钴合金和钛合金的细胞毒性研究

摘要

对植入材料磨损态的Co-29Cr-5Mo(CCM)和Ti-6Al-4V(Ti64)的细胞毒性进行研究.与固溶态相比,在完全培养液中,通过噻唑蓝(MTT)法研究两种合金在不同浸提浓度、不同浸提时间下的材料浸提液对小鼠成纤维细胞(L929)的毒性及影响机制.扫描电子显微镜(SEM)观察腐蚀前后材料表面的变化,ICP发射光谱仪(ICP-MS)检测CCM和Ti64合金中主要金属离子的释放,电化学工作站(CHI760E)表征两种磨损态合金在完全培养液中的腐蚀情况.MTT实验结果表明:磨损态的两种合金随材料浸提浓度和时间的增大,细胞的相对增殖率(RGR)均减小,其中CCM的RGR由98.36％减小至73.28％,细胞毒性由0级升至2级;Ti64的RGR减小至85.86％,细胞毒性升至1级.ICP-MS结果表明,磨损态合金有害离子的释放量随着浸提时间不断上升,浸提至168 h时,磨损态CCM合金Co和Cr释放量分别高达1249.7和293.9μg/L;磨损态Ti64合金Al和V释放量分别为30.7和19.7μg/L.CCM的Tafel曲线和SEM分析表明,在完全培养液中,CCM表面化学位较高的棱、尖角以及微米级沟壑位置发生了缝隙腐蚀,造成金属离子的释放,并对L929细胞的生长和分裂产生抑制作用.