具有優(yōu)秀性能的鎂合金成研究熱點(diǎn)
說起鎂合金庵伙,很多人對(duì)其的印象是“一種航空航天、交通工具制造領(lǐng)域中常用的原材料”墓永。事實(shí)上枪笆,鎂合金在醫(yī)學(xué)中也是十分搶手的,由于其具有良好的可吸收性和生物相容性毫蚁,具有可控的腐蝕速率挠辆,能促進(jìn)成骨,并可在骨愈合后自行降解消失等特點(diǎn)析深,被譽(yù)為“革命性的金屬生物材料”华雷。
與可降解支架相比,金屬支架的劣勢(shì)呼之欲出:金屬支架一旦植入咨锐,就要和患者的身體終身相伴旱谐;此外由于身體對(duì)外來金屬的排斥反應(yīng),很容易引發(fā)血栓孵堪,危害患者生命撤防。進(jìn)入21世紀(jì),鎂因?yàn)樵絹碓蕉嗟膬?yōu)勢(shì)正在被人們發(fā)現(xiàn)棒口,人們對(duì)將其作為骨固定材料的欲望十分強(qiáng)烈寄月。可降解金屬不僅成為生物醫(yī)用金屬材料領(lǐng)域最熱、最活躍的研究方向无牵,也成為國(guó)際生物材料學(xué)術(shù)界普遍接受的一個(gè)新的學(xué)術(shù)分支漾肮。
各國(guó)如火如荼開展可降解金屬研究
2008年,美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)批復(fù) “革命性醫(yī)用金屬材料”工程研究中心茎毁,投資1800萬(wàn)美金用于可降解鎂合金材料及植入器件研究克懊。
2007年德國(guó)BIOTRONIK公司在柳葉刀雜志報(bào)道了鎂合金裸支架的臨床研究成果,2013年1月又在柳葉刀雜志報(bào)道了鎂合金冠脈藥物洗脫支架臨床研究成果七蜘。2013年2月Nature子刊給予高度評(píng)價(jià)谭溉,指出“可吸收支架的夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)”。上述事實(shí)使得我們有理由看好可降解金屬的未來臨床應(yīng)用。
國(guó)外開展火熱扮念,我國(guó)也不能落下损搬,目前,我國(guó)的可降解金屬研究與國(guó)際同步且水平相當(dāng)柜与,特別是可降解鎂合金的設(shè)計(jì)與制備功跑、表面改性、降解行為谤变、生物相容性等方面已開展了大量的探索研究工作并已開始進(jìn)入臨床應(yīng)用研究階段荞谬;除此之外,我國(guó)還率先在國(guó)際上開展了可降解金屬的臨床試驗(yàn)研究(目前僅有德國(guó)适系、中國(guó)和韓國(guó))的國(guó)家避纤;這些都反映了我國(guó)科學(xué)家在可降解金屬研究的學(xué)術(shù)水平和影響力,也體現(xiàn)出可降解金屬對(duì)于發(fā)展國(guó)家先進(jìn)醫(yī)療事業(yè)的重要性敬魏。
盡管優(yōu)勢(shì)獨(dú)特,但其關(guān)鍵技術(shù)難突破
“鎂的腐蝕速度太快了岔雾,甚至快到我們無(wú)法控制底盅。”一位研究人員這樣無(wú)奈地說。盡管鎂合金有著種種誘人優(yōu)勢(shì)黑乞,但是世界上總沒有十全十美的事物揉贡。鎂合金存在著腐蝕速度過快的問題,尤其是目前絕大部分商用鎂合金在含CI-介質(zhì)中呈現(xiàn)嚴(yán)重的局部腐蝕拟祖,但其并不是臨床上需要的均勻腐蝕拣挪,只有實(shí)現(xiàn)均勻降解腐蝕,才能更好的延長(zhǎng)醫(yī)療器械的使用使用壽命俱诸,因此菠劝,如何通過可控的方式實(shí)現(xiàn)鎂合金在體內(nèi)的降解,就成為業(yè)界亟待解決的關(guān)鍵問題睁搭。
方法總比困難多
面對(duì)鎂合金很難達(dá)到植入物在人體所需要的“服役期”赶诊,降解過快又會(huì)導(dǎo)致溶血、溶骨等問題园骆,近日舔痪,來自皇家墨爾本理工大學(xué)的李云蒼副教授在參加第六屆先進(jìn)制造技術(shù)與材料工程國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議(AMTME2018)時(shí),就分享了他關(guān)于生物相容性鎂基生物可降解植入材料的研究進(jìn)展锌唾。“我認(rèn)為解決這一挑戰(zhàn)的最有效方法之一是戰(zhàn)略性地設(shè)計(jì)具有增強(qiáng)的耐腐蝕性锄码,生物相容性和機(jī)械性能的新鎂合金。” 李云蒼副教授在會(huì)上如是說晌涕,其研究開發(fā)的新系列的鎂鋯(Zr) - 鍶(Sr) - 稀土元素(REE)合金滋捶,用于生物降解植入物應(yīng)用,成功增強(qiáng)了鎂合金的腐蝕和生物學(xué)行為。以可控的方式達(dá)成鎂合金在體內(nèi)的降解馆柬,一直是業(yè)界亟待解決的關(guān)鍵問題筒臂,如今這項(xiàng)研究對(duì)于鎂合金在醫(yī)療器械中的應(yīng)用無(wú)疑具有突破性的進(jìn)步!
今后20~30年內(nèi)吻霎,生物醫(yī)用金屬材料仍將是生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和臨床應(yīng)用的主體脚自,而表面改性會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用,為再生醫(yī)學(xué)提供可誘導(dǎo)組織或器官再生或重建則是其發(fā)展的趨勢(shì)睹梢。各種新材料联缝、新技術(shù)在不斷改進(jìn)材料性能的同時(shí),也將拓寬生物醫(yī)用金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域九窿。