可降解铁基支架材料的研究进展
《生物可降解多孔Zn-Mg-β-TCP复合材料支架的制备与性能研究》
《生物可降解多孔Zn-Mg-β-TCP复合材料支架的制备与性能研究》一、引言随着生物医学的飞速发展，可降解生物材料在医疗领域的应用越来越广泛。
其中，多孔支架材料因其良好的生物相容性、骨传导性和骨诱导性，在骨组织工程和再生医学中发挥着重要作用。
本文以生物可降解多孔Zn-Mg-β-TCP复合材料支架为研究对象，探讨其制备工艺及性能表现。
二、材料与方法1. 材料选择本实验选用Zn、Mg金属元素与β-TCP（三磷酸钙）为原料，采用复合材料技术制备多孔支架。
2. 制备工艺（1）将Zn、Mg金属粉末与β-TCP粉末按一定比例混合；（2）采用发泡剂法制备多孔结构；（3）高温烧结，形成复合材料支架。
3. 性能测试对制备出的多孔Zn-Mg-β-TCP复合材料支架进行生物相容性、力学性能、降解性能及骨诱导性等方面的测试。
三、结果与讨论1. 制备结果通过发泡剂法和高温烧结工艺，成功制备出具有多孔结构的Zn-Mg-β-TCP复合材料支架。
该支架具有较高的孔隙率和良好的机械强度。
2. 生物相容性实验结果表明，该多孔Zn-Mg-β-TCP复合材料支架具有良好的生物相容性，无细胞毒性，能促进成骨细胞的增殖和分化。
3. 力学性能该支架具有较高的抗压强度和抗弯强度，能够满足骨组织修复的需求。
同时，其力学性能可通过调整Zn、Mg和β-TCP的比例进行优化。
4. 降解性能该支架在生理环境下具有较好的降解性能，降解产物无毒无害，可被人体自然吸收。
降解速率可通过调整材料组成和制备工艺进行控制。
5. 骨诱导性实验发现，该多孔Zn-Mg-β-TCP复合材料支架具有一定的骨诱导性，能够诱导新骨的形成和生长。
这主要归因于其良好的生物相容性和适宜的物理结构。
四、结论本文成功制备了生物可降解多孔Zn-Mg-β-TCP复合材料支架，并对其生物相容性、力学性能、降解性能及骨诱导性进行了系统研究。
结果表明，该支架具有良好的生物相容性和骨诱导性，适宜的力学性能和降解性能，是一种理想的骨组织工程支架材料。
三分钟看懂生物可降解支架，让人不再“堵心”
三分钟看懂⽣物可降解⽀架，让⼈不再“堵⼼”葛均波院⼠于近⽇率先成功完成了我国⾸例由国⼈⾃主研发的完全可降解聚乳酸⽀架的植⼊，这使得冠脉⽀架不需要在⾝体中待⼀辈⼦，从⽽让可降解⽀架为冠⼼病患者造福。
传统⽀架⽀架植⼊⼿术是临床上常见的冠⼼病治疗⽅法，但是⽬前国内普遍使⽤的仍然是第三代⾦属药物洗脱⽀架（⽀架被药物浸泡过），这种⽀架有许多副作⽤。
⾦属⽀架⼀旦植⼊，就要和患者的⾝体终⾝相伴。
此外由于⾝体对外来⾦属的排斥反应，很容易引发⾎栓，危害患者⽣命，因此也被称为“不定时炸弹”。
可降解⽀架科学研究发现，冠脉⽀架并不需在⾝体⾥装⼀辈⼦，⽽是有“服役”周期的。
⽀架在介⼊冠状动脉6个⽉后，便已完成使命，可以“功成⾝退”让⾎管恢复其原来的⾯貌。
近⽇，葛均波院⼠率先成功完成了我国⾸例由国⼈⾃主研发的完全可降解聚乳酸⽀架（XinsorbTM）的植⼊，该⽀架由⾼分⼦聚乳酸类材料构建雷帕霉素药物释放平台，植⼊体内2-3年内完全降解吸收，有别于传统⾦属药物⽀架。
这标志着我国的⽀架研发⽔平已经站在了国际前沿，同时也代表着我国⼼⾎管界在冠⼼病介⼊治疗的“第四次⾰命”来到。
新⼀代完全可降解⽀架进⼊临床将造福更多的冠⼼病患者。
全新的第四代可降解⽀架具有可降解的特性，植⼊后服药时间短，不影响⾎管⾃⾝功能，⽀架内⾎栓发⽣率极低，术后再狭窄概率极低，⽽且不影响后期做冠脉搭桥⼿术。
⽣物可降解⽀架作⽤原理第四代⽀架设计理念是：⽀架植⼊后的⼀段时间内，它会对狭窄的冠脉⾎管进⾏机械性⽀撑，同时释放出药物，防⽌再狭窄，之后⽀架即缓慢降解并完全被组织吸收，⾎管结构以及舒缩功能完全恢复⾄⾃然状态。
四代⽀架⼤PK可降解⽀架和传统的⾦属药物洗脱⽀架⼀样可⽤于打开阻塞的⾎管并恢复⼼脏的⾎流。
然⽽，和⾦属⽀架不同的是，完全⽣物可降解⽀架是⽤⼀种特殊的材料制成的，在打开阻塞的⾎管后，可随着时间溶解，不会在病⼈的⾎管⾥留下⾦属⽀架，使⾎管恢复较多的⾃⾝功能和运动能⼒。
生物可降解支架的发展历程及国内发展近况
•58 •广东医学2021 年丨月第 42 卷第1期Guangdong Medica丨Journal Jan. 2021 , Vol. 42，No. 1诊疗新进展生物可降解支架的发展历程及国内发展近况覃栩1A，兰军2A1广东医科大学（广东湛江524023) ; 2东莞市松山湖中心医院心血管内科（广东东莞523326)【摘要】目前药物洗脱支架（DES)已成为冠状动脉介入治疗的“金标准”，但其金属支架长期存在带来的一系列问题，是DES与生俱来的缺陷，因此研究人员将目光看向了生物可降解支架（BRS)BRS早期研究结果也令人鼓舞，大有取缔DES之势：然而随着研究的进展，研究人员发现BRS有增加靶血管心肌梗死和支架血栓的风险，此后BRS热度直线下降，从高峰落入低谷：在BKS陷入低谷之时，我国国产支架的发展却稳步向前，给低迷的BRS市场打入一剂强心针未来我国将继续探索BRS的适应范围，为B R S的应用摸索出中国经验、本文简述冠状动脉介入治疗的发展历程，并就BRS相关的国外研究及国内发展近况进行阐述，指出未来我国BKS的发展方向.【关键词】生物可降解支架；药物洗脱支架；国产支架；冠心病【中图分类号】K541.4;R3I8. 1【文献标志码】AD O I：10.13820/ki.gdyx.20201651近年来人们对于可降解材料的需求，促进了生物可降解支架（BRS)的发展，B R S为冠心病的治疗提供了一种新的手段u然而，近年来的研究证实，B RS增加了不良事件发生的风险[1-3]，因而B R S在 国外的研究进展相对停滞。
与国外相反，我国的B R S发展并未停下脚步，改良支架结构，探索BRS 的适应证，成为未来B R S的研究方向1冠状动脉（冠脉）介入治疗的发展历程冠脉介入治疗经历了从经皮冠脉腔内成形术(PTCA)、裸金属支架（BMS)、第I代药物洗脱支架(DES)再到最新一代药物洗脱支架的过程，不论是设备、经验还是介入技术，都得到了极大的提高，特 别是药物洗脱支架的出现，给冠脉介入治疗带来了巨大的变革相比裸金属支架，D E S显著降低支架内再狭窄的风险，并将其概率降到约10%[4_5 ,大 大减少了再介入的需要。
心血管可降解金属材料的研究进展
心血管可降解金属材料的研究进展刘恒全;张勇;朱生发;翁亚军;徐莉;黄楠【期刊名称】《中国介入影像与治疗学》【年(卷),期】2008(005)004【摘要】着重介绍了治疗心血管疾病中开发、研究金属类可降解材料的重要性,通过国内外研究可降解心血管材料所出现的问题进行了综述,特别对镁和纯铁的理化性质、生物相容性、耐腐蚀性能进行了比较和分析,论证了研制可降解金属材料的可能性.研究证明:对医用金属表面进行气体注入或稀土金属注入能在一定程度上提高金属在体内的抗蚀能力,通过合理的注入工艺和控制注入离子在金属中的分布密度、存在状态、注入深度,将可能有效的控制金属离子释放速率,这为研究和开发可降解心血管金属材料提供一条有效途径.【总页数】6页(P306-311)【作者】刘恒全;张勇;朱生发;翁亚军;徐莉;黄楠【作者单位】西南交通大学材料科学与工程学院,材料先进技术教育部重点实验室,四川,成都,610031;西南交通大学材料科学与工程学院,材料先进技术教育部重点实验室,四川,成都,610031;西南交通大学材料科学与工程学院,材料先进技术教育部重点实验室,四川,成都,610031;西南交通大学材料科学与工程学院,材料先进技术教育部重点实验室,四川,成都,610031;西南交通大学材料科学与工程学院,材料先进技术教育部重点实验室,四川,成都,610031;西南交通大学材料科学与工程学院,材料先进技术教育部重点实验室,四川,成都,610031【正文语种】中文【中图分类】R54【相关文献】1.生物可降解锌基金属材料研究进展 [J], 冯相蓺;周超;张海军2.可降解铁基心血管支架材料的研究进展 [J], 徐文利;吴竞尧;谭丽丽;杨柯3.生物可降解镁合金在心血管和骨科的研究进展 [J], 井永斌;庄金鹏;闫景龙4.新型可降解镁基金属材料在口腔医学领域的应用研究进展 [J], 李伯翰;刘洪臣;鄂玲玲5.可降解镁金属材料表面钙磷复合物涂层处理的研究进展 [J], 殷毅;张强;傅仰木;冀全博;陈旭;王岩因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
冠脉可降解支架进展
* Non-German sites only.
联合一级终点
• 3年结果 • 3年随访时的最小管腔直径
二级终点
• 标准临床终点 (MACE, TVF, TLF, Cardiac Death, MI, TLR) • 生活质量(QOL) 尤其是反复心绞痛发作 • 器械操作成功率
，欧洲地区，首次人体临床
• 46个病人分两组，评价有效性和安全性，同时
观察组1队列6个月，组2队列1年时，DREAMS 支架的靶病变失败（TLF）作为主要终点事件
DREAMS Stent & BIOSOLVE trial
• 年时，DREAMS支架靶病变失败率较低为7%
，靶病变需再次血管化率也较低为4.7%，没有 死亡和支架内血栓的报道
PLLA Scaffold • Semi-crystalline • Provides device structure • Processed for required radial strength
BVS 生物可降解支架 – 构成
BVS 生物可降解支架 – 演变
Revascularizes Restores
研究目的 终点 治疗
器械型号
Continued Access trial. FPI: Jan 11, 2011
Typical PCI clinical endpoints
Up to 2 de novo lesions in different epicardial vessels Planned overlapping allowed in lesions >22 and ≤ 28 mm
120 0
100 0
80 0
60 0
40 0
生物可吸收降解冠脉支架(Bioabsorbable Vessel Scarfolding, BVS)的研究进展
• 晚期管腔增大
• 临床疗效稳定持久
ABSORB Cohort A 6、12、24 和 36月临床结果– 意向治疗人群
分级终点 缺血驱动的MACE 心源性死亡 心肌梗死
Q-Wave MI Non Q-Wave MI
6 Months (n = 30) 1 (3.3%)* 0 (0.0%) 1 (3.3%)* 0 (0.0%) 1 (3.3%)* 0 (0.0%)
聚乳酸骨架 • 高结晶度 • 确保模架的完整性 • 经过特殊处理以增强径向强度
全吸收式生物血管模架的性能标准
支撑力
依维莫司药物洗脱 物质消失
物质完全消失及 吸收
1
3ห้องสมุดไป่ตู้
6
Months 基质沉积 内皮再生 血管功能
2 Yrs
血小板沉积 白细胞聚集– 炎症反应 平滑肌细胞增殖与迁移
Forrester JS, et al., J. Am. Coll. Cardiol. 1991； 17: 758. Oberhauser JP, et al., EuroIntervention Suppl. 2009； 5: F15-F22.
Incomplete
N = 13个BVS, 671个节杆
完全覆盖
Ormiston, J, et al. Lancet 2008； 371: 899-907.
不完全覆盖
机械导控
血管功能 支撑力 Everolimus Elution Full Mass Loss & Bioabsorption Mass Loss
• 4年时: 曾有节杆的地方已与血管组 织不可分辨10x
Alcian Blue Stain: Proteoglycan
可降解Fe@Fe-Zn骨组织工程支架体外生物相容性研究
可降解Fe@Fe-Zn骨组织工程支架体外生物相容性研究罗彩云;王伟强;史淑艳;杨帅康;许雅南;朱明;刘慧颖【期刊名称】《表面技术》【年(卷),期】2024(53)8【摘要】目的以多孔铁为基体,利用脉冲电沉积制备可降解多孔Fe@Fe-Zn复合材料骨组织工程支架,以期提高材料的降解速率和抗菌性能。
方法通过调节脉冲频率,得到不同Zn含量的Fe-Zn合金层;使用电子探针、X射线衍射仪、扫描电镜来研究材料的元素含量、相组成和显微结构;通过压缩测试考察支架的力学性能;用体外浸泡来考察材料的降解性能;用浸提液培养分析材料对小鼠胚胎成骨细胞的黏附铺展和细胞活性的影响;用浸提液和直接培养来探究材料的抗大肠杆菌性能。
结果随脉冲频率增加,合金中Zn含量减小;不同合金均为单一的α(Fe)相;电沉积组织致密,杂质含量低;Zn含量为7.5%(均以质量分数计)时,支架抗压屈服强度较多孔铁提升6%;复合材料的降解速率为0.44~0.48 mm/a,较多孔铁有显著改善;复合材料浸提液在稀释到25%(体积分数)时,表现出良好的细胞相容性,且随Zn含量增加,细胞活性增强;Zn含量为7.5%时,材料的抗菌性能最好。
结论通过电沉积制备的Fe@Fe-Zn支架的腐蚀速率相较于多孔铁有明显提高。
随合金层中Zn含量的增加,其细胞活性增强,抗菌性能提高。
Fe@Fe-Zn有望发展为可广泛应用的可降解骨组织工程支架材料。
【总页数】10页(P163-172)【作者】罗彩云;王伟强;史淑艳;杨帅康;许雅南;朱明;刘慧颖【作者单位】大连理工大学;大连医科大学【正文语种】中文【中图分类】TB34【相关文献】1.可降解高分子丙交酯-乙交酯共聚物(PLGA)三维支架的细胞相容性和鼻软骨组织工程2.生物可降解的骨组织工程支架材料的研究进展3.无机诱导因子骨组织工程支架材料体外细胞相容性的实验研究4.三种人工合成可降解血管支架材料体外生物相容性及表面改性研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
可降解支架
可降解支架什么是可降解支架可降解支架是一种医疗器械，用于治疗血管疾病。
与传统支架不同的是，可降解支架在起到支撑血管的作用后，逐渐在体内被吸收，最终没有任何残留物。
可降解支架通常由生物可吸收材料制成，如聚乳酸、聚酯等。
这些材料在体内具有良好的生物相容性，并且被设计成可以在特定时间内逐渐降解。
可降解支架的优势相比传统的金属支架，可降解支架具有以下优势：1.降解性：可降解支架在血管恢复正常功能后，逐渐降解并被吸收，不会在血管内留下任何残留物。
这与传统支架在植入体内后需要长期存在的情况不同，可以减少血管炎症反应和复发的风险。
2.生物相容性：可降解支架通常由生物可吸收材料制成，具有良好的生物相容性。
这意味着在支架降解的过程中，不会对周围组织和血管造成不良影响。
3.适应性强：可降解支架可以根据患者的具体情况进行定制。
支架的形状、尺寸和降解速率可以根据患者的血管病变程度和生理特征进行调整，以达到最佳的治疗效果。
4.减少二次手术风险：由于可降解支架在一定时间后被吸收，患者无需受到二次手术的困扰，减少了感染和出血等并发症的风险。
可降解支架的应用领域可降解支架主要应用于冠状动脉病变的治疗，包括以下几个方面：1.助推动脉擦除术：动脉擦除术是一种通过置入擦除器清除血管内的血栓物质以保持血流通畅的方法。
可降解支架可以在动脉擦除术后用于支撑血管，并在一段时间后被吸收。
2.冠状动脉狭窄治疗：冠状动脉狭窄是冠心病的常见病理过程之一，传统治疗方法是通过放置金属支架来扩张血管。
而可降解支架可以在治疗过程中起到类似的支撑作用，并在降解后不会对血管造成压力。
3.血管再通术后的支撑：血管再通术是一种通过介入手段恢复血管通畅的方法。
对于血管内狭窄较严重的情况，可降解支架可以用于支撑血管，帮助恢复血流，并在一定时间后降解吸收。
可降解支架的局限性尽管可降解支架在治疗血管疾病方面有很大的优势，但也存在一些局限性：1.降解速率不可调节：目前的可降解支架在设计时需要确定其降解速率，不同材料和结构的支架降解速率不同。
应力对可降解金属血管支架降解的影响研究
《中国组织工程研究》 Chinese Journal of Tissue Engineering Research文章编号:2095-4344(2019)02-00291-07 291·综述·www.CRTER .org逯赟，男，1990年生，内蒙古自治区集宁区人，北京航空航天大学在读硕士，主要从事应力对可降解金属支架降解影响的研究。
通讯作者：顾雪楠，博士，副教授，北京航空航天大学生物与医学工程学院，北京市 100083文献标识码:A稿件接受：2018-07-03Lu Yun, Master candidate, School of Biological Science and Medical Engineering, Beihang University, Beijing 100083, ChinaCorresponding author: Gu Xuenan, PhD, Associate professor, School of Biological Science and Medical Engineering, Beihang University, Beijing 100083, China; Beijing Advanced Innovation Center for Biomedical Engineering, Beihang University, Beijing 100083, China应力对可降解金属血管支架降解的影响研究逯 赟1，顾雪楠1，2，樊瑜波1，2 (北京航空航天大学，1生物与医学工程学院，2生物医学工程高精尖创新中心，北京市 100083) DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.0653 ORCID: 0000-0002-8135-0015(逯赟)文章快速阅读：文题释义：可降解金属支架：在植入血管初期能够有效的阻止血管回弹，保障了血管的畅通，而且能够在血管功能重建的过程中逐渐降解，最终被血管壁完全降解吸收，镁、铁和锌是目前最具代表性的3种可降解金属材料。
生物材料的可降解性研究
生物材料的可降解性研究近年来，随着人们对环境保护和可持续发展的关注不断增加，研究生物材料的可降解性逐渐成为科学界和工业界的焦点。
生物材料的可降解性指的是在特定的条件下，生物材料能够被微生物、酶或其他生物介导的过程降解成无毒的物质，从而减少对环境的污染和危害。
本文将探讨生物材料的可降解性的研究进展、技术应用和未来发展趋势。
一、生物材料的可降解性研究进展1. 可降解聚合物材料可降解聚合物材料是目前研究的重点之一。
这些材料可以通过调整聚合物结构和添加特定的降解剂来实现可降解性。
例如，聚乳酸和聚羟基磷酸酯等聚合物，在体内能够被水解酶降解，并最终转化为水和二氧化碳。
此外，还有一些天然聚合物材料，如明胶和壳聚糖，它们也具有良好的可降解性。
2. 生物降解金属材料除了可降解聚合物材料，生物降解金属材料也备受关注。
这些金属材料包括镁合金、铁基材料等，它们可以在生物体内迅速降解并释放出对细胞生长有益的金属离子。
这种材料在医疗领域有着广泛的应用，如生物降解支架和植入性器械等。
二、生物材料的可降解性技术应用1. 医疗领域应用生物材料的可降解性在医疗领域有着广泛的应用潜力。
可降解的支架材料可以替代传统的金属支架，用于心脏病患者的血管重建或支架植入。
同时，可降解的缝线材料可以用于外科手术中，避免了再次手术去除缝线的必要。
此外，可降解的药物传递系统也可以用于控制药物的释放，提高药物的疗效。
2. 环境保护应用生物材料的可降解性可以帮助减少对环境的污染和危害。
例如，可降解的塑料袋、食品包装等可以减少垃圾填埋和焚烧带来的环境问题。
另外，可降解的农膜可以代替传统的塑料农膜使用，减少农业活动对土壤和水资源的污染。
这些应用有助于构建可持续的生态环境。
三、生物材料的可降解性研究的未来发展趋势1. 研发新型生物材料目前的研究主要集中在可降解聚合物材料和生物降解金属材料上，但还存在着许多应用领域需要更多新型材料的开发。
例如，可降解陶瓷材料在骨科修复和植入领域有着广阔的应用前景。