增强的耐腐蚀性和复合PLGA/CaP/Ti支架的机械耐用性用于骨科植入物
Konstantin A Prosolov1, Ekaterina G Komarova1, Ekaterina A Kazantseva1
1Laboratory of Physics of Nanostructured Biocomposites, Institute of Strength Physics and Materials Science, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 634055 Tomsk, Russia.
Polymers
|March 28, 2024
概括
在酸 (CaP) 增强的骨科植入物上使用的聚乳-合-甘油酸 (PLGA) 涂层. 这些PLGA修改的CaP涂层在 (Ti) 上提高了强度和耐腐蚀性,延长了植入物寿命.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 整形外科工程 整形外科工程
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 骨科植入物面临着长寿和整合方面的挑战.
- (Ti) 基板很常见,但需要对表面进行修改以提高性能.
- 酸 (CaP) 涂层提供生物相容性,但可能缺乏机械稳定性和耐腐蚀性.
研究的目的:
- 提高Ti基板上的3D多孔CaP涂层的机械性能和耐腐蚀性.
- 为了研究聚乳-同-甘油酸 (PLGA) 修改对CaP/Ti涂层的影响.
- 评估这些修改涂层在改善骨科植入物功能和寿命方面的潜力.
主要方法:
- 使用超声波辅助微弧氧化 (UMAO) 在Ti上制造3D多孔CaP涂层.
- 通过浸泡涂层对CaP涂层进行修改,使其具有不同度 (5%,8%,10%) 的PLGA.
- 使用划痕和拉伸测试对机械性能进行评估.
- 通过重力测量和电化学方法在NaCl和PBS溶液中评估耐腐蚀性.
主要成果:
- 添加PLGA显著提高了CaP涂料的粘合凝聚力.
- PLGA-CaP的粘合力达到了8.1 ± 2.2 MPa.
- 腐蚀速率大幅降低,腐蚀电流减少了两个数量级.
- 阻抗模量增加了两个数量级,表明增强了防腐蚀屏障特性.
- 较高的PLGA度与改善的机械性能和耐腐蚀性相关.
结论:
- PLGA修改有效地提高了Ti上的CaP涂层的机械完整性和耐腐蚀性.
- 开发的PLGA/CaP/Ti涂层显示出延长骨科植入物的功能寿命的巨大潜力.
- 这种方法解决了生物医学工程中的关键挑战,以提高植入物性能.
