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《镁基生物材料表面改性及其生物相容性的研究与发展现状》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、镁基生物材料表面改性及其生物相容性的研究与发展现状第30卷第4期中国材料进展MATERIALSCHINAVol.30NO.4Apr.2011镁基牛物材料表面改性及其牛物相容性的研究与发展现状乔丽英r,高家诚,王勇(1•重庆大学国家镁合金研究屮心,重庆400044)(2•重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045)摘要:利用镁及镁合金耐蚀的特点,发展新型医用可降解的镁基牛物材料引起广泛关注,成为今金属牛物材料领域新的研究热点•表面改性方法是控制镁基材料降解速率和改善生物活性的重要手段,是当前镁基生物材料研究的重要内容之一.文章介绍了镁基生物材料的性能优势,综述,当前镁
2、基生物材料表面改性的研究进展及改性后材料的生物相容性,评述了各种改性方法的特点和当前研究重点,并展望了镁基材料未来表改性的研究方向和前景.关键词:镁及镁合金;生物材料;表而改性;生物活性;生物相容性屮图分类号:TQ132.2文献标识码:A文章编号:1674—3962(2011)04—0023—07ResearchandDevelopmentofSurfaceModificationandBiocompatibilityofMagnesium-BasedBiomaterialsQIAOLiying—,GA0Jiacheng一,WANGYong(l.NationalEng
3、ineeringResearchCenterforMagnesiumAlloys,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China)(2.CollegeoflMaterialsScienceandEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400045,China)Abstract:Thepotentialitiesofmagnesiuminbiodegradablebiomaterlalfieldhavecausedgreatinterestsrecently.Surfacemodificati
4、oniSanimportantmethodtocontrolthedegradationrateandimprovethebiologicalactivityofmagnesium一basedmaterials.Thelatestresearchprogressinsurfacemodificationofmagnesium—basedmaterialsandthebiocOn1Dat小ilitvofmodifiedmaterialsarereviewed.andthecharacteristicsandresearchfoellSofvariousmodificat
5、ionmethodsaredescribed.ThefutureresearchdirectionandtheDrospeetsofmagnesium—basedbiomaterialsarealsoDntforward・Keywords:magnesiumanditsalloys;biomaterials;surfacemodification;bioaetivity;biocompatibility1刖s生物材料与人类身体健康水平和生活质量息息相关,已成为各国经济发展的新增长点.镁及镁合金(镁基材料)有着优越的生物相容性和力学相容性,有望成为可降解的金属硬组织替代
6、材料,是生物材料领域新的研究热点•镁合金作为硬组织植入材料具有众多优势:①镁是人体所必需的常量元素,是动物体内含量仅次于钙,钠,钾的元素,是细胞内含量仅次于钾的阳离子,植入物的生物安全性可通过控制镁基材料的降解速率得到保障;②镁与人体骨的力学性能极为接近,纯镁的密度为1.74em(人体密质骨密度1.75g/cm),弹性模量为收稿日期:2010—03—19基金项目:国家自然科学基金资助项H(30670562)通信作者:高家诚,男,1947年生,教授,博士生导师45GPa左右,较其它医用金属材料更接近人骨的弹性模量(20GPa左右),镁基材料作为植入物可有效地避免应力遮挡
7、效应(如表1所示);③由于镁合金的可降解吸收性,可以免除患者二次手术所带来的痛苦和经济负担,也可避免植入物长期留存而造成的其他病变;④与其它类型可降解材料相比,镁合金具有明显优异的强韧性能和可加工性能;⑤镁的资源丰富,价格相对低廉.镁合金作为人体植入材料的关键问题之一是要能合理调控其在人体屮的降解速度.由于镁标准屯极电位为2.37V(SCE),化学性质极为活泼,而人体环境是由有机酸,cl一离子等构成的恒温(37oC)电解质,加之蛋口质,酶和细胞的作用,镁基植人体可能发生较快速度的腐蚀降解,导致植入体过早地丧失功能性,生物相容性也随之降低,超出人体所能