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镁基可降解医用材料的生物学特性及其表面改性机理

成果基本信息
关键词: 镁;生物降解;表面改性
成果类别: 基础理论 技术成熟度: /
体现形式(基础理论类): 论文 体现形式(应用技术类): /
成果登记号: 360-08-11910642 资源采集日期: 09-3-20
研究情况
单位名称: 重庆大学 技术水平: 国际先进
评价证书号: / 评价单位: 自然科学基金委员会
评价日期: 2007.12.25 评价证书号: /
转化情况
转让范围: / 推广形式: /
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
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成果简介

  本项目率先提出了金属基可降解生物植入材料的研发思路,旨在利用镁的低耐蚀和无毒特性,开发新一代可控降解速率的金属基植入材料。项目组在国家自然科学基金和重庆市科委的支持下,开展了“镁基可降解医用材料的生物学特性及其表面改性机理”的研究,主要研究成果如下:   1、揭示了镁及镁合金的腐蚀降解规律。通过电化学腐蚀试验和浸泡试验等方法研究证明,纯镁在SBF中的腐蚀在宏观上是均匀的,但微观上是局部进行的。MgCa合金在SBF中浸泡一定时间后,表面生成了羟基磷灰石(HA)的前驱体Ca_3(PO_4)_2。   2、首创了适用于镁基生物材料的碱热处理、热自组装单分子膜、稀土转化膜、生物陶瓷涂层等表面改性方法。试验证明,经处理的镁及镁合金具有良好的生物学相容性和耐腐蚀性。   3、通过细胞培养和溶血率试验证实,镁和镁钙合金具有良好的细胞相容性和血液相容性,符合生物材料的要求。   4、根据ISO 10993-12要求进行小白鼠注射试验,发现镁没有明显的急性毒性表现。   5、通过兔股骨植入试验发现,表面改性的镁及镁钙合金具有在降解的同时能诱导Ca、P富积和新骨形成,显示成骨活性,植入后动物的血镁含量无异常。   本研究揭示了镁及镁合金在生理环境中的腐蚀规律和影响因素,为镁基生物材料的成分、组织设计和表面改性奠定了基础;首创了镁合金碱热处理、热自组装单分子膜、稀土转化膜、生物陶瓷涂层等表面改性方法,有效地控制了镁基生物材料的腐蚀降解速率,并开发出很有发展前景的MgCa系生物医用合金;通过体外和体内试验,证明了镁基生物材料的生物相容性,初步查明了镁基植入材料在体内的降解过程及其与自然骨组织的相互作用。这些成果加深了人们对镁基生物医用材料的腐蚀降解规律、生物相容性能、成骨活性等的认识,对镁合金生物材料的制备和应用技术的发展将产生重要的推动作用,具有重要的科学意义与潜在应用价值。   项目组在国内外公开发表相关学术论文10余篇,在生物医用材料和镁合金的腐蚀与防护领域产生了重要的学术影响。

成果名称: 镁基可降解医用材料的生物学特性及其表面改性机理 关键词: 镁;生物降解;表面改性
成果类别: 基础理论 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: 2003.01 至2007.12 成果体现形式(应用技术类): /
成果属性: / 成果体现形式(基础理论类): 论文
技术成熟度: / 技术水平: 国际先进
研究形式: 独立研究 学科分类1: 310.61
单位名称: 重庆大学 学科分类2: /
中图分类号1: R318.08 所属高新技术类别: /
中图分类号2: / 课题来源: 01;03
应用行业: 卫生、社会保障和社会福利业 课题立项名称:
国家科技计划子类别: 基础研究计划 课题立项编号: 30670562;SPC2004AA40003-6
经费实际投入额 (万元): 17 评价单位: 自然科学基金委员会
评价形式: 结题 应用状态: /
评价日期: 2007.12.25 转让范围: /
评价证书号: / 推荐单位: /
推广形式: / 成果登记号: 360-08-11910642
成果简介:

  本项目率先提出了金属基可降解生物植入材料的研发思路,旨在利用镁的低耐蚀和无毒特性,开发新一代可控降解速率的金属基植入材料。项目组在国家自然科学基金和重庆市科委的支持下,开展了“镁基可降解医用材料的生物学特性及其表面改性机理”的研究,主要研究成果如下:   1、揭示了镁及镁合金的腐蚀降解规律。通过电化学腐蚀试验和浸泡试验等方法研究证明,纯镁在SBF中的腐蚀在宏观上是均匀的,但微观上是局部进行的。MgCa合金在SBF中浸泡一定时间后,表面生成了羟基磷灰石(HA)的前驱体Ca_3(PO_4)_2。   2、首创了适用于镁基生物材料的碱热处理、热自组装单分子膜、稀土转化膜、生物陶瓷涂层等表面改性方法。试验证明,经处理的镁及镁合金具有良好的生物学相容性和耐腐蚀性。   3、通过细胞培养和溶血率试验证实,镁和镁钙合金具有良好的细胞相容性和血液相容性,符合生物材料的要求。   4、根据ISO 10993-12要求进行小白鼠注射试验,发现镁没有明显的急性毒性表现。   5、通过兔股骨植入试验发现,表面改性的镁及镁钙合金具有在降解的同时能诱导Ca、P富积和新骨形成,显示成骨活性,植入后动物的血镁含量无异常。   本研究揭示了镁及镁合金在生理环境中的腐蚀规律和影响因素,为镁基生物材料的成分、组织设计和表面改性奠定了基础;首创了镁合金碱热处理、热自组装单分子膜、稀土转化膜、生物陶瓷涂层等表面改性方法,有效地控制了镁基生物材料的腐蚀降解速率,并开发出很有发展前景的MgCa系生物医用合金;通过体外和体内试验,证明了镁基生物材料的生物相容性,初步查明了镁基植入材料在体内的降解过程及其与自然骨组织的相互作用。这些成果加深了人们对镁基生物医用材料的腐蚀降解规律、生物相容性能、成骨活性等的认识,对镁合金生物材料的制备和应用技术的发展将产生重要的推动作用,具有重要的科学意义与潜在应用价值。   项目组在国内外公开发表相关学术论文10余篇,在生物医用材料和镁合金的腐蚀与防护领域产生了重要的学术影响。

联系人: 张晓兰 成果登记日期: 08-6-11
联系人email: xlz@cqu.edu.cn 单位代码: 95000019
邮政编码222: 400044 联系人电话: 023-65103548
单位传真: 023-65102316 单位通讯地址: 重庆市沙坪坝区沙正街174号
单位所在省市: 重庆市 单位电话: 023-65102222;65102366;13658350610
转让收入(万元): 0 单位属性: 大专院校
合作完成单位: / 已转让企业数(个): 0
成果发布年份: 2008 知识产权形式:
成果完成人: 高家诚;王勇;乔丽英;伍沙;薛燕;李伟;王强 资源采集日期: 09-3-20

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