相比于钛合金,镁合金最大的劣势是强度低、耐腐蚀性差。而作为可降解植入材料的时候,这两点就成为了最大的优势。
镁合金的强度和骨骼相近,而钛合金的强度要远高于骨骼。过高的强度导致骨骼生长过程中受力不均,拿走钛合金支架之后又后受力又会发生猛然的变化,不利于骨骼生长和恢复。
镁是一种比较活泼的金属元素,容易被腐蚀,换句话说就是容易被降解。作为人体必需的元素之一,降解后的镁离子不会带来毒性,还有助于骨骼的生长。多余的镁离子可以通过尿液代谢离开人体,不会在体内聚集。
此外镁的生物相容性也非常好,密度和人骨也类似。综上所述,通过合适的处理,调节镁合金降解的速度,可以最大程度的配合人骨的生长和恢复,也免去了二次手术的烦恼。
参考文献:百度文库里面一堆关于镁合金生物医用植入材料的中文综述……
如果你要着手研发一款“医用”、“植入”材料,首先你要考虑一个问题:材料的生物相容性!什么意思呢?就是你鼓捣的这东东埋进去,对人体不能有害,而且也要适合人体需求,让人体能够接受它。就是要经受得起安全性和有效性评价。
安全性评价好理解:万万不可让植入的东西趁你病,要你命!一般通过体外细胞急性毒性试验来证明材料无细胞毒性。不仅如此,还要科学评价植入物滞留人体的时间周期内其本体及其降解物是否引起人体组织和器官的炎性反应、免疫反应,致癌性如何,等等(参见ISO10883-1医疗器械生物学评价;国内等同为CB/T16886.1)。
镁,是人体必需的常量元素之一,它是安全的! 过量摄入的镁可以通过尿液排出体外,所以我们可以安心地选择将它植入体内。
伤残的身体不得不借助外物来修补,当然希望植入物性能要好,不说比原生的物件更佳,至少也得差不多吧。垫个鼻梁,观之挺翘悦目,刮之手感柔滑;接个手筋,伸缩自如,挽个剑花乱人眼目。要达到这效果,选材很!重!要!
骨修复中,金属合金是个不错的选择。镁及其合金的密度与骨的密度相近,很符合理想的接骨板的要求;其强度够高,有足够的支撑能力;其杨氏模量与骨组织相近,植入后的应力遮挡效应较其它金属合金要低;镁的化学性质比较活泼,在完成其辅助骨再生的任务后,可自行降解,部分被骨组织吸收,多余的排出体外,避免了二次手术,可大大减轻病患的痛苦。
可见,镁,是制备医用-可降解-金属-植入材料的很好选择。
是不是听上去很美?
但实际应用上,还有很多需改进之处,最大的问题是其太活泼,降解速度太快,快过了新骨再生的速度。材料研究人员还有很多工作要做啊!可以是镁合金中成分的调配,也可以是表面涂层的创新,相信办法总比困难多!