可生物降解的-稀土合金中的组合"平化" - 在超薄的Mg-Pr合金中实现平衡的性能
Ge Yang1, Xiongke Hu1, Xiaochuan Li2
1Orthopedic Department, Hunan Provincial Key Laboratory of Pediatric Orthopedics, Hunan Children's Hospital (Children's Hospital Affiliated to Xiangya School of Medicine, Central South University), Changsha, 410007, China.
研究人员开发了一种简化的Mg-0.1Pr生物降解合金,稀土含量减少. 这种合金具有平衡的机械性能,轻度降解,并为骨科应用提供出色的生物相容性.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 材料工程 材料工程 材料工程
- 整形外科的研究研究.
背景情况:
- 传统的用于骨科的合金通常依赖于复杂的,高剂量的合金元素.
- 这种方法可能会引起有关生物相容性和长期安全性的担忧.
- 简化合金组合是一种潜在的策略,可以在不影响性能的情况下提高生物相容性.
研究的目的:
- 开发一种具有简化组成和提高生物相容性的可生物降解合金.
- 评估新合金的机械性能,降解率和生物性能.
- 为了评估长期的局部和系统生物相容性和稀土元素的行为 in vivo.
主要方法:
- 通过造和挤压开发一种超薄的Mg-0.1Pr合金.
- 多尺度微观结构和机械性能 (拉伸强度) 的表征.
- 在体外和体内生物相容性评估,包括细胞和组织的相容性和骨质生成能力.
- 长期 (16 个月) 在老鼠大腿的体内研究,以评估局部和全身影响和稀土积累.
主要成果:
- 简化的Mg-0.1Pr合金表现出285.6MPa的抗拉强度,相当于商用基于Mg的骨科产品.
- 合金表现出温和的降解率和良好的体外/体内细胞和组织兼容性.
- 在老鼠中长期植入显示出极好的局部和系统生物相容性,稀土的转移和积累显著减少.
- 没有发现praseodymium在腐蚀产品层或周围的骨组织中积累.
结论:
- 稀土合金的组成简化是提高生物相容性的可行策略.
- 超薄的Mg-0.1Pr合金为可生物降解的骨科植入物提供了一个有前途的替代品,其安全性和可靠性得到了提高.
- 这种方法最大限度地降低了稀土的代谢负担,解决了对长期可生物降解金属应用的关键问题.
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