科技日报记者 顾钢
瑞士苏黎世联邦理工学院研究职员初次在纳米标准上不雅察到生物医学利用的镁合金的侵蚀。这为更好展望人体植进物的降解，开辟量身定制的植进物材料迈出主要一步。研究成果已颁发在《高级材料》杂志上。
镁及其合金正愈来愈多地用于医学，它可以作为骨外科手术中的植进物材料，例如螺钉或钢板等；也能够作为支架材料，用以扩大在血汗管外科中狭小的冠状血管。
与不锈钢、钛或聚合物制成的常规植进物比拟，轻金属具有生物可接收的上风，是以不需要第二次手术便可以从患者体内掏出植进物。镁还增进骨骼发展，从而有益于骨折愈合。
可是纯金属镁太软，是以不合适此类手术利用。为了取得需要的强度，必需添加合金元素，凡是是稀土元素钇和钕。因为这些物资对人体而言是异物，是以它们可能会在撤除植进物时在人体内储蓄积累，厥后果尚难预感。对儿童来讲，这类植进物更是不适合。
来自苏黎世联邦理工学院金属物理与手艺尝试室的约尔格·洛夫勒传授开辟了一种新的合金家族，除镁之外，还含有低于1％的锌和钙元素。这些元素与镁一样，具有生物相容性，可以被人体接收。
按照制造工艺的分歧，在新开辟的合金中会构成由三种合金元素构成的沉淀。这些沉淀物的年夜小各不不异，凡是只有几十纳米。但对加强植进物材料杰出机械机能必不成少，而且可能会影响材料的侵蚀速度。
但是，这些生物相容性镁合金的普遍外科手术利用仍面对障碍，首要是对在所谓心理前提下体内金属降解机理领会甚少。是以，没法取得这类植进物在体内保存多长时候的靠得住展望。
洛夫勒传授及其同事借助阐发透射电子显微镜（TEM），可以或许在几秒到几小时的摹拟心理前提下，之前所未有的纳米分辩率具体不雅察镁合金的布局和化学转变。利用这项现代手艺证实了之前没法取得的脱合金机制，该机制可肯定镁基质中沉淀物的降解。
研究职员可以或许近乎及时地不雅察到钙和镁离子在与摹拟体液接触时若何从分泌物中逸出，而锌离子依然保存并堆集。成果分泌物的化学构成持续转变，这也证实了它们的电化学活性在沉淀物中动态转变的事实，即加快了植进物材料的降解。
该研究首要作者，洛夫勒传授的博士生玛蒂娜·希霍娃称，“这类熟悉改变了先前的教条。迄今为止都假定镁合金中析出相的化学成份在侵蚀进程中连结不变，这类假定致使年夜大都关于人体植进物延续时候的展望是毛病的。”
因为有了新的发现，此刻可以设计镁合金，从而可以更好地展望它们在体内的降解行动，并对其进行更切确的节制。这对儿童植进手术特别需要，由于儿童体内的镁植进物降解速度比成人快很多。别的，支架用镁合金的降解速度较着慢于骨板或螺钉的降解速度。希霍娃暗示：“凭仗对具体侵蚀行动的领会，我们已朝着为分歧患者和医疗利用量身定制合金的方针迈出了关头一步。”
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