【摘要】 本文通过溶血率、细胞增殖等实验，解析GO/HA涂层对AZ91D镁合金生物相容性的改善效果，揭示表面改性技术在可降解植入材料领域的突破性进展。

近年来，AZ91D镁合金凭借其可降解特性和优异力学性能，成为骨科植入物及心血管支架领域的研究焦点。然而高腐蚀速率引发的溶血问题严重制约其临床应用。Ji团队创新性采用氧化石墨烯/羟基磷灰石复合涂层技术，显著提升材料的生物安全性。

 

血液相容性关键实验解析

1. 溶血率对比实验
未改性AZ91D的溶血率高达15.22%，远超5%的医用标准（图2：溶血率柱状对比图，alt="GO/HA涂层与裸镁合金溶血率对比"）。经表面改性的实验组溶血率下降至安全阈值内，证明GO/HA涂层通过调节离子释放速率，有效维持红细胞渗透压平衡。这种纳米-微米级复合结构为材料表面钝化提供了新思路。

GO/HA涂层与裸镁合金溶血率对比

图1. 各组镁离子浓度比较(**p <0.01， *p<0.05)。[1]

 

2. 血小板粘附抑制机制
实验数据显示，改性材料表面血小板活化标志物CD62P表达量降低42%。透射电镜观察发现，涂层表面形成均匀的生物矿化层，这种仿生结构显著减少凝血因子激活路径。

 

细胞相容性多维验证

通过MTT法检测发现：

  • 改性组细胞增殖率提升28.6%
  • 细胞毒性评级从Ⅲ级改善至Ⅰ级
  • NO释放量增加19.8μmol/L
  • 总抗氧化能力(T-AOC)提升35%

数据表明，GO/HA涂层创造的微碱性环境既能延缓镁基体腐蚀，又为细胞代谢提供了理想的生化微环境。这种双重复合效应解决了传统涂层技术中生物活性与耐腐蚀性难以兼顾的行业痛点。

图2. CCK-8试剂盒检测提取液培养1 d后HUVEC的增殖情况(**p <0.01)。[1]

 

技术应用前景展望

本研究验证的表面改性方案，为可降解植入材料开发提供了重要参考：

1.心血管支架：降低血栓形成风险

2.骨科内固定器械：延长服役周期

3.牙科种植体：促进骨整合
未来研究可结合3D打印技术，实现多级孔隙结构的精准调控，进一步提升材料与宿主组织的界面相容性。

 

参考文献：[1] Ji, H., Zhao, Y., Yu, X. et al. Effect of Graphene Oxide/Hydroxyapatite fine-grained AZ91D on blood compatibility and cytocompatibility. J Mater Sci 57, 15008–15015 (2022).

 

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