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鄭州大學鎂合金頂刊：設計生物可降解Mg-Zn合金！

2021-09-07 11:42:25 作者：材料學網來源：材料學網分享至：

近日，關紹康教授團隊通過Zn含量調控蛋白質在Mg-Zn合金表面吸附領域取得新進展，相關成果以“Zn content mediated fibrinogen adsorption on biodegradable Mg-Zn alloys surfaces”為題，發表在材料領域期刊《Journal of Magnesium and Alloys》上（IF:10.088）。鄭州大學材料學院博士研究生王紅艷為第一作者，關紹康教授為通訊作者，鄭州大學材料學院為第一通訊單位。

鎂合金因具有良好的生物相容性、力學相容性及生物降解性等優點，是永久性植入體（如血管支架、骨組織修復材料等）的一種理想替代材料。鋅是人體最豐富的營養必需元素之一，多項研究表明適量的Zn有利于提高鎂合金的力學性能及耐腐蝕性能，因此Mg-Zn基合金適合應用于生物醫療領域。蛋白質吸附是生物材料進入人體的第一階段，將會調控細胞的粘附、活化、遷移和增殖，而鎂合金中Zn含量對蛋白質在材料表面吸附的研究卻鮮有報道。

本文通過蛋白質吸附實驗與分子動力學模擬相結合，系統研究了Mg-Zn合金表面的Zn含量對蛋白質吸附行為的影響。研究結果表明，在低Zn含量的Mg-Zn合金中，Zn元素在合金內部原子層分布時結構更為穩定，此時蛋白質在合金表面的吸附強度和吸附量隨著Zn含量的升高而增加；在高Zn含量的Mg-Zn合金中，隨著Zn含量的升高，表面的負電荷量和水分子層密度增加，導致蛋白質在表面的吸附強度和吸附量逐漸降低。即蛋白質在Mg-Zn合金表面的吸附量和吸附強度隨著Zn含量增加呈現先增加后減小的趨勢。本項目對生物可降解Mg-Zn合金的設計具有重要的指導意義。

該項目研究獲得國家自然科學基金和國家重點研發計劃的支持。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213956720302474#abs0001

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