可降解生物医用多孔Zn基支架研究进展

目前,治疗创伤、先天畸形、肿瘤组织切除等原因造成的大段骨缺损仍是骨科手术面临的主要挑战。利用骨组织工程支架代替自体骨移植在缺损部位进行骨重建为解决该问题带来新的方案。鉴于理想骨组织工程支架应具备良好生物相容性、适宜生物降解性、与骨组织相匹配的力学性能以及抗菌性等特征,多孔Zn基支架可能成为理想骨组织工程支架的最佳候选者。然而,近些年的研究发现目前开发的多孔Zn基支架存在力学性能差、体外浸泡及植入体内初期降解速率相对较快导致过量Zn 2+释放、高浓度Zn 2+能够抑菌杀菌但也会使Zn基支架细胞毒性增强进而导致支架植入体内后出现骨整合延迟等问题。鉴于此,近些年关于多孔Zn基支架的研究主要聚焦于改善支架力学性能、调控支架降解速率,同时赋予支架抑菌杀菌性能和良好生物相容性等方面。研究者们主要采取了对多孔Zn支架进行合金化处理、控制孔隙率、控制孔隙形貌和尺寸等手段来提高多孔Zn基支架的力学性能,同时实现对多孔Zn基支架降解速率的调控。此外,也有研究者利用电偶腐蚀原理调控多孔支架的降解速率。由于多孔Zn基支架降解过程中释放的Zn 2+严重影响支架的抑菌杀菌性能和生物相容性,且抑菌杀菌性能和良好生物相容性对Zn 2+浓度需求恰好相反,故目前对于同时赋予支架抑菌杀菌性能和良好生物相容性的有效手段仍在探索研究中。本文归纳了可降解多孔Zn基骨组织工程支架在制备方法、力学性能、生物降解性能、抑菌杀菌性能和生物相容性等方面的研究进展,分析了多孔Zn基骨组织工程支架面临的问题并展望了其前景,以期为制备力学性能优异、降解速率适宜可控并同时具备抑菌杀菌性能和良好生物相容性的多孔Zn基骨组织工程支架提供参考。

可降解多孔纯锌支架表面Mg-P生物活性涂层的制备与表征

锌合金作为新型的可降解金属材料展现出很好的应用前景,而具备三维连通孔隙结构的多孔锌支架则很有希望应用于骨组织工程.为了提高多孔纯锌支架的细胞相容性,采用化学转化法在多孔纯锌表面成功制备了Mg-P生物活性涂层,表征了涂层的形貌、厚度、成分和结合力,并研究了涂层对多孔纯锌的降解行为和生物相容性的影响.结果表明,Mg-P涂层由细小的条束状晶粒以一定的取向相互堆叠而成,厚度约为10μm,且与纯锌基体之间结合力良好.经Mg-P涂层处理后多孔纯锌的Zn2+释放速率显著降低,细胞相容性得到了明显改善,具有良好的应用前景.