采用电化学沉积方法在镁锌合金骨螺钉表面制备了无氟和含氟(FHA)的钙磷盐防降解涂层, 并在模拟人体体液中进行体外降解试验, 采用扫描电镜和X射线衍射仪等分析了降解前后涂层的形貌与晶体结构。结果表明: 无氟涂层为丝状和块状结构, 而含氟涂层为柱状结构; 无氟和FHA钙磷盐涂层都可以有效减缓镁合金在模拟人体体液中的腐蚀, 前者比后者的效果更佳; FHA涂层不易溶解, 但与外形复杂的螺钉结合不牢, 且其质脆, 浸泡过程中易于脱落; 无氟涂层则能保持完整性, 可以对骨螺钉起到更好的保护作用。
所属栏目
材料性能及其应用国家基础研究(973)计划项目(2012CB619102); 国家自然科学基金资助项目(51271117); 上海市骨科内植物重点实验室开放基金资助项目(KFKT2011002)
收稿日期
2012/1/272012/11/7
作者单位
王红菊:上海交通大学材料科学与工程学院, 金属基复合材料国家重点实验室 , 上海200240
李霄:上海交通大学材料科学与工程学院, 金属基复合材料国家重点实验室 , 上海200240
张培:上海交通大学材料科学与工程学院, 金属基复合材料国家重点实验室 , 上海200240
赵常利:上海交通大学材料科学与工程学院, 金属基复合材料国家重点实验室 , 上海200240
张小农:上海交通大学材料科学与工程学院, 金属基复合材料国家重点实验室 , 上海200240
备注
王红菊(1986―), 女, 天津人, 硕士研究生。
引用该论文:
WANG Hong-ju,LI Xiao,ZHANG Pei,ZHAO Chang-li,ZHANG Xiao-nong.Preparation and Properties of Modified Anti-degradation Coating on the Surface of Mg-Zn Alloy Bone Screws[J].Materials for mechancial engineering,2013,37(2):66~70
王红菊,李霄,张培,赵常利,张小农.镁锌合金骨螺钉表面防降解改性涂层的制备与性能[J].机械工程材料,2013,37(2):66~70
被引情况:
【1】
李春梅,卫中领,吴森,周邦新, "镁合金AZ31表面含硅涂层在人工血浆中的降解行为",腐蚀与防护
35, 675-678(2014)
参考文献
【1】
刘闻欣, 夏荣刚, 施慧鹏.应用可吸收螺钉生物学特点指导髌骨骨折患者术后康复[J].中国组织工程研究与临床康复, 2008, 12(4): 721-723.
【2】
黄民锋.金属材料骶髂螺钉置入治疗骶髂关节病[J].中国组织工程研究与临床康复, 2009, 13(35): 6943-6946.
【3】
HUISKES R. DALSTRA M, VENNE R V D, et al. A hypothesis concerning the effect of implant rigidity on adaptive cortical bone remodelling in the femur[J]. J Biomech 1987, 20(8): 808-809.
【4】
蔡伟斌, 蔡晓虹, 胡鸿璇, 等. 新型骨折内固定材料的生物学特性[J].中国组织工程研究与临床康复, 2008, 12(10): 1923-1926
【5】
勘武生, 李鹏, 郑琼, 等.国产PDLLA 可吸收螺钉的临床应用体会[J].骨与关节损伤, 2003, 18(2): 132-133.
【6】
吴茂江. 镁与人体健康[J]. 微量元素与健康研究, 2006, 23(2): 65-66.
【7】
MUELLER W D, NASCIMENTO M L, LORENZO DE MELE M F. Critical discussion of the results from different corrosion studies of Mg and Mg alloys for biomaterial applications[J].Acta Biomaterialia, 2010, 6(5): 1749-1755.
【8】
SONG G. Control of biodegradation of biocompatible magnesium alloys[J].Corros Sci, 2007, 49(4): 1696-701.
【9】
MANI G, FELDMAN M D, PATEL D, et al. Coronary stents: a materials perspective[J].Biomaterials, 2007, 28(9): 1689-1710.
【10】
SONG Y W, SHAN DY, HAN E H. Electrodeposition of hydroxyapatite coating on AZ91D magnesium alloy for biomaterial application[J]. Mater Lett, 2008, 62(17/18): 3276-3279.
【11】
TAN L L, WANG Q, GENG F, et al. Preparation and characterization of Ca-P coating on AZ31 magnesium alloy[J].TNMSC, 2010, 20(2): 648-654.
【12】
KLEIN C P A T, PATKA P V, WOLKE J G C, et al. Plasma sprayed coating of tetracalcium phosphate, hydroxylapatite and alpha TCP on titanium alloy: an interface study[J].J Biomed Mater Res, 1991, 25: 53-65.
【13】
ZHANG S X, LI J N, SONG Y, et al. Influence of dicalcium phosphate dihydrate coating on the in vitro degradation of Mg-Zn alloy[J].Front Mater Sci China, 2010, 4(2): 116-119.
【14】
SONG Y, ZHANG S X, LI J N, et al. Electrodeposition of Ca-P coatings on biodegradable Mg alloy: In vitro biomineralization behavior[J].Acta Biomaterialia, 2010, 6(5): 1736-1742.
【15】
ZHANG S X, ZHANG X N, ZHAO C L, et al. Research on a Mg-Zn alloy as a biodegradable biomaterial[J]. Acta Biomaterialia, 2010, 6(2): 626-640.
【16】
ZHANG S X, LI J N, SONG Y, et al. In vitro degradation, hemolysis, and MC3T3-E1 cell adhesion of biodegradable Mg-Zn alloy[J]. Mater Sci Eng C, 2009, 29(6): 1907-1912.
【17】
OYANE A, KIM H M, FURUYA T, et al. Preparation and assessment of revised simulated body fluids[J].J Biomed Mater Res A, 2003, 65(2): 188-195.