Mg-Zn-(β-TCP)復(fù)合材料生物相容性的評(píng)價(jià).pdf

1、目的:探討Mg-6％Zn-(β-TCP)復(fù)合材料的生物相容性和體內(nèi)降解行為及對(duì)骨缺損愈合的影響,為制備新型可控降解鎂合金醫(yī)用植入材料提供理論基礎(chǔ)。
　　 方法:采用粉末冶金方法制備β-TCP含量分別為5％,10％和15％的Mg-6％Zn-(β-TCP)復(fù)合材料;用浸泡實(shí)驗(yàn)研究Mg-6％Zn-(β-TCP)復(fù)合材料的抗腐蝕性能;用MTT法檢測(cè)Mg-6％Zn-(β-TCP)復(fù)合材料的細(xì)胞毒性;體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)Mg-6％Zn-(β-T

2、CP)復(fù)合材料對(duì)骨缺損愈合的影響,用離子濃度檢測(cè)不同時(shí)間點(diǎn)術(shù)前與術(shù)后血液中的鎂、鋅、鈣離子濃度,于術(shù)后第2周、4周、8周、12周時(shí)間處死動(dòng)物,對(duì)心臟、肝臟、腎臟和植入體周圍背部肌肉行組織切片檢查,骨標(biāo)本行Mirco-CT和脫鈣組織切片檢測(cè);對(duì)植入體內(nèi)2周和4周殘留的復(fù)合材料行SEM和EDS分析。
　　 結(jié)果:采用粉末冶金方法制備的含5％、10％和15％(β-TCP)的Mg-6％Zn復(fù)合材料的分別為21、24、36GPa,均與人體

3、骨質(zhì)的彈性模量3-20GP相接近。體外浸泡實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明(β-TCP)的添加量對(duì)浸泡液離子濃度影響不大,浸泡液PH值變化最小的為Mg-6％Zn-10％(β-TCP),浸泡過程中Mg-6％Zn-5％(β-TCP)試樣質(zhì)量變化較明顯。Mg-6％Zn-10％(β-TCP)和Mg-6％Zn-15％(β-TCP)兩組試樣,其抗腐蝕性能較好;MTT法檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)含10％和15％(β-TCP)的兩組復(fù)合材料的100％、50％、10％濃度浸提液對(duì)L929

4、細(xì)胞均無毒性;復(fù)合材料植入體內(nèi)后2周、4周、8周、12周血液內(nèi)Mg2+離子在1.65～1.85mmol/L范圍內(nèi)波動(dòng)(正常值0.88～2.22mmol/L),Ca2+在3.65～4.02mmol/L范圍內(nèi)波動(dòng)(正常值3.1～5.2mmol/L),Zn2+在86～96.4μmol/L范圍內(nèi)波動(dòng)(正常值76.5～170μmol/L);植入2周、4周、8周、12周后組織切片結(jié)果顯示植入物均未引起心臟、肝臟、腎臟的明顯病理改變,周圍軟組織內(nèi)未見

5、明顯的炎癥反應(yīng)和壞死;Micro-CT掃描檢查發(fā)現(xiàn)2周時(shí)復(fù)合材料邊緣還清晰;4周時(shí)邊緣開始模糊,有點(diǎn)狀的缺損區(qū),骨缺損愈合,復(fù)合材料周圍有新骨生成;8周時(shí)材料已有部分的缺損,新骨開始包裹住復(fù)合材料;12周時(shí)兩組復(fù)合材料均己不成形,耐腐蝕性能較好的Mg-6％Zn-15％(β-TCP)組的還存有一部分,Mg-6％Zn-15％(β-TCP)組已完全不顯影,復(fù)合材料植入?yún)^(qū)有新骨生成。上述結(jié)果復(fù)合材料隨著植入時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降解。骨標(biāo)本脫鈣切片檢測(cè)

6、發(fā)現(xiàn):在植入物周圍有新生的骨組織,可見到骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞,少量的纖維組織。植入體內(nèi)的殘留試樣SEM和EDS檢測(cè)發(fā)現(xiàn)試樣表面沉積物為富含Mg、O、P、Ca、Zn等物質(zhì)。
　　 結(jié)論:1.采用粉末冶金方法能制備不同β-TCP含量的Mg-6％Zn復(fù)合材料,其力學(xué)性能與骨質(zhì)相匹配。
　　 2.體外浸泡實(shí)驗(yàn),10％和15％(β-TCP)含量的Mg-6％Zn復(fù)合材抗腐蝕性能較好。
　　 3.細(xì)胞毒性試驗(yàn),Mg-6％Zn-10