陳旭瓊，尹慶水，夏 虹，吳增暉，王智運(yùn)，艾福志，王建華

基礎(chǔ)研究

羥基磷灰石涂層鎂鋁合金的體外生物相容性研究

陳旭瓊，尹慶水，夏 虹，吳增暉，王智運(yùn)，艾福志，王建華

目的評(píng)價(jià)羥基磷灰石（HA）涂層鎂鋁合金（AZ31B）的體外生物相容性。方法實(shí)驗(yàn)分為3組：HA涂層AZ31B浸提液組（H組）、陽(yáng)性對(duì)照組（P組）和空白對(duì)照組（N組）。將L929細(xì)胞與各組混合液培養(yǎng)3、5和7 d，采用WST-1法檢測(cè)細(xì)胞活力并進(jìn)行細(xì)胞毒性分級(jí)。各組混合液與稀釋兔血混勻，測(cè)定吸光度（OD）并計(jì)算溶血率。采用各組混合液對(duì)白化豚鼠分別進(jìn)行皮內(nèi)誘導(dǎo)、局部誘導(dǎo)和激發(fā)，觀察去除貼敷片24、48、72 h動(dòng)物激發(fā)部位皮膚情況。結(jié)果3、5和7 d N組和H組細(xì)胞毒性反應(yīng)分級(jí)為0級(jí)，P組部分細(xì)胞毒性反應(yīng)分級(jí)為3級(jí)；各時(shí)間點(diǎn)H組、N組細(xì)胞活力均高于P組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。H組、P組和N組OD值分別為（0.004± 0.001）、（0.648±0.050）和（0.008±0.003）；H組溶血率為—0.6%，無(wú)溶血反應(yīng)。去除貼敷片24、48、72 h H組皮膚無(wú)明顯改變，P組可見(jiàn)中度至重度融合性紅斑。結(jié)論體外實(shí)驗(yàn)提示HA涂層鎂鋁合金具有良好的體外生物相容性。

鎂；鋁；合金；羥基磷灰石類；骨代用品；生物相容性材料；組織相容性實(shí)驗(yàn)；體外研究

大部分骨科手術(shù)患者需要進(jìn)行內(nèi)固定來(lái)穩(wěn)定骨折，以達(dá)到促進(jìn)骨折愈合的目的。目前臨床應(yīng)用的內(nèi)固定材料主要為鉻鎳不銹鋼、鈷合金、鈦合金等傳統(tǒng)金屬，最大的弊端是術(shù)后需二次手術(shù)取出[1]。鎂合金具有與人體相匹配的力學(xué)特性，以及其它金屬所不具有的可降解性，可望成為一種新型骨科植入材料[2-3]。但鎂合金本身降解太快，無(wú)法直接應(yīng)用于人體。鎂鋁合金可在增強(qiáng)鎂金屬力學(xué)強(qiáng)度的同時(shí)減少其降解速率[4-6]；羥基磷灰石（hydroxyapatite，HA）涂層則可在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步保護(hù)鎂鋁合金不被快速降解，但生物相容性如何，相關(guān)報(bào)道不多。本研究對(duì)HA涂層鎂鋁合金進(jìn)行體外生物安全性評(píng)價(jià)，為該材料在骨科領(lǐng)域的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要儀器、試劑和材料

酶標(biāo)儀（澳大利亞，Biocell公司），Du530分光光度計(jì)(美國(guó)，Beckman公司)；CO2培養(yǎng)箱（美國(guó)，Thermo Scientific公司）；高糖DMEM培養(yǎng)液、優(yōu)等胎牛血清、胰蛋白酶（美國(guó)，Hyclone公司），WST-1（上海碧云天生物技術(shù)有限公司），草酸鉀（廣州化學(xué)試劑廠），二甲基亞砜（DMSO）、完全氟氏佐劑（美國(guó)，Sigma公司）；HA涂層鎂鋁合金（AZ31B）圓盤(pán)型樣品，直徑10 mm、厚3 mm（中國(guó)科學(xué)院金屬所提供）；小鼠成纖維細(xì)胞L929（廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)科細(xì)胞庫(kù)提供）。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

新鮮抗凝兔血取自新西蘭大白兔[廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，SCXK（粵）2008-0002]，白化豚鼠購(gòu)自廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[SCXK（粵）2008-0002]。

1.3 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)

將傳代培養(yǎng)良好的L929細(xì)胞用培養(yǎng)液稀釋至細(xì)胞濃度為104/mL。各取100 μL稀釋后的含細(xì)胞培養(yǎng)液加入培養(yǎng)板中，于37℃CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。共54個(gè)孔，分為3組，每組分為3個(gè)觀察期（即細(xì)胞培養(yǎng)3、5、7 d），各組每一觀察期平行6孔。

將AZ31B浸泡于2 mL含10%胎牛血清DMEM培養(yǎng)液內(nèi)，置于37℃培養(yǎng)箱中浸提24 h。AZ31B組（H組）加入含血清DMEM培養(yǎng)液的AZ31B浸提液；陽(yáng)性對(duì)照組（P組）加入5%DMSO的含血清DMEM培養(yǎng)液（即DMSO與含細(xì)胞培養(yǎng)液的體積比為1∶20）；空白對(duì)照組（N組）加入含血清DMEM培養(yǎng)液。24 h后各組分別取100 μL浸提液，加入含細(xì)胞培養(yǎng)液的培養(yǎng)板中，于37℃CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，2、4、6 d各孔分別加入50 μL含血清DMEM培養(yǎng)液，以保證細(xì)胞生存生長(zhǎng)獲得持續(xù)的營(yíng)養(yǎng)。

分別于培養(yǎng)3、5、7 d取各組6孔觀察細(xì)胞形態(tài)，按細(xì)胞毒性反應(yīng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表1）判定毒性分級(jí)。培養(yǎng)板內(nèi)每孔加入10 μL WST-1溶液后置于搖床上搖動(dòng)1 min，37℃培養(yǎng)箱內(nèi)繼續(xù)孵育2 h。采用酶標(biāo)儀在420和620 nm下測(cè)量吸光度（optical density，OD）值，檢測(cè)細(xì)胞活力。

1.4 溶血實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)分為HA涂層AZ31B浸提液實(shí)驗(yàn)組（H組）、蒸餾水陽(yáng)性對(duì)照組（P組）以及生理鹽水陰性對(duì)照組（N組）。各組平行操作3個(gè)樣本。其中H組將HA涂層AZ31B樣品完全浸泡于生理鹽水（濃度為0.9%）中，37℃恒慍水浴保持30 min。取0.1 mL草酸鉀溶液（濃度為20 g/L）加入干燥管中。

取新西蘭白大白兔血2 mL加入干燥管，2.5 mL生理鹽水（濃度為0.9%）稀釋。AZ31B浸提液、蒸餾水、生理鹽水（各2 mL）中分別加入0.02 mL稀釋兔血，混勻后37℃水浴繼續(xù)保溫60 min，取出后以1 000 r/min離心5 min。比色皿中移入各組上清液，分光光度計(jì)于545 nm波長(zhǎng)處測(cè)定OD值。

實(shí)驗(yàn)樣品溶血率按以下公式計(jì)算：實(shí)驗(yàn)樣品溶血率=（實(shí)驗(yàn)組OD值—陰性對(duì)照組OD值）/（陽(yáng)性對(duì)照組OD值—陰性對(duì)照組OD值）。陰性對(duì)照組的OD值不應(yīng)大于0.03，陽(yáng)性對(duì)照組的OD值應(yīng)在0.5～1.0之間。

1.5 最大劑量致敏實(shí)驗(yàn)

白化豚鼠共30只，體重250～350 g，雌雄不限。隨機(jī)分為3組，陰性和陽(yáng)性對(duì)照組各8只，實(shí)驗(yàn)組14只。HA涂層AZ31B浸提液組為實(shí)驗(yàn)組（H組），陽(yáng)性對(duì)照為5%甲醛溶液組（P組），陰性對(duì)照為生理鹽水組（N組）。

1.5.1 浸提液制備 實(shí)驗(yàn)組取14個(gè)HA涂層AZ31B樣品，浸泡于2.0 mL生理鹽水（濃度為0.9%）中，37℃恒溫水浴浸提24 h。

1.5.2 溶液制備 A液：完全氟氏佐劑與生理鹽水以1∶1體積比混合；B液：HA涂層AZ31B浸提液、5%甲醛和生理鹽水，分別對(duì)應(yīng)H組、P組及N組；C液：將B液和A液以1∶1體積比混合。

1.5.3 皮內(nèi)誘導(dǎo)階段 實(shí)驗(yàn)前一天剔除白化豚鼠頸背部（兩側(cè)肩胛骨內(nèi)側(cè)）鼠毛，面積約40 mm× 50 mm。實(shí)驗(yàn)第一天在去毛區(qū)中線兩側(cè)劃3個(gè)對(duì)稱點(diǎn)，從頭到尾分別為對(duì)稱的a、b、c點(diǎn)，兩側(cè)點(diǎn)間距15 mm，頭尾點(diǎn)之間間距25 mm，各組取0.1 mL A、B、C液分別注射于a、b、c點(diǎn)。

1.5.4 局部誘導(dǎo)階段 實(shí)驗(yàn)第六天，將10%十二烷基硫酸鈉按摩導(dǎo)入原去毛區(qū)皮膚；第七天將25 mm ×30 mm醫(yī)用一次性中單的粗糙面浸透B液后貼敷于每只白化豚鼠原去毛區(qū)的誘導(dǎo)注射點(diǎn)，纏繞固定，48 h后除去包扎帶和貼敷片。

1.5.5 激發(fā)階段 實(shí)驗(yàn)第二十天，剔除豚鼠右上腹部被毛，范圍40 mm×60 mm；第二十一天將25 mm ×30 mm醫(yī)用一次性中單粗糙面浸透C液后貼敷于豚鼠腹部去毛區(qū)，纏繞固定，24 h后去除。

激發(fā)階段除去貼敷片后24 h、48 h、72 h觀察各組動(dòng)物激發(fā)部位皮膚情況，以出現(xiàn)紅斑表示有致敏反應(yīng)。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x-±s）表示，多組細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)OD值的比較采用Factorial ANOVA分析，組間兩兩比較采用S-N-K法；多組溶血試驗(yàn)OD值的比較采用One-way ANOVA。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 細(xì)胞毒性反應(yīng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果

2.1 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)

圖1 細(xì)胞培養(yǎng)觀察期（×200）1A H組培養(yǎng)3 d 1B P組培養(yǎng)3 d 1C N組培養(yǎng)3 d 1D H組培養(yǎng)5 d 1E P組培養(yǎng)5 d 1F N組培養(yǎng)5 d 1G H組培養(yǎng)7 d 1H P組培養(yǎng)7 d 1I N組培養(yǎng)7 d注：H組：加入含血清DMEM培養(yǎng)液的AZ31B浸提液組；P組：加入5%DMSO含血清DMEM培養(yǎng)液的陽(yáng)性對(duì)照組；N組：加入含血清DMEM培養(yǎng)液的空白對(duì)照組

如圖1所示，培養(yǎng)3、5、7 d N組和H組細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)良好，無(wú)細(xì)胞懸浮，毒性反應(yīng)分級(jí)為0級(jí)；P組部分細(xì)胞呈懸浮狀態(tài)，細(xì)胞量較少，毒性反應(yīng)分級(jí)為3級(jí)。N組和H組培養(yǎng)3 d細(xì)胞密度較低，細(xì)胞伸展良好，呈長(zhǎng)梭形或多邊形；培養(yǎng)5 d細(xì)胞密度增加，細(xì)胞間較為擁擠，絕大部分細(xì)胞伸展良好，呈長(zhǎng)梭形或多邊形，部分細(xì)胞因細(xì)胞密度增加而形成圓形；培養(yǎng)7 d細(xì)胞密度極高，細(xì)胞間極其擁擠，出現(xiàn)分層現(xiàn)象，細(xì)胞難以伸展，細(xì)胞形態(tài)變小，出現(xiàn)大量圓形細(xì)胞。

如表2所示，H組和N組各觀察期OD值均較P組為高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；H組和N組隨時(shí)間推移細(xì)胞活力逐漸增大，5 d時(shí)達(dá)到最高峰后開(kāi)始下降（P＜0.05）。

2.2 溶血試驗(yàn)

如表3所示，N組、P組平均OD值分別為（0.008±0.003）和（0.648±0.050），本組實(shí)驗(yàn)有效；H組溶血率為—0.6%，無(wú)溶血反應(yīng)。

2.3 最大劑量致敏實(shí)驗(yàn)

如圖2所示，H組和N組去除貼敷片后24、48、72 h皮膚未見(jiàn)明顯改變，P組可見(jiàn)中度至重度融合性紅斑。

表2 各組細(xì)胞培養(yǎng)不同時(shí)相點(diǎn)OD值比較（±s，n=6）

表2 各組細(xì)胞培養(yǎng)不同時(shí)相點(diǎn)OD值比較（±s，n=6）

注：OD：光密度；H組：加入含血清DMEM培養(yǎng)液的AZ31B浸提液組；P組：加入5%DMSO含血清DMEM培養(yǎng)液的陽(yáng)性對(duì)照組；N組：加入含血清DMEM培養(yǎng)液的空白對(duì)照組。*與同一時(shí)間點(diǎn)P組比較，P＜0.05；#與同一組3 d比較，P＜0.05；@與同一組5 d比較，P＜0.05

組別H組P組N組平均值F值P值3 d 1.097±0.089* 0.292±0.010 1.317±0.042* 0.902±0.013 535.916 0.000 5 d 1.379±0.067*# 0.270±0.015 1.622±0.156*# 1.090±0.023 322.111 0.000 7 d 0.845±0.068*@ 0.281±0.006 0.995±0.070*@ 0.707±0.013 266.738 0.000平均值1.107±0.018 0.281±0.003 1.311±0.241 0.900±0.495 122.753 0.000 F值75.452 5.815 56.853 995.387 F=296.096 P=0.000 P值0.000 0.014 0.000 0.000

表3 溶血試驗(yàn)各組OD值和溶血率（±s，n=3）

表3 溶血試驗(yàn)各組OD值和溶血率（±s，n=3）

注：OD：光密度；H組：AZ31B浸提液實(shí)驗(yàn)組；P組：蒸餾水陽(yáng)性對(duì)照組；N組：生理鹽水陰性對(duì)照組；*與P組比較，P＜0.05

分組H組P組N組F值P值OD值0.004±0.001* 0.648±0.050 0.008±0.003* 487.781 0.000溶血率/%—0.6 100.0 0- -

3 討論

為解決傳統(tǒng)骨科植入物需二次取出或長(zhǎng)期殘留體內(nèi)的弊端，人們致力于開(kāi)發(fā)一種新型骨科植入材料，其應(yīng)該具備的條件包括：①初始力學(xué)強(qiáng)度足以支撐病變部位的受力，與骨組織具有良好的力學(xué)相容性；②可適當(dāng)降解；③降解過(guò)程所產(chǎn)生的離子對(duì)機(jī)體無(wú)不良影響，具有無(wú)毒、無(wú)過(guò)敏性、無(wú)致癌性的特點(diǎn)；④盡可能減少并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[7-8]。鎂合金是目前研究較多的金屬材料，其主要缺點(diǎn)是低耐蝕性，生理環(huán)境下的快速腐蝕是其成為骨科植入材料的最大障礙[9]。因此，提高鎂合金的耐蝕性能，是目前鎂合金材料學(xué)研究的一個(gè)方向。

中科院金屬所研制的AZ31B鎂鋁合金成分為3%Al，1%Zn，其余為Mg；擠壓后抗拉強(qiáng)度為280 MPa，延伸率為20%，彈性模量為45 GPa，具有良好的力學(xué)特性。目前的研究表明，對(duì)合金進(jìn)行保護(hù)性涂層和表面處理，可以提高材料的抗腐蝕性，并增強(qiáng)材料的生物相容性和鎂基植入物的生理活性[10-13]。人工HA材料的組成性質(zhì)與人體組織HA極為相似，具有良好的生物相容性和骨傳導(dǎo)作用，可為新骨形成提供支架[14]。劉魁等[15]的研究結(jié)果表明，與AZ31B比較，HA涂層的AZ31B材料生物安全性明顯增加，溶血率降低，抗腐蝕性能增強(qiáng)。我們的研究結(jié)果顯示，HA涂層的鎂鋁合金與L929細(xì)胞培養(yǎng)3、5、7 d后，浸提液內(nèi)細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)良好，無(wú)細(xì)胞懸浮，毒性反應(yīng)為0級(jí)，OD值亦明顯高于陽(yáng)性對(duì)照組（P＜0.05）。這些結(jié)果均提示該合金材料無(wú)細(xì)胞毒性。

我們還觀察到，HA涂層鎂鋁合金與L929細(xì)胞培養(yǎng)3、5、7 d，細(xì)胞活力隨時(shí)間推移，一開(kāi)始呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，5 d達(dá)到最大活力，隨后開(kāi)始下降，這一隨時(shí)間變化的趨勢(shì)與陰性對(duì)照組相似。原因可能是，一開(kāi)始兩組細(xì)胞在培養(yǎng)孔中密度適中，培養(yǎng)液中的營(yíng)養(yǎng)足以為細(xì)胞生長(zhǎng)提供充分的養(yǎng)料，因此細(xì)胞活力能隨時(shí)間推移而增加；5 d后，兩組細(xì)胞在培養(yǎng)孔中密度增加，細(xì)胞相對(duì)擁擠，加入的培養(yǎng)液已無(wú)法滿足培養(yǎng)孔中細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)的需求，細(xì)胞無(wú)法完全伸展，細(xì)胞形態(tài)變小、變圓，進(jìn)而影響了細(xì)胞的活力。這種現(xiàn)象并非是HA涂層鎂鋁合金的毒性表現(xiàn)，而是該材料良好細(xì)胞相容性的佐證。陽(yáng)性對(duì)照組細(xì)胞活力隨時(shí)間變化并未出現(xiàn)明顯改變，表明細(xì)胞生長(zhǎng)始終處于受抑制狀態(tài)。

圖2 激發(fā)階段去除貼敷片后白化豚鼠皮膚反應(yīng)圖片 2A H組去除貼敷片后24 h 2B P組去除貼敷片后24 h 2C N組去除貼敷片后24 h 2D H組去除貼敷片后48 h 2E P組去除貼敷片后48 h 2F N組去除貼敷片后48 h 2G H組去除貼敷片后72 h 2H P組去除貼敷片后72 h 2I N組去除貼敷片后72 h注：H組：AZ31B浸提液實(shí)驗(yàn)組：P組：5%甲醛溶液陽(yáng)性對(duì)照組；N組：生理鹽水陰性對(duì)照組

我們既往的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果證實(shí)，無(wú)涂層鎂鋁合金具有嚴(yán)重的溶血反應(yīng)[16]，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，HA涂層鎂鋁合金溶血率為—0.6%，無(wú)溶血反應(yīng)。孟祥翔等[17]報(bào)道，表面進(jìn)行階躍式陽(yáng)極氧化改性后的鎂合金(AZ-1和AZ-3)材料溶血率＜5%，具有良好的血液相容性；郭磊等[18]對(duì)氧化鎂表面膜處理的AZ31B鎂合金材料進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，與AZ31B鎂材料較高的溶血率相比，經(jīng)氧化鎂表面膜處理的AZ31B鎂合金材料其溶血率符合生物材料標(biāo)準(zhǔn)，表明涂層處理可大大減少鎂合金的溶血作用。

盡管我們的既往研究[19]提示鎂鋁合金無(wú)皮膚致敏作用，但畢竟涂層改變了鎂鋁合金的性狀，因此我們對(duì)HA涂層鎂鋁合金作了進(jìn)一步的皮膚致敏實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示豚鼠皮膚無(wú)明顯改變，該涂層材料無(wú)致敏作用。

[1]Park JB,Kim YK.Metallic biomaterials//Park JB,Bronzino JD.Biomaterials principles and application[M].Boca Raton: CRC Press,2003.

[2]Niinomi M,Nakai M,Hieda J.Development of new metallic alloys for biomedical applications[J].Acta Biomater,2012,8 (11):3888-3903.

[3]Persaud-Sharma D,McGoron A.Biodegradable magnesium alloys:a review of material development and applications[J]. J Biomim Biomater Tissue Eng,2012,(12):25-39.

[4]陳旭瓊,尹慶水,張余,等.鎂鋁合金界面螺釘骨腱固定重建前交叉韌帶的實(shí)驗(yàn)研究:豬腱骨骨腱固定的生物力學(xué)分析[J].中國(guó)骨與關(guān)節(jié)損傷雜志,2010,25(4):312-315.

[5] NiederlaenderJ,WalterM,KrajewskiS,etal.Cytocompatibility evaluation of different biodegradable magnesium alloys with human mesenchymal stem cells[J].J Mater Sci Mater Med,2014,25(3):835-843.

[6]Xu L,Yu G,Zhang E,et al.In vivo corrosion behavior of Mg-Mn-Zn alloy for bone implant application[J].J Biomed Mater Res A,2007,83(3):703-711.

[7]B?stman OM.Absorbale implant for the fixation of fractures [J].J Bone Joint Sur Am,1991,73(1):148-153.

[8]Matsusue Y,Hanafusa S,Yamamuro T,et al.Tissue reaction of bioabsorbable ultra high strength poly(L-lactide)rod[J]. Clin Orthop Relat Res,1995,(317):246-253.

[9] Shaw BA.Corrosion resistance ofmagnesium alloys// Stephen D.ASM handbook:volume 13a:corrosion:fundamentals,testing and protection[M].UK:ASM Int.2003.

[10]Drynda A,Hassel T,Hoehn R,et al.Development and biocompatibility of a novel corrodible fluoride-coated magnesium-calcium alloy with improved degradation kinetics and adequate mechanical properties for cardiovascular applications[J].J Biomed Mater Res A,2010,93(2):763-775.

[11]Gray-Munro JE,Seguin C,Strong M.Influence of surface modification on the in vitro corrosion rate of magnesium alloy AZ31[J].J Biomed Mater Res A,2009,91(1):221-230.

[12]Wong HM,Yeung KW,Lam KO,et al.A biodegradable polymer-based coating to control the performance of magnesium alloy orthopaedic implants [J].Biomaterials, 2010,31(8):2084-2096.

[13]Xin Y,Jiang J,Huo K,et al.Corrosion resistance and cytocompatibility of biodegradable surgical magnesium alloy coated with hydrogenated amorphous silicon[J].J Biomed Mater Res A,2009,89(3):717-726.

[14]Hench LL.Bioceramics:from concept to clinic[J].J Am Ceram Soc,1991,74(7):1487-1510.

[15]劉魁,郭磊,黃晶晶,等.AZ31B鎂合金植入小鼠的生物相容性考察[J].中國(guó)生物工程雜志,2008,28(3):59-63.

[16]陳旭瓊,尹慶水,張余,等.鎂合金材料的溶血率及影響因素[J].中國(guó)組織工程研究,2012,16(25):4632-4636.

[17]孟祥翔,王鋼,王飛,等.新型醫(yī)用鎂合金材料的體外生物相容性研究[J].中華創(chuàng)傷骨科雜志,2009,11(3):243-246.

[18]郭磊,劉魁,張世亮,等.氧化鎂膜AZ31B鎂合金材料的細(xì)胞毒性研究[J].稀有金屬材料與工程,2008,37(6):1027-1031.

[19]陳旭瓊,尹慶水,張余,等.鎂鋁合金最大劑量的致敏試驗(yàn)[J].中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù),2010,14(16): 2899-2902.

Biocompatibility of magnesium-aluminum alloy with hydroxyapatite coating in vitro

CHEN Xuqiong,YIN Qingshui,XIA Hong,WU Zenghui,WANG Zhiyun,AI Fuzhi,WANG Jianhua.Hospital of Orthopaedics,Guangzhou Gerneral Hospital of Guangzhou Military Command,Guangzhou,Guangdong 510010,China

YIN Qingshui,E-mail:gz_yqs@126.com

ObjectiveTo evaluate the biocompatibility of magnesium-aluminum alloy(AZ31B)with hydroxyapatite (HA) coating in vitro.Methods The experimentincluded three groups,group of HA-coated AZ31B leaching liquors(H group),positive control group(P group)and blank group(N group).L929 cells were cultured with mixtures in 3 groups for 3,5 and 7 days,the cell toxicity was graded,and cell viability was measured by WST-1.Optical density(OD)was examined and hemolysis rate was then calculated after diluted cony blood mixed with mixtures in each group.Intradermally,locally induction and stimulation were underwent on the skin of Cavia Cobaya with mixtures in 3 groups.The condition of skin sensitization of Cavia Cobaya was observed 24,48 and 72 h after sticking removed.Results Cell toxicity was graded as 0 grade in Hgroup and N group after 3,5 and 7 day's culture,while the cell toxicity of part of cells in P group was graded as 3 grade.Cell viability in H and N groups were higher than that in P group,the difference had statistical significance(P＞0.05).OD in H group,P group and N groups was(0.004±0.001),(0.648±0.050)and(0.008 ±0.003)respectively.The rate of haemolysis was—0.6%in H group,and no hemolysis reaction was found.The skin had no obvious changes in H group 24,48 and 72 h after sticking removed,while moderate to severe cofluenterythema on the skin was found in P group.Conclusion Experimentalresults showed magnesium-aluminum alloy with HA coating has good biocompatibility in vitro.

Megnesium;Aluminum;Alloys;Hydroxyapatites;Bone substitutes;Biocompatible materials; Histocompatibility testing;In vitro

R318.08，R329.2

A

1674-666X（2014）03-0159-07

2014-03-28；

2014-05-14）

（本文編輯：白朝暉）

10.3969/j.issn.1674-666X.2014.03.006

國(guó)家自然科學(xué)基金資助（30872642），全軍“十二五”計(jì)劃課題重點(diǎn)項(xiàng)目（BWS11C065）

510010廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院骨科醫(yī)院

尹慶水，E-mail：gz_yqs@126.com