新型镁合金螺钉体外腐蚀降解及细胞活性研究

摘要

研究了基于NZ30K合金开发的新型Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr-0.2Mn镁合金耐腐蚀性、体外降解行为特性及浸提液细胞生物毒性.采用金相显微镜得到新型镁合金金相显微图,采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)获取SEM图;采用武汉科思特电化学工作站进行电化学测试,并绘制动电位极化曲线,以磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffer Solution,PBS)模拟体液环境,记录氢气析出体积并计算腐蚀速率;利用细胞完全培养基测定pH值、重量变化曲线;获取大鼠骨髓间充质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells,BMSCs),并利用完全细胞培养基制作新型镁合金浸提液,检测细胞生物活性,以ZA75镁合金为基础添加0.3％Mn元素制成合金作为对照组,比较腐蚀电位、体外降解情况以及细胞活性.结果表明:新型Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr-0.2Mn镁合金横截面等轴晶体组织细小均匀性较好,纵截面呈长条状组织均匀性稍差;自腐蚀电位较高,为-1.3912 V;自腐蚀电流密度较低,为7.37×10-7 A·cm-2;体外析氢量低,失重量、pH值变化幅度相对较小;降解速率下降后呈现小范围上升后趋于平缓;具有良好的细胞相容性,可以促进BMSCs细胞增殖分化.