新型生物可降解锌合金植入材料在大鼠骨修复模型中的应用

作     者：高质涵 高铭泽 陈培剑 付高洁 刘洁婷 肖阳 GAO Zhihan;GAO Mingze;CHEN Peijian;FU Gaojie;LIU Jieting;XIAO Yang

作者机构：牡丹江医科大学生命科学学院生物医学工程教研室黑龙江牡丹江157000 牡丹江医科大学医学影像学院电工电子教研室黑龙江牡丹江157000 牡丹江医科大学附属第二医院普外科黑龙江牡丹江157000 

出 版 物：《中国医科大学学报》 (Journal of China Medical University)

年 卷 期：2025年第54卷第1期

页      面：69-74,81页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目(2021-KYYWFMY-0059) 

主　　题：锌 铜 锶 促成骨能力 生物降解 骨科植入物 

摘      要：目的比较新型生物可降解植入材料Zn-2Cu-xSr(x=0、0.5和1 wt.%)合金的体外降解率、细胞毒性、体内促成骨能力和体内生物毒性,评价其在骨科领域的应用前景。方法通过pH值监测和材料降解率评价Zn、Zn-2Cu、Zn-2Cu-0.5Sr、Zn-2Cu-1Sr和Ti的体外降解能力。通过细胞增殖实验和细胞骨架荧光染色法比较Zn、Zn-2Cu、Zn-2Cu-0.5Sr、Zn-2Cu-1Sr和空白对照的体外细胞相容性。通过micro-CT扫描、骨矿物质密度检测评价Zn、Zn-2Cu、Zn-2Cu-0.5Sr和Zn-2Cu-1Sr的体内促成骨作用。通过HE染色比较Zn-2Cu-1Sr和空白对照的生物相容性。结果Zn组、Zn-2Cu组、Zn-2Cu-0.5Sr组、Zn-2Cu-1Sr组与Ti组比较,pH值均无统计学差异(P0.05)。Zn-2Cu-0.5Sr组材料降解率显著低于Zn-2Cu-1Sr组和Zn-2Cu组(P0.05)。体外细胞相容性结果显示,空白对照组细胞增殖率低于Zn-2Cu-0.5Sr组和Zn-2Cu-1Sr组(P0.05)。micro-CT结果显示,Zn-2Cu-1Sr组骨矿物质密度显著高于Zn-2Cu组和Zn-2Cu-0.5Sr组(P0.05)。HE染色结果显示,Zn-2Cu-1Sr组大鼠心脏、肝、肺和肾组织未见异常或病理形态。结论将微量的铜和锶加入锌中,可以有效降低材料的降解率并提高材料的生物相容性和促成骨能力。