可降解镁合金心血管支架
镁合金支架植入兔腹主动脉后降解时间观察

镁合金支架植入兔腹主动脉后降解时间观察陈亮;丁健;王永利;王征宇;刘利珍;陈锦琼;彭志清;刘强【期刊名称】《介入放射学杂志》【年(卷),期】2015(24)11【摘要】目的观察新型可降解镁合金支架——MPM植入兔腹主动脉后的降解时间,评估其对血管壁作用特性.方法取新西兰大白兔12只,分为4组,每组3只.每只实验兔腹主动脉距肾动脉水平下1 cm处植入MPM支架1枚,术后30、60、90、180 d分别对一组实验兔行腹主动脉DSA检查,评估血管情况并分离支架段血管作病理学分析.结果术后随访期间,12只实验兔均存活良好.病理检查显示30 d时支架形态完整,扩张完全;60 d时少部分支架支杆降解断裂,支撑力较前减弱;90 d时部分支架支杆断裂;180 d时支架几乎完全被吸收,血管内膜稍有增生.取标本肉眼观察,180 d时仅见少量残留支架.根据直线回归分析,计算出支架完全降解天数为182 d.结论可降解镁合金支架MPM在兔主动脉中失去支撑作用的时间为182 d,可防止晚期血管再狭窄.【总页数】4页(P984-987)【作者】陈亮;丁健;王永利;王征宇;刘利珍;陈锦琼;彭志清;刘强【作者单位】510515广州南方医科大学第三临床医学院;南方医科大学附属上海市奉贤区中心医院介入科;浙江嘉兴市第一医院放射科;南方医科大学附属上海市奉贤区中心医院介入科;南方医科大学附属上海市奉贤区中心医院介入科;南方医科大学附属上海市奉贤区中心医院介入科;南方医科大学附属上海市奉贤区中心医院介入科;南方医科大学附属上海市奉贤区中心医院介入科;南方医科大学附属上海市奉贤区中心医院介入科【正文语种】中文【中图分类】R692.5【相关文献】1.可降解金属镁合金支架(MPM)植入兔腹主动脉后对血管内膜的生物学反应 [J], 丁健;王永利;陈亮;王征宇;刘利珍;陈锦琼;彭志清;刘强2.镁合金支架植入兔腹主动脉后血管内膜免疫组化及血清镁离子浓度观察 [J], 彭志清;陈亮;丁健;王征宇;刘强;王永利3.镁合金支架植入兔腹主动脉后降解时间及血管内膜增生观察 [J], 陈亮;丁健;王永利;王征宇;谢科;彭志清;刘强4.可降解AZ31镁合金支架在兔腹主动脉内的降解时间和降解效果 [J], 张小青;李鑫;5.可降解AZ31镁合金支架在兔腹主动脉内的降解时间和降解效果 [J], 张小青;李鑫因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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。
镁合金的优势在哪?镁材料的应用在哪?

镁合金的优势在哪?镁材料的应用在哪?镁合金的优势在哪?镁材料的应用在哪呢?什么是镁合金?镁合金的优势在哪?镁材料的应用在哪?接下来,就带你了解一下吧!镁合金由于其比强度高、弹性模量大、散热好、消震性好、承受冲击载荷能力比铝合金大、耐有机物和碱的腐蚀性能好等特点,现已广泛应用于航空、航天、运输、化工、火箭等领域。
除此之外,镁合金在医疗器械上的应用潜力很大;如果金属镁企业能在加工性能和产品价格上取得突破,那么镁合金也将在LED产业得到广泛应用。
院士说左铁镛院士在今年新材料发展趋势高层论坛中说到:“就镁材料来说,近20年来,我国的镁材料已取得了三个“第一”的好成绩,分别是镁产量第一,镁储量第一和镁出口量第一。
现在我国在上海交通大学和重庆大学分别建立了镁材料研究中心,在山西、陕西等省份形成产业一体化的布局,大大促进了我国镁合金的研究应用。
目前,镁金属与铝金属相比,价格只高出20%,相较之前有大幅度降低,这也能极大的促进镁合金的研究发展和应用。
”那么,镁合金的优势在哪?镁材料的应用在哪呢?1镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一,镁的比重是1.74g/cm3,只有铝的2/3、钛的2/5、钢的1/4;镁合金比铝合金轻36%、比锌合金轻73%、比钢轻77%。
镁具有比强度、比刚度高,导热导电性能好,并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性以及加工成本低、加工能量仅为铝合金的70%和易于回收等优点。
镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。
镁合金的比强度高于铝合金和钢,略低于比强度最高的纤维增强塑料;比刚度与铝合金和钢相当,远高于纤维增强塑料;耐磨性能比低碳钢好得多,已超过压铸铝合金A380;减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金。
镁合金是制造工业中可使用的最轻金属结构材料之一,其性能特点决定了众多的应用优势:一是减轻资源压力,镁合金产品的应用可以缓解铁矿和铝矿资源短缺的压力;二是减轻能源和环境压力,以汽车为例,镁合金大规模应用可降低10%—15%的油耗和排放;三是镁合金产品减震性能优越;四是镁合金能源特性好,在某种程度上可以说有镁就有电;五是镁合金产品可屏蔽电子辐射,可广泛用于手机和电脑外壳……中国有丰富的镁资源(占世界70%以上)和巨大的应用市场,为制造业减重的同时必将提升中国制造业的竞争力。
可降解支架现状及研究进展

·综 述 General review· 可降解支架现状及研究进展
郭 俊, 沈下贤, 张必利, 朱嘉琦, 赵仙先
Hale Waihona Puke 【摘要】可降解支架自20世纪90年代起已有很多研究报道,但至今仅有2种研究较全面的支架 获得了欧盟CE合格证。目前的可降解支架主要以聚乳酸、镁、酪氨酸等为基础材料,相对普通药物洗脱 支架有诸多优势,可显著降低血栓形成及再狭窄概率,但仍然面临一些问题需要攻克。本文就可降解支 架在冠状动脉介入治疗中的应用现状及相关研究进展作一简要综述。
2可降解支架临床应用效果 目前针对可降解支架治疗效果进行了大量研
究。一项针对Igaki—Tamai支架长达10年的随访研 究显示,50例患者中失访2例,心源性死亡1例,非 心源性死亡6例,心肌梗死4例;1、5、10年靶病变血 运重建(TLR)事件发生率分别为16%、18%、28%, 2例明确为支架内血栓形成…。这表明Igaki—Tamai 支架安全有效。然而该支架需要加热对比剂使球囊 扩张(可能造成血管壁损伤),且需要使用8 F导管, 导致其退市。迄今尚无可降解支架获得美国食品药 品监督管理局(FDA)批准,但BVS支架和DESolve 支架已获得欧盟CE合格证书。BVS支架系列研究 包括ABSORB Cohort A、ABSORB Cohort B、ABSORB EXTEND等研究。ABSORB Cohort A研究评价了第 一代BVS支架在单个新发冠状动脉病变中的应用,
AMS.1支架(德国Biotronik公司)由93%镁和 7%其它稀有金属构成,支架厚度165斗m。AMS一2 支架延长了支架降解时间和药物释放时间,支架 厚度降至120斗m。第三代镁支架——药物洗脱可 吸收金属支架(DREAMS)表面混合涂层含聚丙醇一 聚乳酸和紫杉醇,药物浓度为0.07¨g/mm2[6]。另一 种铁锰合金支架(Fe35Mn)正在研究中,支架厚度 130斗m[7]o 1.3其它可降解支架
可降解金属材料在医学领域的应用研究

可降解金属材料在医学领域的应用研究引言:随着科技的不断进步,医学领域也在不断发展创新。
在这个变化迅速的时代里,可降解金属材料作为新兴的材料之一,受到越来越多的关注。
不同于传统的金属材料,可降解金属材料具有独特的溶解和生物吸收特性,使其在医学领域具备广泛的应用前景。
一、可降解金属材料的特性及研究现状可降解金属材料是一类在体内可发生自身降解的金属材料。
其中最常见的是镁合金,其降解性能和生物相容性使其成为研究的热点。
此外,锌、铁等金属材料也逐渐受到关注。
目前,研究人员主要集中在可降解金属材料的合金设计、表面改性和形状控制等方面。
通过调整材料成分和微观结构,提高材料的力学性能和腐蚀性能,以确保在应用中的可靠性。
同时,表面改性和形状控制则可进一步调控材料在体内的降解速度和生物响应。
二、可降解金属材料在医学领域的应用1. 骨修复可降解金属材料在骨修复方面具有巨大的潜力。
其降解性能可以促进骨再生,并最终被生物完全吸收。
例如,可降解镁合金的慢降解特性可与骨医生长逐渐适应,加速骨再生过程。
而且,由于可降解材料的生物相容性优势,避免了第二次手术取出金属板的需求。
2. 血管支架血管支架是治疗动脉疾病的重要手段之一。
可降解金属材料可以很好地满足血管支架的需求。
与传统的金属支架相比,可降解材料可以避免长期留置在体内引发的并发症,降低二次手术的风险。
此外,可降解金属材料的柔性和生物兼容性也能提供更好的血管适应性。
3. 缝合材料可降解金属材料在缝合材料方面的应用也备受关注。
相比传统的缝合线,可降解金属材料可以消除拆线的需要,避免了对病人的二次伤害。
同时,材料的降解性能可以适应伤口愈合过程的变化,提供更好的修复效果。
三、可降解金属材料的挑战及前景展望尽管可降解金属材料在医学领域有着广阔的应用前景,但仍然面临着一些挑战。
首先,降解速度和生物相容性的平衡仍然是一个难题。
过快的降解速度可能导致材料的失效,而过慢的降解速度则可能对人体产生不必要的负担。
生物可吸收支架研究进展

REVIEW引言冠心病是一种威胁人类生命健康的重要疾病,在美国等很多发达国家冠心病甚至排在死亡原因榜首,我国冠心病的患病率和死亡率也在不断攀升,冠心病是由于冠脉发生粥样硬化导致管腔狭窄或阻塞从而引起心肌缺血缺氧而坏死的一种疾病,因此寻求解决这一问题的方法至关重要。
从1977年经皮冠状动脉腔内血管成形术(Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty,PTCA)的应用标志着冠状动脉介入治疗进入第一次技术革命[1]。
随后冠状动脉介入治疗相继进入三次技术革命,依次为裸金属支架(Bare Mental Stent,BMS)、药物洗脱支架(Drug Eluting Stent,DES)和生物可吸收支架(Bioresorbable Stent,BRS)[2-5]。
BRS主要包括生物可吸收聚合物支架和生物可吸收金属支架,BRS虽然也存在一些不足,但解决了其他支架一些不容忽视的问题,如支架内狭窄和晚期形成血栓等,该领域已成为现今研究的热点。
1986年,Sigwart[3]完成了世界上首例冠状动脉支架置入,BRS的研究也在之后开始进行,美国雅培公司的Absorb BVS是第一代BRS的代表。
首款国产冠脉支架系统于2000年上市,从此打破国外产品对国内市场的垄断局面,支架植入的手术费用大幅下降,无数心血管病患者受益。
而首款国产可吸收冠脉支架于2019年推出,这意味着中国企业在冠脉支架领域的技术能力已引领全球。
从此国内介入治疗进入“完全可降解支架时代”。
从追随到引领,中国用了19年。
1 生物可吸收聚合物支架生物可吸收聚合物支架所用的材料大多数是高分子材料,比如天然可降解高分子和合成可降解高分子等。
由于人体内存在的乳酸单体都是左旋结构,所以从生物兼容性的角度出发,生物可吸收聚合物支架一般选择左旋聚乳酸作为材料。
日本Kyoto医药公司生产的Igaki-Tamai支架是第一个应用在人体的可吸收支架,它由左旋聚乳酸构成[6];已在欧洲统一认证且上市的一款生物可吸收聚合物支架是Absorb支架,应用较多,它的支架框架生物可吸收支架研究进展刘洪伟,杨涵,吴娟洁,徐良深圳市药品检验研究院(深圳市医疗器械检测中心),深圳市医疗器械产品检测公共服务平台,广东深圳 518057[摘 要] 冠心病是常见的一种心血管疾病,冠状动脉内植入支架是现今治疗冠心病的一种常用手段,但支架内狭窄和晚期形成血栓等问题影响支架的长久疗效和安全性,限制着支架的应用。
冠状动脉内可吸收的镁合金支架☆

冠状动脉内可吸收的镁合金支架☆王萍;徐桂玉;赵楠楠;昌红;高丽;王尔德;吴坤;崔福斋;杨静罄;朱锦文;杨水祥;雷力成;王丽丽;王汝鹏;陈丽丽;崔淯夏;刘延;王爽;杨诺【摘要】10.3969/j.issn.2095-4344.2012.43.020% 背景:目前以钴铬合金为基础的冠状动脉内药物洗脱支架不能从根本上解决亚急性血栓形成和再狭窄问题,于是生物可吸收支架成为关注的焦点。
目的:评估自行设计制作冠状动脉内可吸收镁合金支架的生物相容性、有效性和安全性。
方法:35只犬均于冠状动脉和/或股动脉置入可吸收镁合金支架1枚,分别于支架置入后24 h、3 d、5 d、1周、2周、3周、4周(n=5)复查冠状动脉及血管造影后取材,分离支架段血管行组织病理观察及计算机图像分析,测量内弹力板面积、管腔面积、内膜增生面积及内膜增生面积百分比。
结果与结论:51枚支架成功置入35只犬的冠状动脉和股动脉,支架置入后不同时点各组冠状动脉及股动脉造影均证实管腔通畅,无狭窄病变,无血栓形成,置入后1周左右支架完全降解。
组织病理学结果显示,支架置入后2周开始出现轻微内膜增生,内膜增生面积百分比随着时间的推移逐渐增高。
提示自行研发的冠状动脉内可吸收镁合金支架1周内降解,置入早期未见明显炎症反应及血栓形成,再狭窄程度轻,具有良好的生物相容性,安全有效。
【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2012(000)043【总页数】7页(P8071-8077)【关键词】可吸收镁合金;支架;冠状动脉;病理学;生物相容性;生物材料【作者】王萍;徐桂玉;赵楠楠;昌红;高丽;王尔德;吴坤;崔福斋;杨静罄;朱锦文;杨水祥;雷力成;王丽丽;王汝鹏;陈丽丽;崔淯夏;刘延;王爽;杨诺【作者单位】首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,病理科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,动物室,北京市100038;哈尔滨工业大学材料系,黑龙江省哈尔滨市 150006;哈尔滨工业大学材料系,黑龙江省哈尔滨市150006;清华大学材料系,北京市 100084;清华大学材料系,北京市 100084;清华大学材料系,北京市 100084;首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038;首都医科大学附属北京世纪坛医院,心内科,北京市100038【正文语种】中文【中图分类】R3180 引言生物可吸收血管内支架又称生物可降解支架,克服了金属祼支架及药物涂层支架置入后永存的缺陷和不良反应,如内皮修复延迟、支架内血栓形成、持续的内膜下刺激增生和再狭窄形成,以及再次血运重建困难等[1-7]。
可降解镁合金在Hank溶液中的腐蚀行为

可 降解 镁 合 金在 Ha k溶 液 中 的腐 蚀 行 为 n
王 正 品 ,郭 仕 彪 ,高 巍 ,刘 江 南 ,石 崇 哲 ,金 耀 华
( 安工业大学 材料与化工学院 , 安 703) 西 西 1 02
摘
要 : 为 了进 一 步 了解 可 降解镁合 金 在 Ha k溶 液 中的 腐蚀行 为 , MgR 一 . Z 合 金 n 对 — E 10 r
的铸 态、 固溶 态和 固溶 +时 效 态三 种 状 态 , 用 失重 法在 人体 模 拟 Ha k溶 液 中进 行 腐蚀 试 利 n 验, 分析 合金 的腐蚀 动 力学特征 及 影 响 因素. 过 S M 扫描 , 为 直观 地 观 察腐 蚀后 的表 面 通 E 较
形 貌. 究结 果表 明 : — 一.Z 铸 态、 研 MgRE1O r 固溶 态与 固溶 + 时效 态试样 的 平均 动 态腐蚀 速 率分
别为 0 8 48mg (m )0 1 63mg (m ・ ) 0 1 45mg (m。・ ) 平 均静 态腐 蚀速 . 8 / c ・h ,. 3 / c h 和 .4 /c h,
率分别 为 0 5 41mg (m。・ )0 0 69 / c . 8 / c h ,. 9 mg (m。・ ) 0 1 46mg (m2・ ) 腐蚀形 态为 h 和 . 0 / c h;
作 具有 降解 性能 的非 永久性 生物 植入 物构件 , 通过
人为控 制其 降解 速率 和时 间 , 可在满 足 医学治疗 则 需要 的 同时 , 少手术 取 出植人 物对病 人造 成 的痛 减
著降低 合 金 的腐 蚀 速 率 , 态 腐 蚀 动 力 学 表 现 为 动
() f呈指数 关 系 , 蚀 形 态 以点 蚀 为 主. 究 主 要 腐 研
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可降解镁合金心血管支架的性能研究
作者:黄卓指导老师:刘雪
摘要:镁是人体必需的常量元素,具有与人骨相近的密度、弹性模量,比强度高及良好的生物相容性和可降解等特点,在骨科植入物、心血管支架、骨组织工程支架等生物医用领域具有广阔的应用前景,成为材料、生物、医学科研工作者研究的热点。
本文探讨了针对Mg-Nd-Zn-Zr镁合金(以下简称JDBM)应用于心血管支架时对人体细胞的毒性、径向支撑力、耐腐蚀性以及腐蚀方式。
关键词:生物可降解镁合金;心血管支架;径向支撑力;细胞毒性;耐腐蚀性一、前言
镁合金作为心血管支架材料,具有以下突出优点[1]:(1)镁是人体必须的元素,是人体内第4位金属元素、细胞内仅次于K+的第2位阳离子。
它催化或激活机体300多种酶系,参与体内所有能量代谢。
在体内三大代谢中通过调节核糖体DNA及RNA的结构而对蛋白质的合成起关键作用。
对肌肉收缩、神经运动机能、生理机能及预防循环系统疾病和缺血性心脏病有重要作用。
镁的排泄主要通过泌尿系统,镁在人体内吸收不会导致血清镁含量的明显升高。
(2)良好的组织相容性、低致栓性和低炎性反应。
(3)镁合金生物材料具有价格优势。
镁是包括海洋在内地球表层最为丰富的金属元素,价格低廉。
(4)镁的标准平衡电位低,具有可降解性,作为可降解材料具有天然优势。
(5)镁合金支架完全降解后被原支架部位的血管所吸收,在相应部位形成钙磷复合物,当支架完全降解后依然可以被IVUS和CT等影像手段所识别发现,有利于临床随访检查。
在设计生物镁合金时,必须考虑镁合金的生物相容性、力学性能和耐蚀性能。
Nd是轻稀土元素,Mg-Nd二元合金显示出良好的强化效果,已有研究表明Nd的加入可提高镁合金的耐蚀性能,并且Nd元素无细胞毒性。
Zn是人体必需的营养元素,微量Zn的加入,可提高镁合金的塑性和变形能力。
Zr的加入可明显细化镁合金晶粒,起到强化材料和提高耐蚀性能的作用,并且微量Zr在镁合金中的生物相容性已经得到证实。
另外,挤压变形工艺可细化镁合金组织,提高力学性能和耐蚀性能[2]。
因此,以Mg-Nd-Zn-Zr为研究对象,研究该挤压态合金的细胞毒性和耐蚀性能,并通过挤压、激光切割、电化学抛光等工艺制备出心血管支架的雏形,研究支架的显微组织、表面粗糙度及径向支撑力。
二、实验
实验采用的Mg-Nd-Zn-Zr镁合金的化学成分(质量分数,%)为Nd3.13,Zn0.16,Zr0.41,Fe0.003,Ni0.001,Cu0.001,Si0.003,Mn0.001,Mg余量。
JDBM镁合金铸锭在540℃下进行10h的固溶处理,然后挤压成Φ20mm的圆棒,挤压温度为350℃,挤压比为25。
最后挤压出外径为3mm,壁厚为0.2mm的微管。
采用激光切割法将微管切割成心血管支架,对切割成形的支架进行电化学抛光[3]。
利用MTT法测试挤压态JDBM对血管环境中内皮细胞EA・hy926的细胞毒性,利用荧光倒置显微镜观察细胞形貌。
参照ASTM-G31-72,采用浸泡试验(析氢和失重)测试挤压态JDBM在(37±0.5)℃的人工血浆(AP)中的腐蚀性能。
AP 成分及配比为:NaCl(6.8g/L)、CaCl2(0.2g/L)、KCl(0.4g/L)、MgSO4(0.1g/L)、NaHCO3(2.2g/L)、Na2HPO4(0.126g/L)、NaH2PO4(0.026g/L)。
AP体积与腐蚀试样的表面积之比为30mL:1cm2,AP每24h更换一次,浸泡时间为240h。
利用电化学循环极化测试合金在AP中浸泡1h后的循环极化曲线[4]。
采用光学显微镜(OM)观察JDBM微管的组织。
利用数码金相显微镜测试电化学抛光前后支架的表面粗糙度。
利用径向支撑力测试仪测试经电化学抛光后支架的径向支撑力。
采用扫描电子显微镜(SEM)观察合金在AP中浸泡240h后的腐蚀形貌以及经过电化学抛光前后支架的表面形貌。
二、实验结果
2.1细胞毒性
右图为内皮细胞EA·hy926
在挤压态JDBM镁合金100%浸提
液中培养1、3和5d的细胞活性。
可以看出,细胞在浸提液中培养
1d后的细胞活性约为86%,按照
细胞毒性分类等级为1级,具有
极轻微细胞毒性;而培养3和
5d后细胞活性分别为104%和
110%,为0级,无细胞毒性。
实验结果
表明JDBM对EA•hy926细胞无细胞毒
性,并且从培养3和5d的结果来看,
细胞在JDBM浸提液中的活性超过阴性
对照组[5],表明该合金对EA·hy926细
胞的增殖有促进作用,满足生物材料对
细胞毒性的要求。
2.2腐蚀性能
右图为挤压态JDBM在温度为(37
±0.5)℃的AP溶液中浸泡240h的析氢曲线。
可以看出,试样浸泡前两天的氢气析出量最多,随着浸泡时间的延长,氢气的析出量减少。
失重实验测试结果表
明该合金在AP中的腐蚀速率为0.34mm/a[6]。
2.3表面粗糙度
右图为电化学抛光前后支架切割面
的表面粗糙度三维图。
尽管从数值上来
说抛光前支架切割面的表面凸出的最大
值(12.83μm)小于抛光后的最大值
(16.14μm),然而,从切割面的不同高
度分布来看,抛光前的表面凹凸不平,
而抛光后的表面颜色分布均匀,表明表
面更光滑。
抛光前切割表面凸出部分的
最大值较小,而抛光后的切割面高度相
对于边缘基面数值更高[7]。
综合以上因素
可知抛光后的表面粗糙度更小。
2.4径向支撑力
右图为电化学抛光后2个支架的
径向支撑力测试曲线。
当被球囊扩张
到内径为3.5mm的支架经过径向支撑
力测试仪压缩到支架的初始外径
3.0mm时,支架1和支架2对应的强
度分别为91和99kPa[8],由图可知,
此材料的径向支撑力符合应用在人
体内心血管支架的要求。
三、结论
第一,JDBM镁合金对内皮细胞
EA•hy926无细胞毒性,满足生物材料对细胞毒性的要求;第二,JDBM镁合金具有较好的耐蚀性能,在人工血浆中的腐蚀速率约0.34mm/a。
由于其已腐蚀区域腐蚀电位高于未腐蚀区域的腐蚀电位,因此其腐蚀方式为均匀腐蚀,适合作为可降解生物材料[9];第三,通过激光切割、电化学抛光成功制备出JDBM镁合金心血管支架雏形。
电化学抛光后支架表面粗糙度明显减小。
支架径向支撑力是正常成年人最大收缩压的4倍以上,可满足支架对径向支撑力的要求[10]。
参考文献:
[1] Zheng Yufeng,Liu Bin,Gu Xuenan.Materials Review[J],2009,23:1.
[2] Li,Tao,Lü Zhiqian.Progress of Anatomical Sciences[J],2008,14:436.
[3] Heublein B,Rohde R,Kaese V et al.Heart[J],2003,89:651.
[4] 李琮,李明照,王跃琪.稀有金属材料与工程[J],2011,40(1):156.
[5] 丁文江,向亚贞,常建卫.中国有色金属学报[J],2009,19:1713.
[6] 张佳,宗阳,袁广银.中国有色金属学报)[J],2010,20:1989.
[7] 宗阳.表面改性的研究[D].上海:上海交通大学,2011:45−57.
[8] 张佳.新型MgNdZnZr合金在模拟体液中的降解行为研究[D].上海:上海交通大
学,2010:63−70.
[9]VORMANN J.Magnesium:nutrition and metabolism[J].Molecular Aspects of Medicine,
2003,24:27−37.
[10] 郑玉峰刘彬,顾雪楠.可生物降解性医用金属材料的研究进展[J].材料导报:综述
篇,2009,23(1):1.。