解放军医学院学报

国内刊号:10-1117/R

国际刊号:2095-5227

解放军医学院学报杂志2023年第4期:3D打印磷酸钙涂层多孔镁金属支架的力学性能和生物相容性评估

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作者:叶健廷, 缪铂尊, 熊英杰, 孟昊业, 单验博, 孙小涵, 卢雨征, 武艳斌, 林万程, 关聪聪, 刘修志, 王鑫, 许文静, 袁广银, 彭江, 周成福

关键词:3D打印, 选择性激光熔化, 多孔镁金属支架, 磷酸钙生物涂层, 力学性能, 生物相容性

背景负重部位骨松质的大面积缺损修复是临床中一个待解决的难题,多孔镁金属结合磷酸钙(Ca-P)生物活性涂层有望克服这一难题,但缺乏相应力学和生物相容性评价。目的评价Ca-P涂层多孔镁金属支架的力学性能和生物相容性。方法采用选择性激光熔化3D打印工艺制备多孔镁金属支架,通过化学转化法在多孔纯镁金属支架表面制备Ca-P生物活性涂层,与无涂层镁金属支架做对比。采用扫描电子显微镜和能量色散X射线能谱对材料涂层的形貌、成分进行表征;通过压缩力学实验绘制应力-应变曲线,并计算支架屈服强度和弹性模量。采用CCK-8法、活死染色和细胞黏附等手段检测多孔镁金属支架的生物相容性。结果制备Ca-P涂层多孔镁金属支架;扫描电子显微镜和能量色散X线能谱结果显示多孔镁金属支架内部镁颗粒呈现出融合体状;Ca-P涂层由花瓣状晶粒以一定的取向相互堆叠而成,与基体无缝隙紧密结合。力学性能测试显示,Ca-P涂层多孔镁金属支架抗压强度高于无涂层支架(35.3 ± 0.7) Mpa vs (31.0 ± 1.0) Mpa,P=0.003,n=3,杨氏模量高于无涂层支架(656.0 ± 8.7) Mpa vs (623.0 ± 7.0) Mpa,P=0.007,n=3;生物相容性结果显示,相比空白组,Ca-P涂层支架有显著促增殖作用,无涂层支架有显著抑制作用。结论相比无涂层多孔镁金属支架,Ca-P涂层多孔镁金属支架力学性能优,生物相容性好,可用于负重部位骨松质缺损的修复。

来源:2023年第4期

《解放军医学院学报》期刊编辑部

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