隨著我國人民生活水平的提高和人口老齡化,生物材料迎來了快速發(fā)展時(shí)期。為促進(jìn)材料學(xué)科與醫(yī)學(xué)等學(xué)科交叉融合,本刊特策劃一期“生物醫(yī)用金屬材料表面改性”專題。
本專題內(nèi)容主要涉及可降解金屬鎂、鋅及其合金生物學(xué)功能(抗腫瘤、抗菌)和耐蝕表面處理最新進(jìn)展。其中,1 篇論文涉及異質(zhì)金屬誘發(fā)鎂電偶腐蝕效應(yīng)和氫氣釋放,以提高抗腫瘤效果;1 篇綜述涉及水滑石涂層生物醫(yī)用;1 篇論文涉及鎂合金表面肝素/蒙脫石涂層的耐蝕性;2 篇論文分別涉及鎂、鋅合金表面含Cu、ZnO 涂層工藝及抗菌性能研究;4 篇論文涉及可降解金屬鎂和鋅微弧氧化(micro-arc oxidation,MAO)處理。
張小農(nóng)等調(diào)查了異質(zhì)金屬調(diào)控下醫(yī)用鎂的氫氣釋放對腫瘤細(xì)胞的影響。通過高純鎂與鎂合金(AZ91)、純鈦(TA2)和不銹鋼(316L)引發(fā)的電偶腐蝕效應(yīng),引起不同速率的氫氣釋放,以達(dá)到差異化的抗腫瘤效應(yīng)。氫氣釋放48 h 后可顯著地抑制Cal-62 腫瘤細(xì)胞增殖,抑制率最高可達(dá)55%。
張芬等綜述了生物醫(yī)用金屬表面水滑石涂層研究進(jìn)展,重點(diǎn)回顧了可降解醫(yī)用金屬(鎂、鋅及其合金)和不可降解醫(yī)用金屬(鈦合金)表面單一和復(fù)合水滑石涂層的制備方法。鄒玉紅等開展了醫(yī)用鎂合金表面肝素/蒙脫石涂層耐蝕性研究,發(fā)現(xiàn)肝素/蒙脫石涂層具有良好的耐蝕性能,為鎂合金血管支架的研究提供了一種新方案。
張淑芳等開展EDTA-CuNa2對醫(yī)用鎂合金微弧氧化膜性能影響研究。利用MAO 技術(shù)在鎂合金表面生成含銅氧化膜。Cu 有雙重作用:構(gòu)成Cu/Mg 微電偶腐蝕電池,加速鎂合金的腐蝕;覆蓋在鎂合金基體表面起著保護(hù)作用。朱世杰等開展了骨植入鎂合金Mg-Zn-Y-Nd-Zr 表面覆載緩蝕劑姜黃素(Cur)的MAO/聚乳酸-羥基乙酸(PLGA)復(fù)合涂層研究。姜黃素、PLGA最佳添加量分別為0.12%、12%。MAO/PLGA-Cur 涂層可有效地提高鎂合金的耐蝕性。
楊柯等開展多孔鎂表面MAO 涂層和氟化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層的對比研究。因兩種膜層厚度差異明顯,與氟化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層相比,MAO 涂層對多孔鎂的防護(hù)作用更穩(wěn)定。雖然MAO 涂層與氟化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層均能有效地提高多孔鎂的耐蝕性能,但是MAO 涂層處理的多孔鎂在降解過程中引起的環(huán)境酸堿度變化更適宜骨細(xì)胞增殖。
儲成林等通過優(yōu)化MAO 工藝參數(shù)來調(diào)控可降解金屬純鋅的耐蝕性。MAO 處理可明顯地提高純鋅表面潤濕性,可通過調(diào)節(jié)MAO 工藝參數(shù)來改變膜層結(jié)構(gòu),優(yōu)化親水性和耐蝕性。劉德寶等開展ZnO 表面改性Zn-Cu 合金組織工程支架的研究,支架材料ZnO 表面改性明顯改善潤濕性。修飾后的Zn-3Cu 支架抑菌效果更優(yōu)。
希望通過這些創(chuàng)新性工作,起到拋磚引玉的作用,促進(jìn)醫(yī)用金屬材料及表面改性技術(shù)的進(jìn)步。