从可生物吸收的Mg血管植入物in vivo中对腐蚀产品进行半定量元素成像
Weilue He1, Keith W MacRenaris2,3,4, Adam Griebel5
1Department of Biomedical Engineering, Michigan Technological University, USA.
Bioactive materials
|October 10, 2024
概括
研究人员使用激光剥离映射在小鼠血管组织中绘制了可生物吸收的合金腐蚀产品. 这项研究追踪金属离子的分布和度,揭示了对植入物降解和组织相互作用的见解.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 医疗设备工程 医疗设备工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 传统的金属植入物是永久性的,并设计为不降解.
- 下一代生物吸收性金属正在出现,用于诸如血管支架等医疗设备.
- 化金属离子和腐蚀副产品在血管组织中的命运和分布仍未得到充分研究.
研究的目的:
- 在血管组织内绘制生物吸收合金中化出的金属离子的分布和近似局部度.
- 研究植入物衍生腐蚀产品的空间变化和组织相互作用.
- 在相关的生物模型中模拟可生物吸收的血管假肢的性能.
主要方法:
- 采用激光除感应合等离子体飞行时间质谱 (LA-ICP-TOF-MS) 进行高空间分辨率光谱成像.
- 采用激光除映射 (LAM) 来追踪老鼠血管系统中Mg合金中的金属分布.
- 在高胆固醇血症小鼠 (APOE-/-) 的腹腔大动脉中植入了一种含有稀土元素的新型Mg合金 (WE22) 线,长达30天.
主要成果:
- 定性和半定量地描述了植入物衍生的腐蚀产品在整个组织截面中的存在.
- 估计了各种血管结构中的腐蚀产品度.
- 观察到腐蚀产品分布的空间变化,表明由巨细胞 (MΦ) 等炎症细胞进行调解.
结论:
- 激光切除映射对于可视化和量化来自血管组织中生物吸收植入物的金属分布是有效的.
- 来自Mg合金的腐蚀产物分布在血管组织内,其度在不同的结构中有所不同.
- 细胞炎症细胞,如巨细胞,可能在空间动态和组织对这些腐蚀产品的反应中发挥作用.
