【摘要】 镁合金植入人体后,生物相容性是一个复杂的链式过程,血液相容性和细胞相容性是评价的两个基本内容。

镁合金具有优异的物理力学性能,有望成为新一代医用可降解材料。为了改善镁合金材料的血液相容性,本文对氧化石墨烯(GO)/羟基磷灰石(HA)-AZ91D进行了血液相容性分析。AZ91D作为对照组,GO/HA-AZ91D作为实验组。通过溶血率试验、细胞增殖试验、NO释放和T-AOC试验对两种样品进行了体外研究。结果与研究小组的工作相结合,表明GO/HA-AZ91D组的血液相容性和细胞相容性显著提高,为未来镁合金防腐涂层提供了有效的思路。

镁合金植入人体后,生物相容性是一个复杂的链式过程,血液相容性和细胞相容性是评价的两个基本内容。特别是对于镁合金,高腐蚀速率可能会对其生物相容性产生很大影响。在本研究中,将GO-HA涂层在镁合金表面作为耐腐蚀聚合物保护层,并检测涂层前后镁合金材料的溶血率。涂层镁合金材料的溶血率低于5%,符合医用材料的要求。然而,AZ91D的溶血率高达15.22%,导致严重的溶血。溶血严重的原因可能是AZ91D离子含量高。当红细胞与物质接触时,红细胞可能在细胞壁两侧产生不同的渗透压,导致溶血。因此,我们可以知道,通过适当的表面改性来提高镁合金材料的耐腐蚀性,可以避免镁合金材料产生不利的溶血作用。溶血率试验证明,涂层镁合金具有良好的血液相容性。通过细胞增殖试验、细胞毒性试验、NO含量和T-AOC含量测定研究细胞相容性。用CCK-8试剂盒检测不同浓度的AZ91D和GO/HA-AZ91D提取物对人脐静脉内皮细胞增殖的影响。结果表明,不同浓度的提取物对内皮细胞有不同的作用。对于AZ91D,浓度越高,内皮损伤越大。而GO/HA对实验组内皮细胞增殖的保护作用不如对照组明显。特别是AZ91D,高浓度的提取物抑制了内皮细胞的增殖。细胞毒性实验表明,不同浓度的AZ91D提取物在细胞培养1、3和5天时与实验组相比有一定的损伤,GO/HA-AZ91D可能受到GO/HA的保护,毒性较小。CCK-8试剂盒检测细胞增殖,PHB作为保护层,在一定程度上促进了细胞增殖。涂层前后NO含量不受影响,与正常对照组比较无差异。然而,镁合金涂层前后的总抗氧化能力大大提高。总的来说,涂层镁合金材料在血液相容性和细胞相容性方面都得到了一定的改善,为镁合金未来的表面改性奠定了一定的基础[1]。

[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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