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镁合金腐蚀研究进展(69)—镁合金表面维生素C诱导Ca-P涂层降解性能和生物相容性

已有 714 次阅读 2022-6-5 19:24 |个人分类:科研进展|系统分类:科研笔记

    可降解镁合金应用于生物医用领域,不仅需要具备优良的耐蚀性,更重要的是还要具备可接受的生物相容性。因此,生物医用植入镁合金材料表面处理既需要提高基体的耐腐蚀性能,又需要提高镁合金的生物相容性能。本课题组前期已经利用各种有机分子和生物小分子进行了大量而系统性的Ca-P涂层制备研究,详见链接内容。

    在这项研究中,分子识别可用于通过维生素C(VC)等小生物分子在可生物降解的镁合金上制备仿生Ca-P涂层。结果表明,Ca-P/VC涂层由竹叶状Ca-P产品组成,其厚度约为无VC的Ca-P涂层的三倍。 Ca-P/VC 涂层的表面粗糙度 (1.12 ± 0.12 μm) 约为Ca-P涂层 (3.14 ± 1.93 μm)的1/3。Ca-PV/C 涂层具有最低的腐蚀电流密度(1.36 × 10-6 A/cm2),比镁合金基体低2个数量级。究其原因,VC主要转化为L-苏糖酸,促进了Ca-P/VC涂层的成核过程,显著增加了涂层的厚度、密度和致密度,从而提高耐蚀性能。

    小鼠成骨细胞毒性试验显示,Ca-P/VC涂层具有优异的生物相容性,在可生物降解的镁基合金中具有应用潜力。本研究为镁合金骨植入材料表面改性涂层降解行为提供了新的数据和视角。

   该论文In vitro degradation and biocompatibility of vitamin C loaded Ca-P coating on a magnesium alloy for bioimplant applications ”发表在Corrosion Communications(https://doi.org/10.1016/j.corcom.2022.03.004)第一作者为王雪梅,通讯作者为曾荣昌教授。

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Fig. 1 (I) SEM images of the (a-c) Ca-P and (d-f) Ca-PVC coating and (II) their EDS analysis, at. %


Fig. 2 (I) Viability of MC3T3-E1 cells incubated for 24 h and 72 h of negative control, Mg alloy AZ31, Ca-P, and Ca-PVC coatings (Statistically differences at p* < 0.05 vs. control, statistically significant differences at p** < 0.01 vs. control); (II) CLSM images of live/dead staining incubated for 24 h and 72 h with leach liquor of (a, e) negative control, (b, f) Mg alloy AZ31, (c, g) Ca-P coating, and (d, h) Ca-PVC coating


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