可降解醫(yī)用金屬材料

    隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，臨床上對于醫(yī)用材料的性能有了更高的要求?？山到獠牧暇哂袃?yōu)秀的力學性能和生物學性能，已逐漸成為醫(yī)用材料研究的熱點。可降解醫(yī)用金屬材料是指在人體生理環(huán)境下，滿足人體可吸收金屬離子的安全范圍內(nèi)，逐漸腐蝕的醫(yī)用金屬材料。目前，可降解醫(yī)用金屬材料主要包括三種：

1、醫(yī)用可降解鎂及鎂合金

   鎂及鎂合金的密度約為1.74g/cm3，與人體密質(zhì)骨密度相當，楊氏模量為接近人骨的41～45GPa，可有效緩解應(yīng)力遮擋。鎂是人體細胞必需的陽離子，可參與蛋白質(zhì)的合成，激活體內(nèi)多種酶，調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的活動等。而鎂合金在一定的降解速率下是無毒的，降解釋放的微量離子對人體還是有益的。

   可降解鎂及鎂合金可作為血管支架是用于治療心血管疾病的植入性器械，如Biotronik 公司生產(chǎn)的LektonMagic 冠脈支架，它是由管狀WE43 鎂合金經(jīng)激光雕刻而成。鎂合金絲材也被用作血管的縫合線及血管夾，純鎂制作的血管夾可有效克服傳統(tǒng)金屬血管夾需二次手術(shù)取出及干擾CT 掃描等缺點。在外科領(lǐng)域，鎂合金可用來制備骨板、骨釘、多孔骨修復支架等。

2、可降解鐵基合金

   作為醫(yī)用可降解金屬材料，鐵基合金具有以下幾方面的優(yōu)勢：

   (1) 優(yōu)異的力學性能。

   與鎂合金相比具有較高強度、彈性、塑性。彈性模量高于316L 不銹鋼和鎂合金，應(yīng)用于血管支架，能夠提供更好的徑向支撐。

   (2) 可降解性。

   鐵的標準電極電位是0.44V，易被腐蝕。但與鎂相比，腐蝕降解速度很慢。降解時不會釋放氣體，不會造成血液堿性化。

   (3) 良好的生物相容性。

   鐵是人體必需的營養(yǎng)元素之一，能夠合成人體血紅蛋白、肌紅蛋白、細胞色素及多種酶。

但研究發(fā)現(xiàn)鐵基合金降解速度很慢，作為可降解醫(yī)用金屬材料，鐵基合金還有待進一步發(fā)展。

3、鋅及其合金

   鋅是人體必需的微量元素，對免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和細胞生長發(fā)育具有重要作用。鋅具有優(yōu)異的力學性能。與鎂相比，鋅的密度( 約7.14 g·cm-3) 大于鎂的密度( 約1.74g·cm-3 ) ，模量( 43 GPa) 與鎂( 45 GPa) 接近，但其降解速度比鎂慢。有關(guān)生物可降解鋅合金的研究主要以Zn-Mg 合金為研究對象。

   目前，鋅及其合金在臨床應(yīng)用中仍有問題需要解決：一方面，鋅質(zhì)地軟而且脆，機械強度不足以單獨應(yīng)用于臨床；另一方面，鋅基合金通常含有生物毒性的元素。