骨植入镁合金缺钙型HA涂层的形成机理与均匀降解机制

成果基本信息
关键词：	骨植入;医用材料;生理环境
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	360-18-1I010616	资源采集日期：	2019-03-15

研究情况
单位名称：	郑州大学	技术水平：
评价证书号：		评价单位：	海南省科学技术厅
评价日期：	2010.01.16	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	孵化基地	联系人（平台）电话：	0771-3394012
*成果单位详细联系方式请登录会员；还不是会员，马上注册!

成果简介
镁合金作为骨植入医用材料，具有可降解性、优异的生物相容性和安全性，无须二次手术等优点，具有广阔的应用前景。本成果针对医用镁合金降解速度过快及不均匀降解的问题，围绕镁合金的特种加工及均匀降解机理、表面缺钙型HA涂层的制备和形成机制、降解机理及生物相容性等方面开展了系统、创新性研究。主要发现点：　　1. 首次揭示了细晶/超细晶医用镁合金的均匀降解机制。采用高压扭转技术对Mg-Zn-Ca合金进行大塑性变形，获得均匀的超细晶组织，研究了大塑性变形过程中镁合金组织演化规律及其在模拟体液中的降解行为；首次提出了挤压态Mg-Li-Ca合金表面氧化膜结构模型以及在湿环境中腐蚀产物膜PB比的新概念和物理模型，很好地解释了晶粒细化对Mg-Li-Ca合金由点蚀向均匀降解转变的影响，阐明了其在生理环境下的均匀降解机理；提出了在生理溶液中挤压态细晶AZ31表面碳酸盐成膜机制。　　2. 基于涂层结构和功能一体化设计理念，突破了镁合金表面涂层制备技术，首次采用双脉冲电沉积在镁合金表面制备了具有生物活性、可降解的缺钙型HA涂层，该涂层可有效控制体内外的降解速率，具有良好的生物相容性。研究了电沉积工艺对缺钙型HA晶体生长过程的影响，阐明了缺钙型HA涂层的形成机理、影响涂层降解的因素，揭示了缺钙HA/镁合金的体外降解行为和降解规律。　　3. 首次采用微弧氧化结合电沉积两步法制备致密均匀、结合强度高和生物相容性优良的钙磷盐/氧化镁生物复合涂层，提高涂层与镁合金基体的结合强度及涂层的生物活性，并通过在涂层中引入其他离子提高涂层的生物活性，阐明了复合涂层的形成机理。　　4. 首次阐明了缺钙型HA/镁合金的动物体内降解行为和降解规律，研究了HA涂层、过渡层及镁合金基体的骨响应行为（包括骨传导、骨诱导、材料与骨组织界面结构等），揭示了溶出离子如Mg2+释放速率对骨组织矿化的影响，从细胞、血液和组织三方面评价了HA/镁合金的体内生物相容性。　　该成果受到4项国家级项目和多项省部级项目资助，共发表论文46篇（SCI收录43篇、EI收录2篇），总被引2000余次，其中10篇代表性论文SCI他引656次，篇均SCI他引65.6次，单篇最高他引173次。其中，2篇曾进入ESI论文（C.L. Wen， et al. Applied Surface Science， 2009 （255）： 6433和R.C. Zeng， et al. Corrosion Science， 2014 （79）：69），项目组成员在国内外学术会议上做特邀或口头报告10余次；申请发明专利10项，已授权7项；培养博士生9名，硕士生55名，青年教师8位。　　该成果突破了医用镁合金涂层的制备技术，实现镁合金基体和涂层降解的双级可控，为医用镁合金设计、涂层制备与降解速率调控提供了理论基础和技术依据，具有重大的理论价值和应用价值。成果获得了“973”前期专项验收专家组的高度评价，即“首次利用脉冲点成绩或微弧氧化/电沉积制备技术在新型医用镁合金表面成功制备了具有生物活性的纳米钙磷涂层，该涂层可有效减缓医用镁合金材料在体内外的降解速率、具有良好的生物相容性，为研究新型医用镁合金材料取得了突破性的进展。课题在新型可降解镁合金材料的开发、镁合金表面生物改性等方面具有创新和前沿性。“

成果名称：	骨植入镁合金缺钙型HA涂层的形成机理与均匀降解机制	关键词：	骨植入;医用材料;生理环境
成果类别：		一级分类名称：	医学生物工程
二级分类名称：		三级分类名称：
研究起止时间：	2008.03 至2014.09	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	郑州大学	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	2008CB617509
经费实际投入额（万元）：	201.00	评价单位：	海南省科学技术厅
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2010.01.16	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：	郑州大学
推广形式：	无	成果登记号：	360-18-1I010616
成果简介：	镁合金作为骨植入医用材料，具有可降解性、优异的生物相容性和安全性，无须二次手术等优点，具有广阔的应用前景。本成果针对医用镁合金降解速度过快及不均匀降解的问题，围绕镁合金的特种加工及均匀降解机理、表面缺钙型HA涂层的制备和形成机制、降解机理及生物相容性等方面开展了系统、创新性研究。主要发现点：　　1. 首次揭示了细晶/超细晶医用镁合金的均匀降解机制。采用高压扭转技术对Mg-Zn-Ca合金进行大塑性变形，获得均匀的超细晶组织，研究了大塑性变形过程中镁合金组织演化规律及其在模拟体液中的降解行为；首次提出了挤压态Mg-Li-Ca合金表面氧化膜结构模型以及在湿环境中腐蚀产物膜PB比的新概念和物理模型，很好地解释了晶粒细化对Mg-Li-Ca合金由点蚀向均匀降解转变的影响，阐明了其在生理环境下的均匀降解机理；提出了在生理溶液中挤压态细晶AZ31表面碳酸盐成膜机制。　　2. 基于涂层结构和功能一体化设计理念，突破了镁合金表面涂层制备技术，首次采用双脉冲电沉积在镁合金表面制备了具有生物活性、可降解的缺钙型HA涂层，该涂层可有效控制体内外的降解速率，具有良好的生物相容性。研究了电沉积工艺对缺钙型HA晶体生长过程的影响，阐明了缺钙型HA涂层的形成机理、影响涂层降解的因素，揭示了缺钙HA/镁合金的体外降解行为和降解规律。　　3. 首次采用微弧氧化结合电沉积两步法制备致密均匀、结合强度高和生物相容性优良的钙磷盐/氧化镁生物复合涂层，提高涂层与镁合金基体的结合强度及涂层的生物活性，并通过在涂层中引入其他离子提高涂层的生物活性，阐明了复合涂层的形成机理。　　4. 首次阐明了缺钙型HA/镁合金的动物体内降解行为和降解规律，研究了HA涂层、过渡层及镁合金基体的骨响应行为（包括骨传导、骨诱导、材料与骨组织界面结构等），揭示了溶出离子如Mg2+释放速率对骨组织矿化的影响，从细胞、血液和组织三方面评价了HA/镁合金的体内生物相容性。　　该成果受到4项国家级项目和多项省部级项目资助，共发表论文46篇（SCI收录43篇、EI收录2篇），总被引2000余次，其中10篇代表性论文SCI他引656次，篇均SCI他引65.6次，单篇最高他引173次。其中，2篇曾进入ESI论文（C.L. Wen， et al. Applied Surface Science， 2009 （255）： 6433和R.C. Zeng， et al. Corrosion Science， 2014 （79）：69），项目组成员在国内外学术会议上做特邀或口头报告10余次；申请发明专利10项，已授权7项；培养博士生9名，硕士生55名，青年教师8位。　　该成果突破了医用镁合金涂层的制备技术，实现镁合金基体和涂层降解的双级可控，为医用镁合金设计、涂层制备与降解速率调控提供了理论基础和技术依据，具有重大的理论价值和应用价值。成果获得了“973”前期专项验收专家组的高度评价，即“首次利用脉冲点成绩或微弧氧化/电沉积制备技术在新型医用镁合金表面成功制备了具有生物活性的纳米钙磷涂层，该涂层可有效减缓医用镁合金材料在体内外的降解速率、具有良好的生物相容性，为研究新型医用镁合金材料取得了突破性的进展。课题在新型可降解镁合金材料的开发、镁合金表面生物改性等方面具有创新和前沿性。“
联系人：	乔宪丽	成果登记日期：	2018-07-04
联系人email：	ql123@zzu.edu.cn	单位代码：	94100146
邮政编码222：	450001	联系人电话：	0371-67781696
单位传真：	0371-67763046	单位通讯地址：	河南省郑州市高新区科学大道100号
单位所在省市：		单位电话：	0371-67781696;67783111
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：	山东科技大学	已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	关绍康;曾荣昌;王利国;朱世杰;王焕新;任晨星	资源采集日期：	2019-03-15

骨植入镁合金缺钙型HA涂层的形成机理与均匀降解机制

最新科技成果资讯

热门资讯排行

最新科技图文资讯

友情链接