{首页主词},&

鎂合金腐蝕研究進展(21)—Mg-4Li-1Ca表面MAO/殼聚糖自降解機理

2018-03-08 09:57:32 作者：曾榮昌來源：山東科技大學分享至：

調控醫用鎂合金腐蝕速率和微環境pH值面臨巨大挑戰。這是因為鎂過快的降解速率與骨生長速率不相匹配。另外，腐蝕降解導致微環境的高堿性也不利于細胞生長。前人的工作和我們的工作表明，鎂合金表面聚乳酸膜（PLLA）和殼聚糖（CS）能一定程度地提高鎂合金的耐蝕性能和生物相容性。微弧陽極氧化膜（MAO）具有較高的硬度、與基體冶金結合和較好的耐蝕性。其多孔性也存在不足，長期浸泡后期可能反而加快基體腐蝕。但其多孔性也為高分子涂層提供更好的機械結合位點，有利于高分子涂層的結合。

我們的前期研究表明，Mg-Li-Ca表面經冷凍干燥得到的多孔MAO/PLLA膜在Hank's溶液中浸泡140h后，pH值范圍為7.3-7.8.這說明PLLA的水解和酸化可中和調節鎂腐蝕降解的pH值到適宜細胞生長的微環境。但PLLA的膨脹腐蝕和剝落也帶來了臨床應用的風險。相比PLLA，CS降解速率慢，另具有抗菌功能。因此，CS改性開始受到關注。我們課題組利用層層組裝（layer-by-layer assembly）CS/聚谷氨酸（poly-L-glutamic acid），實現了提高鎂合金耐蝕性和抗菌性能的目的。鄭玉峰教授課題組及其他研究者發現CS的分子量和層數對鎂基體耐蝕有影響，證實CS可降低溶液pH值。但未見有鎂合金表面CS膜極性和降解機理的報道。

本項工作發現，相對于鎂合金基體，CS的自腐蝕電位更負，為陰極性。為此，我們提出了Mg-4Li-1Ca表面微弧氧化膜/殼聚糖自降解模型，并闡明其機理。

此項研究發表在Surface and Coating Technology （2018, 34: 1-11 ）。題目為：Self-degradation of micro-arc oxidation/chitosan composite coating on Mg-4Li-1Ca alloy （可免費下載）。