关键词： 镁合金   脑血管病   生物可降解支架   ZN20   AZ31  

摘要： 目的 探究ZN20和作为对照的AZ31对生颈总动脉内皮生长和细胞凋亡物的影响，从而评价其生物相容性和细胞毒性。方法 体外培养人脐静脉血管内皮细胞HUVEC和人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y，并加入ZN20和AZ31共培养。采用ELISA、pH测定和CCK-8检测ZN20对HUVEC和SH-SY5Y细胞炎性反应、细胞微环境和增殖活性的影响，并与AZ31进行对比研究。将ZN20和AZ31植入大鼠颈总动脉，Westernblot用于检测大鼠颈总动脉和大脑组织中Bax和Bcl-2蛋白表达，免疫组化用于检测大鼠颈总动脉中CD31和VE-cad表达，HE染色观察颈总动脉病理损伤。结果 ZN20不影响HUVEC和SH-SY5Y细胞培养基上清液炎症因子TNF-α、IL-6和CRP水平，而AZ31共培养7天增加HUVEC和SH-SY5Y细胞培养基上清液TNF-α和IL-6水平。ZN20共培养的SH-SY5Y和HUVEC细胞培养液pH值于培养第1-3天逐渐升高，随后降低；AZ31共培养的SH-SY5Y和HUVEC细胞培养液pH值在培养过程中处于较高水平。ZN20对SH-SY5Y细胞增殖存在抑制，但细胞总体仍为增殖状态，AZ31对SH-SY5Y细胞有更明显的抑制作用；ZN20对HUVEC细胞的增殖无明显影响，而AZ31对HUVEC细胞增殖有更明显的抑制性。植入ZN20降低大鼠颈总动脉和大脑组织中Bax蛋白表达，并增加Bcl-2蛋白表达；植入AZ31增加大鼠颈总动脉和大脑组织中Bax蛋白表达并降低Bcl-2蛋白表达；植入ZN20增加大鼠颈总动脉CD31表达而不影响VE-cad表达，植入AZ31增加大鼠颈总动脉VE-cad表达而不影响CD31表达；植入ZN20后大鼠颈总动脉内膜轻度增生且中膜和外膜厚度减少，植入AZ31后大鼠颈总动脉内膜减少且可见内膜和中膜缺失。结论 ZN20具有良好的生物相容性以及较低的细胞毒性，其降解对细胞微环境产生的影响较小，是脑血管支架的理想材料。

关键词： 综述   镁合金特性   电弧增材制造技术   成型质量   微观组织性能   耐腐蚀性能   制造缺陷  

摘要： 在设备轻量化与设备高端化并进的背景下，镁合金作为轻质合金，其年消耗量也在逐年增加。因具有高沉积速率、加工灵活性等特点，电弧增材制造技术（WAAM）成为制备高性能镁合金的重要手段，为此，对国内外镁合金电弧增材制造的研究和应用现状进行了梳理。首先，对镁及其合金的特性进行了总结（其具有轻质、高比强度、良好的加工性能等特点），这些特点使镁合金在交通、医疗及航空航天等领域展现出了巨大的应用潜力；其次，对电弧增材制造技术的分类进行了介绍，并对不同WAAM工艺的特点进行了比较分析；最后，针对镁合金电弧增材制造技术的研究现状，详细阐述了成型质量、微观组织性能、耐腐蚀性能、常见缺陷（如气孔、热裂纹、残余应力较大）的成因，以及针对这些制造技术缺陷的解决方案。展望未来，镁合金电弧增材制造技术进一步研究与改进的方向可以聚焦以下几个核心领域：一是优化制造过程中的热积累和冷却速率；二是创新镁合金焊丝的成分设计；三是对制造完成后的热处理工艺进行深入研究。

关键词： 梯度玻璃分级超透氧化锆   生物相容性   超透氧化锆   透明氧化锆   细胞毒性   溶血率   生物材料   工程化口腔材料  

摘要： 背景：前期研究通过2次烧结法将玻璃材料渗透入5Y-PSZ超透氧化锆中，制备了能保持高透明性且抗弯强度较高的5Y-PSZ-YGI梯度玻璃分级超透氧化锆材料。目的：评估5Y-PSZ-YGI梯度玻璃分级超透氧化锆材料的体外生物相容性。方法：（1）通过2次烧结将玻璃材料渗透入5Y-PSZ超透氧化锆中，制备5Y-PSZ-YGI梯度玻璃分级氧化锆。将5Y-PSZ-YGI梯度玻璃分级超透氧化锆（或5Y-PSZ超透氧化锆、3Y-TZP透明氧化锆）置入含体积分数10%胎牛血清DMEM培养基中12,24,72 h，培养基与试样表面积比为3 mL/cm2，得到12,24,72 h材料浸提液。（2）将小鼠成纤维细胞L929培养24 h后弃原培养基，分7组培养：对照组更换为含体积分数10%胎牛血清DMEM培养基，其余6组分别更换为3Y-TZP透明氧化锆24 h浸提液、5Y-PSZ超透氧化锆24 h浸提液、5Y-PSZ-YGI梯度玻璃分级超透氧化锆24 h浸提液、3Y-TZP透明氧化锆72 h浸提液、5Y-PSZ超透氧化锆72 h浸提液、5Y-PSZ-YGI梯度玻璃分级超透氧化锆72 h浸提液。培养1,3,5 d后，显微镜下观察细胞生长，通过CCK-8检测得到细胞增殖率，判定细胞毒性。（3）将人抗凝血分别与5Y-PSZ-YGI梯度玻璃分级超透氧化锆、5Y-PSZ超透氧化锆、3Y-TZP透明氧化锆混合，0.5 h后检测溶血率。将人抗凝血分别与3Y-TZP透明氧化锆12 h浸提液、5Y-PSZ超透氧化锆12 h浸提液、5Y-PSZ-YGI梯度玻璃分级超透氧化锆12 h浸提液混合，0.5 h后检测溶血率。结果与结论：（1）显微镜下可见，随着培养时间的延长，各组细胞数量增加，并且各实验组细胞形态与对照组基本一致。3Y-TZP透明氧化锆24 h浸提液组培养第1天的细胞毒性分级0级，其余实验组在各个时间段的细胞毒性分级均为1级。（2）无论是材料还是材料浸提液均未引起明显的溶血反应，溶血率均低于5%。（3）结果表明，5Y-PSZ-YGI梯度玻璃分级超透氧化锆对小鼠成纤维细胞L929生长增殖无明显影响，并且不会与人血发生溶血反应，具有良好的体外生物相容性。

关键词： 硼掺杂碳量子点   镁合金   微弧氧化   溶胶凝胶   防腐   腐蚀预警  

摘要： 目的 提高镁合金的耐腐蚀性能且实现腐蚀预警，提高使用使命，监测服役状态。方法 以AZ91D镁合金为基体，通过引入对Mg2+有着高选择性的荧光探针硼掺杂碳量子点（Boron-dopedCarbonquantumDots，BCDs），制备了具有腐蚀预警性能的微弧氧化-溶胶凝胶碳量子点（Micro-ArcOxidation-Sol-Gel-Boron-dopedCarbonquantumDots，MAO-SG-BCDs）复合涂层。采用傅里叶红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱等手段研究BCDs的结构、成分及对镁离子及镁合金腐蚀表面的荧光性质。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光显微镜、电化学测试等方法对复合涂层的结构和性能进行研究。结果 随着在3.5wt.% NaCl腐蚀溶液中浸泡时间的增加，与未掺杂BCDs的微弧氧化-溶胶凝胶（Micro-ArcOxidation-Sol-Gel，MAO-SG）涂层样品相比，MAO-SG-BCDs表面在紫外光照射下逐渐呈现出蓝色荧光。浸泡7 d后，MAO-SG-BCDs复合涂层的腐蚀产物膜更加致密均匀，且低频区阻抗值高于未掺杂BCDs的样品，其腐蚀电位有所提升，腐蚀电流密度、腐蚀速率均降低2个数量级，表明BCDs可以有效提升涂层的耐蚀性能。结论 BCDs可作为镁合金腐蚀预警的荧光探针材料，将其添加到微弧氧化和溶胶凝胶复合涂层中，不仅可提升镁合金AZ91D的耐蚀性能，还兼具对基体的腐蚀荧光预警响应。本研究为开发有效的镁合金腐蚀预警材料及智能防腐涂层提供了新的思路。

关键词： 医用型可吸收止血材料   骨科手术   止血机制   生物相容性  

摘要： 目的 对医用型可吸收止血材料（medical absorbable haemostatic material,MAHM）在骨科手术中止血的应用进展进行综述，以期为临床止血方案提供参考。方法 广泛查阅国内外关于MAHM应用于骨科术中止血的研究文献，并对其进行归纳、总结。结果 MAHM根据生物相容性可分为氧化纤维素/氧化再生纤维素类材料、壳聚糖及其衍生物类材料、淀粉类材料、胶原蛋白及明胶类材料和纤维蛋白胶类材料等，用于骨科术中止血均能有效减少失血量。每种止血材料具有不同的凝血机制和适用人群，氧化纤维素/氧化再生纤维素、壳聚糖及其衍生物、淀粉类止血材料主要通过刺激血管收缩和聚集血液细胞物理作用止血，适用于凝血功能异常人群。胶原蛋白及明胶、纤维蛋白胶类止血材料主要通过影响人体生理凝血机制止血，适用于凝血功能正常人群。结论合理选用MAHM能有效减少围术期失血量及降低术后并发症风险，但目前临床上单一的止血材料尚不能满足临床需求，需研发出更高止血效率的新型复合止血材料。

关键词： AZ31B镁合金   Al+Ni合金层   激光熔覆   钨极弧焊  

摘要： 镁合金表面改性技术在提升其耐磨性、耐腐蚀性及耐热性等表面性能方面发挥关键作用。本研究采用激光和钨极电弧焊两种熔覆方法,对AZ31B镁合金表面进行Al+Ni合金层熔融,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和能量散射光谱仪对合金层的微观结构及组成进行考察,并对其硬度和电化学腐蚀性能进行测试。结果发现,激光熔覆合Al+Ni金层和钨极弧焊熔覆Al+Ni合金层的硬度和耐腐蚀性得到了极大的改善。

关键词： 骨修复   镁合金   表面粗糙度   细胞活力   成骨性能  

摘要： 为提高骨科修复材料的修复效果,以WE43镁合金作为材料基体,采用微波液相法制备了一种骨修复涂层材料,并进行临床应用效果观察试验。结果表明,可以通过调控前处理液pH值对材料平均纳米针直径以及表面粗糙度进行调控。当前处理液pH值为6.0时,骨修复涂层材料的细胞活力和成骨性能较优异,7 d培养时间的细胞活力达到102.2%。此时,骨修复涂层材料的平均纳米针直径为95.4 nm,算术平均高度Sa为0.56μm,平均最大高度Sz为4.30μm,轮廓平均宽度RSm为3.20μm。在临床应用效果观察试验中,骨修复涂层材料表现出优异的骨形成和骨连接治疗效果。

关键词： 镁合金骨植入物   增材制造   成分调控   结构设计   后处理  

摘要： 随着老年人口数量的增加,骨科疾病的发生率持续上升,社会对骨植入物的需求显著提高。传统骨植入物不可降解的特性限制了骨缺损的治疗效果。镁作为一种生物相容性优异、力学性能良好的可降解金属,被公认为一种极具前途的新型骨植入物材料。通过增材制造技术成形定制化镁合金骨植入物,一方面,外形精确匹配患者的骨缺损外形,另一方面,内部的多孔结构利于新骨长入。然而现阶段增材制造镁合金骨植入物存在降解周期与骨愈合周期不匹配的问题,限制了其在骨植入物领域的推广应用。介绍了镁合金骨植入物的增材制造工艺以及面临的挑战,并从成分调控、结构设计、后处理3个方面介绍了调控镁合金植入物降解行为、力学性能和生物性能的策略。最后提出了镁合金骨植入物的潜在研究方向和未来展望。

关键词： 动物试验替代方法   医疗器械   生物相容性评价   单核细胞活化试验   毒理学关注阈值   器官芯片   重组人体表皮  

摘要： 随着医疗器械产业的迅速发展和不断创新,医疗器械临床使用的安全问题日益突出。良好的生物相容性是医疗器械临床安全有效应用的先决条件,而动物试验目前是评价医疗器械生物相容性的重要手段之一。但在替代、减少和优化动物使用的3R原则的推动下,开展体外替代试验研究是全球发展的趋势。然而与化学品和化妆品相比,医疗器械领域的生物相容性评价体外替代方法研究进展缓慢。本文从监管层面分析开展体外替代试验的重要性,介绍已用于和可用于医疗器械生物相容性评价的体外替代方法,为后续开展医疗器械体外替代试验提供参考。

关键词： AZ91镁合金   超声振动压缩(UVC)   显微组织   力学性能   变形机理  

摘要： 目的探究室温超声振动压缩(UVC)作用下镁合金的成形和应用潜力,研究AZ91固溶镁合金经UVC加工后的微观组织和力学性能演变规律,并探究其变形机理。方法在室温、频率20kHz和气压100kPa条件下对固溶态AZ91镁合金进行不同时间(0~1 s)的UVC加工,利用光学显微镜、XRD、SEM、TEM和显微硬度等手段研究UVC后合金的微观组织、力学性能和变形机理。结果在室温UVC加工过程中,AZ91合金的圆周伸长率和真应变逐渐增加。加载时间为1s时,合金的圆周伸长率和真应变分别达到80%和1.2,显著高于传统压缩。UVC过程中所需的最大应力仅为37.18MPa,温度最高达243℃。随着UVC时间的延长,合金中出现大量变形带,且变形带内析出亚微米级的Mg_(17)Al_(12)第二相。合金中的位错密度显著提升,逐步发生动态回复和动态再结晶细化晶粒。UVC后,合金的显微硬度由固溶合金的70.6HV显著提升至102.1HV。UVC作用下能够实现固溶镁合金高应变速率、大应变量变形的主要原因是合金中变形带和孪晶的快速增殖。此外,变形带内第二相的迅速析出、动态回复和再结晶也对合金的变形起到促进作用。结论固溶AZ91镁合金在超声振动压缩作用下展现了良好的变形能力和成形潜力,通过改进超声工艺有望在室温下实现镁合金的高应变速率大应变量超塑性成形。