PEO/Mg-Al LDH涂层增强金属镁的生物相容性和成骨作用:体内外研究

• 作者: 王洁 彭峰 吴晓琳 王东辉 郑奥 曹玲燕 郁春华 刘宣勇 蒋欣泉
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 工学
• 关键词: 等离子体电解氧化 金属镁 镁基金属 组织相容性 抗腐蚀能力 生物相容性 水热处理 防腐涂层
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 460-473
• 页数: 14页
• 分类号: TG1

摘要

镁(Mg)及其合金因具有生物可降解和促成骨效应而成为理想的骨内固定材料,但其抗腐蚀能力差、体内降解快的缺点限制了其临床应用.开发稳定的防腐涂层是镁基金属临床应用的主要挑战.本研究首先通过等离子体电解氧化法(PEO)在Mg表面形成多孔的PEO涂层,然后通过水热处理制备Mg-Al层状双氢氧化物(LDH)层来封闭MgO层的多孔结构(根据处理时间不同分为LDH-2h和LDH-12h组).体外实验结果表明,与其他涂层相比,LDH-12h组在磷酸盐缓冲液(PBS)中可以有效减少Mg^2+释放并抑制p H值变化.另外,LDH-12h组促进了大鼠骨髓干细胞(rBMSC)的生物活性、增殖速率以及成骨活性.大鼠皮下植入试验表明,经过改性的纯镁金属在体内的耐蚀性和组织相容性增加,尤其是LDH-12h组.此外,LDH-12h组植入大鼠股骨12周后降解率最低、与新生骨结合最紧密,并且未发现主要器官功能障碍.本研究所制备的PEO/Mg-Al LDH复合涂层能够明显改善Mg的耐蚀性和生物相容性,增强体内成骨活性,具有良好的临床应用前景.