用、自行车、建筑装饰等领域应用前景广阔，已经成为未来新型材料的发展方向之一。
镁合金应用领域航空航天从20世纪开始，镁合金就在航空航天领域得到应用。
镁合金可以大大改善飞行器的气体动力学性能并能明显减轻其结构重量，因此，许多部件用镁合金制作。
一般航空用镁合金主要是板材和挤压型材，少部分是铸件。
经过先进的加工技术处理过的镁合金，拥有着耐高温、耐腐蚀等超强属性，被广泛应用在飞机、发动机、导弹等关键部位的制作上。
随着镁合金生产技术的发展，性能会不断提高，应用范围也会不断扩大。
高速列车凭借着速度快、能耗低、环境舒适的设计特点，高铁在现代运输手段中占据着极其重要的位置。
为了保证这些方面特性的优化，列车轻量化是非常必要的技术，镁合金自然担起了这份重任。
目前，法国、日本、中国等多个国家的高铁，已经在大量使用镁合金制作零部件，成为了高速列车轻量化的关键材料。
汽车零件镁合金已被发达国家广泛用于汽车仪表板、座椅支架、变速箱壳体、方向操纵系统部件、发动机罩盖、车门、发动机缸体、框架等零部件上。
用镁合金制造汽车零部件，可以显著减轻车重，降低油耗，减少尾气排放量，提高零部件的集成度，提高汽车设计的灵活性等。
通常汽车自重每减轻10%，燃油效率可提高5.5%，废气排放相应减少。
随着技术的发展，镁合金在汽车领域的应用范围会更广。
电子产品镁合金具有优异的薄壁铸造性能，其压铸件的壁厚可达0.6~1.0mm，并保持一定的强度、刚度和抗撞能力，这非常有利于产品超薄、超轻和微型化的要求。
另外，镁合金还具有防震、抗磨损及可屏蔽电磁波的特殊功能。
三星新推出的Notebook 9（2018）系列笔记本电脑中使用镁合金，以后也将用于三星旗下的手机、可穿戴设备，将使这些设备更轻、更坚固。
镁合金在生物医用材料领域的应用及发展前景
镁合金在生物医用材料领域的应用及发展前景张佳;宗阳;付彭怀;袁广银;丁文江【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2009(013)029【摘要】镁及镁合金的降解行为使得它作为生物可降解植入材料有很大的吸引力,并且其具有合适的力学性能和良好的生物相容性.目前,镁及镁合金作为可降解医用材料的应用研究基本上集中于心血管支架、骨固定材料、多孔骨修复材料、牙种植材料、口腔修复材料等方面的研究.但是镁合金存在腐蚀速度过快的问题,因此,对镁及镁合金腐蚀本质的研究以及表面改性技术的完善成为其在生物材料领域应用的关键.【总页数】4页(P5747-5750)【作者】张佳;宗阳;付彭怀;袁广银;丁文江【作者单位】上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海市,200240;上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海市,200240;上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海市,200240;上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海市,200240;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海市,200030;上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海市,200240;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海市,200030【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.稀土镁合金在生物医用材料领域的研究进展 [J], 冯晓伟;黎小辉;戚文军;李志成2.镁合金在汽车领域中的应用(二)——镁合金汽车零部件的成形方法概述和应用前景展望 [J], 胡斌;彭立明;曾小勤;卢晨;丁文江3.镁合金在汽车领域中的应用(一)——镁合金在汽车领域的应用背景和发展现状[J], 胡斌;彭立明;曾小勤;卢晨;丁文江4.丝素蛋白的制备方法及在生物医用材料领域的应用 [J], 王苗苗;韩倩倩5.天然多糖在生物医用材料领域的应用研究进展 [J], 黄超伯;游朝群;熊燃华;王飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
开发应用新型功能性材料 支撑临床医学跨越发展——医用镁合金产业技术创新战略联盟成立
成 一 支 覆 盖 全 国 的 医 用 镁 合 金 材 料 及 其 器 械 的 研 发 、 设 计 、 生 产 、 生 物 医 学 评 价 和 临床 应 用 ，上 下 游 联 动 的 研 、 产 、 供 、 销 链 条 ， 在 为 国
人 开 发 质 优 价 廉 的 民 族 品 牌 产 品 的
了 此 次 研 讨 会 。 在 此 次 会 议 上 ，确 这 一 领 域 有 着 极 深 造 诣 的 单 位 都 联 车 零部 件 等 多 个领 域 。 定 了开 展 “ 用 可 降 解 金 属 内植 入 合 在 一 起 。 在 联 盟 里 ， 宜 安 科 技 主 医
中科 院 金 属 所 研 究 员 杨 柯 说 ，
究 开 发 中 心 ，２ １ ０ ０年 建 立 广 东 省 工
程 技 术 研 究 开 发 中 心 ，并 引 进 国 际
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材 料 等 骨 骼 和 骨 板 ， 以 填 补 国 内 乃
至 国 际这 一领 域 的一 大 技术 空 白。 李 扬 德 强 调 ，公 司 要 同联 盟 成 员 单 位 紧 密 合 作 ， 力 争 将 联 盟 打 造
避 免 二 次 手 术 的 痛 苦 和 负 担 ， 同 时 内 公 认 为最 具 有 前 途 的 轻 量 化 材 料 补 这 一 空 白。 石 定 环 表 示 ，我 国 镁 与 目前 开 发 的 可 吸 收 骨 内植 入 材 料 及 二十 一世纪 的绿 色金属材 料 ，其 合金应 用还 面 临许 多公益、技术 难
研 究 方 面 比较 出 色 的 单 位 都 组 织 起 速 率 以满 足 临床 上 的 不 同需 求 。 来 ，大 家 互 通 有 无 ，协 调 合 作 ，达 到 共 赢 局 面 。 另 外 ，我 们 金 属 所 是