生物鎂合金的生物相容性研究.pdf

1、背景和目的:
　　 生物材料與人類身體健康水平和生活質(zhì)量息息相關,已成為各國經(jīng)濟發(fā)展新的增長點。鎂合金材料具有良好的生物相容性和生物可降解性,和其它金屬材料相比,有高的比強度和比剛度,彈性模量更接近入骨,應力傳導方面能和骨組織相匹配,能有效降低應力遮擋效應,在治療骨折和骨缺損方面具有潛在的優(yōu)勢。作為一種生物可降解材料,鎂合金材料治愈后不需再次手術取出,不僅降低費用,而且會減少對患者的二次傷害。因此,可降解鎂合金材料是一種很有潛力

2、的生物材料。
　　 由于鎂合金具有良好的生物相容性和接近骨的力學性能,鎂合金已經(jīng)成為世界各國研究的熱點。但是,鎂及鎂合金的化學性能活波,耐蝕性差,必須作適當?shù)谋砻娓男蕴幚聿趴蓾M足長期植入材料的使用。本實驗中我們設計了一種新型的生物鎂合金,并利用電沉積技術提高它的表面腐蝕防護性能,深入研究鎂合金材料的體外和體內(nèi)生物相容性,為新型可降解鎂合金材料在醫(yī)用生物材料領域中的應用提供理論依據(jù)。通過實驗,我們探討生物鎂合金的體外細胞毒性和溶血

3、性,在家兔股骨髁上植入鎂合金材料,觀察鎂合金在動物體內(nèi)的生物相容性及其在體內(nèi)降解和新骨形成情況。
　　 材料和方法：
　　 1.體外實驗:
　　 將L-929小鼠成纖維細胞接種于96孔培養(yǎng)板,細胞培養(yǎng)24小時貼壁后棄培養(yǎng)液,實驗組加入不同濃度的鎂合金浸提液(100％、50％和10％),陰性對照組加入單純培養(yǎng)液,陽性對照組加入含0.64％苯酚的培養(yǎng)液,分別在第2、4、7天進行細胞的形態(tài)學觀察及四甲基偶氮唑鹽(MTT

4、)比色,評價鎂鈣合金的細胞毒性,用體外非接觸法評價材料的體外溶血性。
　　 2.體內(nèi)試驗:
　　 取40只中國種健康成年大白兔(河南省實驗動物中心提供),隨機分為2組:無羥基磷灰石(HA)涂層鎂合金組(A組)；有羥基磷灰石(HA)涂層鎂合金組(B組)。于動物左股骨髁部鉆洞φ3.5mm×9mm,分別將2組鎂合金圓柱體(φ3.5mm×9mm)植入。于術前第1天,術后第8、12、16、24周檢測靜脈血、尿中鎂離子濃度,谷草轉(zhuǎn)氨

5、酶、白蛋白、尿素、肌酐水平。于術后第1、4、8、12、16、24周對植入材料部位拍攝X線片。取股骨髁部做Micro-CT分析,然后將鎂合金圓柱體取出做掃描電鏡分析。取心臟、肝臟、脾臟、腎臟和股骨髁部行病理分析。
　　 結(jié)果：
　　 1.體外實驗:
　　 陽性對照組細胞脫落、死亡,其余各組細胞貼壁生長,形態(tài)正常。鎂合金對L-929細胞無明顯毒性作用,毒性評價為0-1級,其溶血率為3.0％,在生物材料允許的＜5％的范