可生物降解的植入物应用:HA/TiO2/ZrO2涂层的电子沉积在Zn复合材料基板上
Nikhil Anand1, Neha Mehrotra2, Kaushik Pal3
1Department of Mechanical and Industrial Engineering, Indian Institute of Technology Roorkee, Uttarakhand, 247667, India.
Journal of the mechanical behavior of biomedical materials
|August 25, 2023
概括
这项研究开发了一种用于生物降解植入物的新型陶涂层复合材料 (ZZR). 增强的ZZR复合材料显示了提高的机械强度,生物相容性和受控的降解,使其适合医疗应用.
科学领域:
- 生物材料科学是生物材料的科学.
- 材料工程是材料的工程.
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- (Zn) 由于其生物相容性和降解性质,是植入物的有希望的生物降解金属.
- 目前的局限性包括机械强度不足和植入物应用的细胞活力不足.
研究的目的:
- 开发和评估一种新的陶涂层生物降解复合材料 (Zn-1Mg-1Cu-1ZrO2),以提高生物相容性和机械性能.
- 提高基材料适用于可生物降解的植入物应用的适用性.
主要方法:
- 混合造工艺制造Zn-1Mg-1Cu-1ZrO2 (ZZR) 复合材料.
- 陶复合材料涂层的电沉积技术.
- 微结构分析,机械测试 (拉伸和压缩),潜在动力极化,浸泡测试,细胞活力测试和血液溶解测试.
主要成果:
- 微结构分析显示,α-Zn矩阵中的MgZn2和CuZn2相分布均.
- 采用的ZZR复合材料具有很高的抗拉强度 (88.725 MPa,最终116.21 MPa) 和压力强度 (369.562 MPa).
- 涂层ZZR具有较低的腐蚀率 (0.112毫米/年) 和降解率 (0.067毫米/年).
- 与未涂层样本相比,涂层ZZR显著改善了细胞活力和降低了血液溶解百分比.
结论:
- 陶涂层的ZZR复合材料表现出优越的机械性能,生物相容性和受控的降解.
- 这些发现表明,涂层ZZR复合材料是适用于可生物降解的植入物应用的材料.
