心血管支架用可降解镁合金的体外降解行为及生物相容性研究

发布时间：2021-05-23 13:54

　　全球每年有超过5000万人需要通过人工植入器件来帮助恢复骨创伤或心血管支架等。现有的人体可植入支架通常为不可降解的不锈钢、镍钛合金或钴铬合金,植入后长久存在于人体中,不利于组织修复和身体检查。采用可降解金属制备心血管支架,一方面无需手术取出,减轻病人二次手术的痛苦。另一方面植入材料降解时释放出特定的离子,可诱导细胞增殖和组织再生,实现自我修复。用于人体可植入支架所需材料的要求较高,需同时具备较好的强度、韧性、耐腐蚀性及生物相容性等。镁合金由于具有优良的生物相容性及弹性模量,有望作为一种适合心血管支架的可降解金属材料。本课题组前期研发了具有优异力学性能的镁合金,其强度和塑性均可满足血管支架应用的要求,但是作为心血管支架的镁合金降解行为还需大量研究,同时临床使用前还需要进行血液及细胞相容性实验来检验其安全性和有效性。因此本文主要围绕心血管支架用镁合金的体外降解机理和生物相容性进行研究。本文设计了Mg-2Y-1Zn-0.4Zr和Mg-1Y-3Zn-0.6Zr-0.5Ca合金成分,并对铸态合金分别进行挤压和固溶时效处理,获得不同显微组织的镁合金。通过微观组织、电化学腐蚀、失重实验、血液相容性及... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 可降解材料的研究背景及意义
    1.2 生物镁合金的优缺点
    1.3 提高镁合金腐蚀性能的方法
    1.4 论文的研究内容
第二章 实验过程及研究方法
    2.1 实验方案
    2.2 实验设备
    2.3 合金的制备
    2.4 合金组织及显微硬度测试
    2.5 合金体外降解行为测试
        2.5.1 电化学实验
        2.5.2 失重实验
    2.6 合金接触角测试
    2.7 生物相容性测试
        2.7.1 血液相容性测试
        2.7.2 细胞相容性测试
    2.8不同浓度镁离子对不同细胞生长的影响实验
        2.8.1 不同浓度镁离子对L929 细胞生长影响
        2.8.2 不同浓度镁离子对鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)生长影响
第三章 Mg-2Y-1Zn-0.4Zr不同处理态的体外降解行为和生物相容性研究
    3.1 引言
    3.2 不同状态合金组织及硬度
        3.2.1 合金显微组织分析
        3.2.2 合金硬度分析
    3.3 不同状态电化学实验结果与分析
    3.4 挤压态体外失重降解表征
        3.4.1 失重实验结果及分析
        3.4.2 浸泡后的腐蚀形貌分析
        3.4.3 腐蚀坑深度分析
    3.5 接触角结果与分析
    3.6 血液相容性测试
    3.7 细胞相容性测试
        3.7.1 细胞毒性分析
        3.7.2 细胞形貌分析
    3.8 本章小结
第四章 Mg-1Y-3Zn-0.6Zr-0.5Ca不同处理态的体外降解行为和生物相容性研究
    4.1 引言
    4.2 不同状态合金组织及硬度
        4.2.1 合金显微组织分析
        4.2.2 合金硬度分析
    4.3 不同状态电化学实验结果与分析
    4.4 挤压态体外失重降解表征
        4.4.1 失重实验结果及分析
        4.4.2 浸泡后的腐蚀形貌分析
        4.4.3 腐蚀坑深度分析
    4.5 不同状态合金接触角结果与分析
    4.6 血液相容性测试
    4.7 细胞相容性测试
        4.7.1 细胞毒性分析
        4.7.2 细胞形貌分析
    4.8 本章小结
第五章 不同浓度镁离子对不同细胞生长的影响研究
    5.1 不同浓度镁离子对L929 细胞生长影响
    5.2 不同浓度镁离子对BMSCs生长影响
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]铸态和挤压态生物医用Mg-Zn-Y-Zr-Ca合金在不同温度下的显微组织与力学性能（英文）[J]. 贾庆功,张文鑫,孙毅,许春香,张金山,宽军.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(03)
[2]固溶时效对Mg-2Y-1Zn-0.4Zr生物镁合金组织和力学性能的影响[J]. 宽军,孙毅,韩少兵,许春香,张金山.  材料热处理学报. 2018(05)
[3]固溶处理对Mg-Zn-Y-Zr-Ca生物镁合金微观组织和力学性能的影响[J]. 张文鑫,孙毅,许春香,张金山,韩少兵.  材料热处理学报. 2017(06)
[4]Zn对生物镁合金Mg-Zr-Mn合金力学性能以及腐蚀性能的影响[J]. 贾长建,韩少兵,赵兵,许春香,张金山.  中国铸造装备与技术. 2017(03)
[5]可降解血管支架用Mg-2Y-xZn-0.4Zr合金腐蚀性能的研究[J]. 韩少兵,贾长建,赵兵,许春香,张金山,聂凯波.  铸造技术. 2017(05)
[6]Effects of heat treatment on corrosion behaviors of Mg-3Zn magnesium alloy[J]. 刘贤斌,单大勇,宋影伟,韩恩厚.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(07)
[7]Corrosion behavior of as-cast Mg68Zn28Y4 alloy with I-phase[J]. 史菲,于元春,郭学锋,张忠明,李瑛颖.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(05)
[8]时效处理AZ61铸造镁合金中孪晶的形成机理[J]. 时惠英,陈梓山,张菊梅,蒋百灵.  特种铸造及有色合金. 2009(09)
[9]生物医用镁合金腐蚀的研究现状[J]. 尹冬松,张二林,曾松岩.  铸造设备研究. 2008(04)

博士论文
[1]模拟体液法合成HA纳米晶须的工艺、相关机理及性能研究[D]. 王峰.山东大学 2005

硕士论文
[1]心血管支架用可降解Mg-Zn-Y-Ca-Zr合金组织及腐蚀性能研究[D]. 孙毅.太原理工大学 2018
[2]心血管支架用可降解Mg-Zn-Y-Zr-Ca合金组织及力学性能研究[D]. 张文鑫.太原理工大学 2018
[3]心血管支架用可降解Mg-Y-Zn-Zr合金组织及性能研究[D]. 韩少兵.太原理工大学 2017
[4]Mg-Zn-Mn-Ca镁合金热处理和挤压工艺的研究[D]. 裴腾.哈尔滨理工大学 2015



本文编号：3202645