&

鎂合金腐蝕研究進(jìn)展(21)—Mg-4Li-1Ca表面MAO/殼聚糖自降解機(jī)理

2018-03-08 09:57:32 作者：曾榮昌來(lái)源：山東科技大學(xué) 分享至：

調(diào)控醫(yī)用鎂合金腐蝕速率和微環(huán)境pH值面臨巨大挑戰(zhàn)。這是因?yàn)殒V過快的降解速率與骨生長(zhǎng)速率不相匹配。另外，腐蝕降解導(dǎo)致微環(huán)境的高堿性也不利于細(xì)胞生長(zhǎng)。前人的工作和我們的工作表明，鎂合金表面聚乳酸膜（PLLA）和殼聚糖（CS）能一定程度地提高鎂合金的耐蝕性能和生物相容性。微弧陽(yáng)極氧化膜（MAO）具有較高的硬度、與基體冶金結(jié)合和較好的耐蝕性。其多孔性也存在不足，長(zhǎng)期浸泡后期可能反而加快基體腐蝕。但其多孔性也為高分子涂層提供更好的機(jī)械結(jié)合位點(diǎn)，有利于高分子涂層的結(jié)合。

我們的前期研究表明，Mg-Li-Ca表面經(jīng)冷凍干燥得到的多孔MAO/PLLA膜在Hank's溶液中浸泡140h后，pH值范圍為7.3-7.8.這說(shuō)明PLLA的水解和酸化可中和調(diào)節(jié)鎂腐蝕降解的pH值到適宜細(xì)胞生長(zhǎng)的微環(huán)境。但PLLA的膨脹腐蝕和剝落也帶來(lái)了臨床應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)。相比PLLA，CS降解速率慢，另具有抗菌功能。因此，CS改性開始受到關(guān)注。我們課題組利用層層組裝（layer-by-layer assembly）CS/聚谷氨酸（poly-L-glutamic acid），實(shí)現(xiàn)了提高鎂合金耐蝕性和抗菌性能的目的。鄭玉峰教授課題組及其他研究者發(fā)現(xiàn)CS的分子量和層數(shù)對(duì)鎂基體耐蝕有影響，證實(shí)CS可降低溶液pH值。但未見有鎂合金表面CS膜極性和降解機(jī)理的報(bào)道。

本項(xiàng)工作發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于鎂合金基體，CS的自腐蝕電位更負(fù)，為陰極性。為此，我們提出了Mg-4Li-1Ca表面微弧氧化膜/殼聚糖自降解模型，并闡明其機(jī)理。

此項(xiàng)研究發(fā)表在Surface and Coating Technology （2018, 34: 1-11 ）。題目為：Self-degradation of micro-arc oxidation/chitosan composite coating on Mg-4Li-1Ca alloy （可免費(fèi)下載）。