《可降解鎂合金的關鍵基礎科學問題》是依託北京大學，由鄭玉峰擔任負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：可降解鎂合金的關鍵基礎科學問題
- 項目負責人：鄭玉峰
- 項目類別：重點項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
與傳統惰性醫用金屬相比，醫用鎂合金易被體液腐蝕，在植入機體後將全周期地與機體發生動態相互作用，直到完全降解；相應的亟待研究的關鍵科學問題是材料與機體之間的化學、生物學和力學相互作用機制。項目選擇對新骨形成過程各階段具有特異刺激效應的鋅、鈣、鍶、矽作為鎂的合金化/塗層元素，設計新型醫用鎂合金及表面塗層結構，調控其組織結構與力學性能，研究其降解行為和離子溶出過程，對其生物相容性做體外和體內綜合評價，揭示其力學性能隨降解時間的退化規律，從分子、細胞和動物水平探明其降解產物與機體之間的化學與生物學作用機制，研究降解產物在體內的轉運與代謝機制，建立起最佳鎂合金成分和表面改性工藝參數與其體內降解行為之間的對應關係，實現可控降解速度和均勻降解模式，發揮降解所釋放出元素的生理學功效，使得在機體完成組織修復的過程中鎂合金植入物的降解過程在時間、空間和生物功能上完美匹配，為發展可降解醫用金屬材料提供新思路。
結題摘要
與傳統惰性醫用金屬相比，醫用鎂合金易被體液腐蝕，在植入機體後將全周期地與機體發生動態相互作用，直到完全降解；相應的亟待研究的關鍵科學問題是材料與機體之間的化學、生物學和力學相互作用機制。項目選擇了對新骨形成過程各階段具有特異刺激效應的鋅、鈣、鍶、矽作為鎂的合金化/塗層元素，設計了新型醫用鎂合金及表面塗層結構，調控其組織結構與力學性能，建立了適合骨內植入要求的可降解鎂合金其合金成分、加工及熱處理工藝、顯微組織、表面結構與相組成、力學性能、降解性能、生物醫學特性之間的內在聯繫，研究了其降解行為和離子溶出過程，對其生物相容性進行了體外和體內綜合評價，揭示其力學性能隨降解時間的退化（應力腐蝕和腐蝕疲勞）規律，從分子、細胞和動物水平探明了其降解產物與機體之間的化學與生物學作用機制，研究了降解產物在體內的轉運與代謝機制，建立了最佳鎂合金成分和表面改性工藝參數與其體內降解行為之間的對應關係，實現可控降解速度和均勻降解模式，發揮降解所釋放出元素的生理學功效，使得在機體完成組織修復的過程中鎂合金植入物的降解過程在時間、空間和生物功能上完美匹配，為發展可降解醫用金屬材料及其表面功能塗層提供了新思路。基於對可降解金屬的理解，提出了可降解金屬的雙重篩選標準：生物可降解能力和生物相容性，並根據該標準對適合作為可降解金屬的合金元素進行選擇，並提出未來可降解金屬的發展方向。
