医用纯镁的热处理试验研究

镁及镁合金作为硬组织植入材料已引起了越来越多学者的关注。报道了用热处理改善纯镁在人体环境中的耐腐蚀性能的试验研究结果。通过微机电化学分析系统,测试了纯镁热处理前后在模拟体液中的电化学腐蚀速率,并结合正交试验对热处理工艺参数进行了优化。结果表明,在本试验条件下,773K×14h热处理能明显地改善纯镁在体液中的耐腐蚀性能,腐蚀电流密度由3.5116×10-3mA/cm2降到9.8593×10-5mA/cm2。     

选区激光熔化TC4生物腐蚀和生物相容性分析

选区激光熔化(SLM)为降低TC4钛合金医用植入体的弹性模量、减小应力屏蔽效应提供了一种有效的解决方案,但这种材料在投入实际应用前尚需有充分的生物安全性评价。采用SLM技术制备出致密度为99.5%的TC4合金,通过电化学实验、溶血实验和细胞毒性实验测试了SLM成形TC4的生物腐蚀性能和生物相容性,并与传统铸轧工艺制备的合金进行了对比。实验结果表明:前者相比于后者有着更好的耐蚀性能,并且SLM成形TC4还具有优良的生物相容性,在生物医用植入物方面展现出很好的应用前景。     

纯镁表面硬脂酸自组装膜处理工艺及其性能

为改善镁金属在生理环境中的腐蚀行为与生物活性,采用硬脂酸对纯镁表面进行有机自组装膜改性研究。有机改性前,先对试样进行3种不同的前处理:酸碱处理、热处理和碱热处理;通过正交试验优选最佳的预处理方法、硬脂酸溶液浓度和处理时间。对不同预处理和硬脂酸改性后的试样进行电化学行为分析,并对最佳工艺改性前后的试样进行了静态水接触角的测量及仿生溶液(SBF)浸泡试验分析,跟踪测试SBF溶液的pH值及镁离子浓度变化,利用扫描电子显微镜(SEM-EDS)观察SBF中浸泡后的试样表面形貌,并分析其表面成分。试验结果表明:以热处理为前预理方式,在0.5mol/L硬脂酸乙醇溶液中浸泡1.5h的试样耐蚀性最优,该膜层改变了材料表面的润湿性,使其与水的接触角增大,并明显降低了材料的腐蚀速度及提高了其生物活性。     

纯镁表面聚多巴胺膜的制备及表征

为降低纯镁的腐蚀速率和赋予镁材料较好的细胞亲和力,通过溶液浸泡法在纯镁表面成功制备了单一聚多巴胺(PDA)膜和Mg(OH)2-PDA复合膜,通过单因素实验确定两种膜层制备的最佳工艺,利用场发射扫描电镜和动电位极化法分析了DA质量浓度与成膜时间对膜层形貌和耐蚀性的影响,利用傅立叶反射红外分析研究了两种膜层的化学结构.结果表明:制备PDA膜的最佳工艺条件为DA质量浓度1. 0 g/L、成膜时间12 h,制备Mg(OH)2-PDA复合膜的最佳工艺条件为DA质量浓度1. 5 g/L、成膜时间20 h;最佳工艺参数下基体的耐蚀性能得到显著提高,Mg(OH)2-PDA复合膜的耐蚀性最好;在纯镁上获得的PDA薄膜有明显裂纹缺陷;水热处理得到的Mg(OH)2膜层的微观结构为与聚多巴胺结合提供了更好位点,得到了更均匀的聚多巴胺膜.     

植酸改性对AZ31镁合金表面细胞黏附性能的影响

用浸没法在AZ31镁合金表面制备植酸涂层,用携带能谱仪的扫描电子显微镜研究了表面涂层的化学组成和形貌,并用直接法和间接法分别在植酸改性前后的镁合金表面培养细胞,检测细胞存活率,考查人骨肉瘤细胞在植酸改性前后镁合金表面的黏附能力。结果表明：在镁合金表面形成均匀的植酸涂层,植酸改性前后镁合金对细胞存活率影响相近,但细胞在植酸改性前后镁合金表面的黏附能力存在显著差异,植酸改性可有效改善AZ31镁合金的细胞黏附性能。     

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