纯镁接骨螺钉在不同浸泡液中降解行为的研究

发布时间：2021-03-09 22:15

　　以纯镁接骨螺钉作为实验模型,采用PBS、Earle、Hanks三种溶液作为体外降解浸泡介质,通过对浸泡溶液pH值、失重率、镁离子释放速度、表面降解形貌变化的测试,对纯镁接骨螺钉的降解行为进行研究。结合检测手段的要求,综合评价体外降解测试方法的可行性,为建立标准化的评价模型提供依据。结果表明:纯镁接骨螺钉在Earle溶液中的降解速度最大,在PBS溶液中的降解速度最小。在Earle溶液中,螺钉初期降解速度可为10 mg/d,7d螺纹边界已不明显,40 d螺钉颈部断裂且完全降解。在Hanks和PBS溶液中,螺钉的降解速度最终均在0.10 mg/d趋于平稳。在PBS溶液中浸泡,96 d螺纹清晰可见。在Hanks溶液中浸泡,28 d螺钉尖端已钝化,96 d螺纹边缘已经部分降解。 

【文章来源】：轻金属. 2020,(12)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

三种不同浸泡溶液中Mg2+的释放速度

螺钉经过长期的浸泡,其表面相貌发生了很大的变化。图2和图3是螺钉在三种溶液中浸泡不同时间的观察图像。从图中可以看出,在PBS溶液中,螺钉的形貌变化非常缓慢,浸泡96 d螺钉的螺纹依然清晰可见。在Hanks溶液中, 28 d螺钉头部已钝化,96 d螺纹边缘已经部分降解。在Earle溶液中,螺钉的形貌变化非常明显,7 d螺纹边界已不明显,28 d时降解率接近80%,失去螺钉结构,36 d开始螺钉颈部发生断裂。螺钉表面有开裂状的腐蚀产物层,从开裂处可以看出其腐蚀产物是分层式的,可明显看出至少2层的结构,其中紧贴螺钉的为底层,远离螺钉的为表层。用能谱(EDX)对28 d时不同浸泡液的腐蚀产物层进行分析,图4显示了不同浸泡液中的螺钉腐蚀产物层形貌及表层的元素分析数据图。图中1为表层取样部位,2为底层取样部分。

对于建立标准化的评价模型来讲,浸泡溶液的选择一般遵循好配制、缓冲能力强、实验易操作、重现性强,以及降解过程尽可能与体内相匹配等原则。在临床使用过程中,按骨骼恢复情况而言,一般要求螺钉在3个月内保持形态完整,完全降解时间不小于6个月。因此就目前的实验情况而言,PBS溶液比较适合作为质控的溶液。图4 三种不同浸泡液中螺钉的EDX分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]热-自组装单分子膜表面改性镁生物材料的腐蚀降解[J]. 乔丽英,高家诚,王勇.  材料研究学报. 2009(02)
[2]仿生法制备纯镁/羟基磷灰石复合涂层的研究[J]. 龚沛,王欣宇,郭洁.  生物骨科材料与临床研究. 2008(04)
[3]纯镁在模拟体液中的腐蚀机理[J]. 王勇,高家诚,张艳,周详发,伍沙.  中国有色金属学报. 2007(12)
[4]二水磷酸氢钙（DCPD）涂层对纯镁在模拟体液中腐蚀行为的影响[J]. 王勇,高家诚,张艳,周祥发,伍沙.  功能材料. 2007(11)
[5]多孔生物镁的制备及其表面改性[J]. 沈剑,凤仪,王松林,徐屹.  中国机械工程. 2007(10)
[6]镁及镁合金在仿生体液中的腐蚀降解行为[J]. 高家诚,伍沙,乔丽英,王勇.  中国组织工程研究与临床康复. 2007(18)
[7]碱热处理镁及其在仿生模拟体液中耐蚀性能[J]. 高家诚,李龙川,王勇,乔丽英.  金属热处理. 2005(04)



本文编号：3073565