鎂基生物材料表面腐殖酸涂層的構(gòu)建及腐蝕和生物相容性研究.pdf

1、鎂元素是人體必需元素之一，廣泛分布于各種組織器官中（骨骼、肌肉、細(xì)胞外液、血漿），參與人體多種生理活動(dòng)。鎂基材料因?yàn)槠淞己玫纳锵嗳菪?，機(jī)械性能，腐蝕行為，在可降解生物醫(yī)用材料方面的研究受到廣泛關(guān)注。目前，鎂基材料作為可降解生物醫(yī)用材料應(yīng)用，最大的問題是其腐蝕速率的控制問題。
　　在考慮生物相容性的前提下，為了提高鎂基生物材料的腐蝕性能，本研究采用腐殖酸(Humic Acid，HA)有機(jī)分子與鎂離子通過(guò)螯合反應(yīng)在鎂基材料表面構(gòu)建腐

2、蝕控制的腐殖酸涂層。并通過(guò)材料學(xué)的表征方法[光鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(FT-IR)、X-光電子能譜(XPS)]解析涂層本身相關(guān)信息，通過(guò)電化學(xué)手段[開路電位(OCP)、動(dòng)電位極化(PDP)、電化學(xué)交流阻抗譜(EIS)]評(píng)價(jià)涂層對(duì)鎂基材料的暫態(tài)腐蝕保護(hù)效果，通過(guò)長(zhǎng)期浸泡實(shí)驗(yàn)(pH、析氫)評(píng)價(jià)腐殖酸改性涂層的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和對(duì)鎂基底的長(zhǎng)期保護(hù)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)與成骨細(xì)胞的交互作用評(píng)價(jià)改性涂層對(duì)成骨細(xì)胞的相容性。
　　通過(guò)

3、OM、SEM(EDS)、FT-IR，XPS對(duì)不同濃度腐殖酸改性鎂樣品[沉積過(guò)程中HA濃度為0.1g.L-1、0.5g.L-1、1.0g.L-1的樣品分別記為Mg@HA(0.1)、Mg@HA(0.5)、Mg@HA(1.0)]及鎂未改性鎂樣品[記為Mg]的表面形貌，截面信息，涂層的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)及腐殖酸與鎂離子之間的結(jié)合方式進(jìn)行解析。結(jié)果表明:腐殖酸與鎂離子通過(guò)螯合的方式在鎂表面形成涂層，隨著腐殖酸沉積濃度增大其腐蝕保護(hù)效率降低，Mg@HA

4、(0.1)、Mg@HA(0.5)、Mg@HA(1.0)三組樣品中Mg@HA(0.1)工藝下的涂層更致密。通過(guò)電化學(xué)測(cè)試和長(zhǎng)期浸泡表明:Mg@HA(0.1)、Mg@HA(0.5)、Mg@HA(1.0)三組樣品相對(duì)未改性鎂樣品具有更低的自腐蝕電位和自腐蝕電流，鎂的陰極腐蝕反應(yīng)受到抑制，長(zhǎng)期浸泡析氫量少，pH值穩(wěn)定無(wú)突變，浸泡21天后腐殖酸涂層破壞較小，對(duì)鎂基底依然有保護(hù)作用，其中Mg@HA(0.1)組樣品具有更好的保護(hù)效果。通過(guò)不同濃度腐殖