2022年3月3日，四川省骨科醫(yī)院Shen Hai、布加勒斯特理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院Antoniac Vasile Iulian和四川大學(xué)國家生物材料工程技術(shù)研究中心Xiangdong Zhu及其團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在《Bioactive Materials》上發(fā)表題為“Construction of a magnesium hydroxide/graphene oxide/hydroxyapatite composite coating on Mg–Ca–Zn–Ag alloy to inhibit bacterial infection and promote bone regeneration”的文章，提供了一種有前景的具有良好耐腐蝕性、抗菌能力和成骨活性的多功能鎂基植入物表面改性策略。

在這篇文章中，云克隆試劑盒【Ⅰ型前膠原氨基端原肽(PINP)檢測試劑盒(酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法)，SEA957Ra】受到科研工作者的認(rèn)可，榮登優(yōu)秀國際期刊。

研究簡介

鎂（Mg）及其合金作為新一代醫(yī)用金屬材料，因其具有生物降解能力和對天然皮質(zhì)骨的閉合彈性模量而備受關(guān)注。與不銹鋼、鈦和鈦合金等傳統(tǒng)的永久性金屬植入物相比，鎂基植入物可以避免二次手術(shù)和應(yīng)力屏蔽的缺點(diǎn)。更重要的是，鎂離子可以通過調(diào)節(jié)骨生物礦化和促成骨免疫微環(huán)境的形成來促進(jìn)骨再生和加速骨折愈合。然而，鎂基種植體在生理?xiàng)l件下的快速降解會(huì)產(chǎn)生大量氫氣，導(dǎo)致種植體機(jī)械強(qiáng)度呈指數(shù)下降、骨愈合受損和內(nèi)固定失敗。此外，在組織修復(fù)過程中，細(xì)菌可能會(huì)在種植體表面粘附和定植，迅速增殖并最終形成致密的細(xì)菌膜，大大抑制抗生素的殺傷作用，阻礙后續(xù)的成骨，從而導(dǎo)致種植體失敗。因此，開發(fā)具有良好耐腐蝕性、抗菌能力和成骨活性的多功能鎂基植入物對于滿足復(fù)雜的臨床需求是非?？扇〉摹?/span>

研究表明，通過堿熱處理在純Mg表面原位制備Mg(OH)₂納米片涂層，顯著增強(qiáng)基體材料的耐腐蝕性和抗菌能力；化學(xué)成分與天然骨組織的無機(jī)成分相似的磷酸鈣（CaP）基涂層是最常用和研究的生物活性涂層，以提高鎂合金的抗腐蝕性能；氧化石墨烯（GO）由于其獨(dú)特的二維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、豐富的化學(xué)官能團(tuán)和較大的比表面積，被認(rèn)為是一種理想的用于表面涂層增強(qiáng)的納米級填料。因此，Mg(OH)₂、CaP 和 GO 的組合可能是在鎂合金表面構(gòu)建具有優(yōu)異耐腐蝕性、成骨活性和抗菌能力的功能性復(fù)合涂層的合適方法。

首先，根據(jù)作者先前研究選擇性能最佳的Mg-0.8Ca–5Zn-1.5Ag (ZQ71)合金作為靶材，并使用氫氧化鈉溶液進(jìn)行水熱處理，在其表面原位制備了 Mg(OH)₂ 涂層（命名為 ZQ71-H）。其次，應(yīng)用電泳沉積在 ZQ71-H 表面生成 GO 層（命名為 ZQ71-HE）。最后，通過電化學(xué)沉積在ZQ71-HE表面構(gòu)建了羥基磷灰石（HA）復(fù)合涂層（命名為ZQ71-HEP）。具有高結(jié)合強(qiáng)度和納米級形貌的復(fù)合涂層顯著增強(qiáng)了ZQ71合金的耐腐蝕性并降低了降解速率。使用 MC3T3-E1 細(xì)胞進(jìn)行的體外細(xì)胞培養(yǎng)表明，復(fù)合涂層改性的 ZQ71 合金（ZQ71-HEP）比 ZQ71 具有更高的細(xì)胞活力和成骨相關(guān)基因的基因表達(dá)水平。此外，在 ZQ71-HEP 上觀察到對革蘭氏陽性菌（金黃色葡萄球菌）和革蘭氏陰性菌（大腸桿菌）的抗菌活性增強(qiáng)。體內(nèi)植入后，與 ZQ71 組和對照組相比，ZQ71-HEP 在正常和感染環(huán)境中均表現(xiàn)出優(yōu)異的殺菌作用和促成骨作用。

綜上所述，作者的研究為開發(fā)具有良好耐腐蝕性、抗菌能力和成骨活性的多功能鎂基植入物提供了一種有前景的表面改性策略，并擴(kuò)大了鎂基材料的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。