不同電解液體系下Mg-2Sr合金表面微弧氧化膜層的制備與生物相容性研究.pdf

1、作為潛在的生物醫(yī)用可降解植入體材料，鎂合金具有以下優(yōu)點(diǎn):密度及彈性模量與人體骨組織較為接近，能有效的減少應(yīng)力遮蔽效應(yīng)，適用于骨組織修復(fù)及替代，從而促進(jìn)骨組織生長;骨骼系統(tǒng)中的鎂有利于骨生長及骨強(qiáng)度的提高，其溶解過程不產(chǎn)生任何副作用。然而，鎂在人體內(nèi)的降解速度過快，無法在新骨組織長成之前完成支撐任務(wù)。降解產(chǎn)生的氫氣聚集在植入體周圍，阻礙了傷口愈合，同時也提高了植入體周圍組織的pH值，甚至發(fā)生堿中毒。鎂的提純，合金化及表面改性可以作為增強(qiáng)耐

2、蝕性的三種不同解決方法。本實(shí)驗(yàn)采用鍶元素合金化制備性能優(yōu)良的Mg-2Sr合金，隨后制備微弧氧化膜層，實(shí)現(xiàn)合金化和表面改性的結(jié)合。
　　本文的研究內(nèi)容為不同電解液體系下Mg-2Sr合金表面微弧氧化膜層的制備與生物相容性研究。具體的，首先自行澆鑄Mg-2Sr合金基體;其次對比了不同聚乙二醇含量的膜層的性能，并給出最佳添加量數(shù)值;隨后研究了有機(jī)鈣源（葡萄糖酸鈣，乳酸鈣）和無機(jī)鈣源（碳酸鈣，氫氧化鈣）對微弧氧化膜層的組織結(jié)構(gòu)，電化學(xué)行為和

3、體外降解行為的影響;最后選擇優(yōu)化的鈣源乳酸鈣和碳酸鈣，研究了鈣磷摩爾比對微弧氧化膜層組織結(jié)構(gòu)與生物活性的影響。
　　結(jié)果表明，Mg-2Sr合金中的一部分鍶元素和鎂結(jié)合生成中間化合物，另一部分鍶元素則以固溶體的形式存在于合金中，合金的實(shí)際成分為Mg-2.24Sr。聚乙二醇的加入使得微弧氧化膜層的厚度略有降低且差別不大，含有8g/L的PEG1000電解液體系制備的膜層具有最大的結(jié)合力，為15.75N，且具有最強(qiáng)的耐蝕性及最低的降解速率

4、，浸泡前2天內(nèi)，試樣出現(xiàn)了增重的現(xiàn)象。
　　以有機(jī)鈣源和無機(jī)鈣源制備的微弧氧化膜層浸泡后出現(xiàn)了Ca2P2O7(CCP)，Mg(OH)2，HA和Ca10-xSrx(PO4)6(OH)2(Sr-HA)等新的物相，Ca10-xSrx(PO4)6(OH)2相是元素Sr取代了羥基磷灰石中元素Ca的位置而形成的一種新的生物相容性磷灰石，該相可以促進(jìn)骨植入體周圍細(xì)胞的生長、繁殖和修復(fù)。以乳酸鈣為鈣源制備的膜層在SBF浸泡后的表面顆粒狀腐蝕產(chǎn)物中