表面修飾對(duì)鎂合金AZ811生物相容性的影響

表面修飾對(duì)鎂合金AZ811生物相容性的影響目的：觀測(cè)微弧氧化(MAO)及聚左旋乳酸(PLLA)封孔表面修飾對(duì)生物可降解鎂合金材料AZ811耐腐蝕性能、細(xì)胞毒性、血液相容性及全身毒性的影響。方法：采用微弧氧化(MAO)及聚左旋乳酸(PLLA)封孔方法對(duì)AZ811鎂合金表面修飾,以D-Hank’s液作為腐蝕介質(zhì),掃描電鏡(SEM)觀察浸泡前后的鎂合金表面微觀形貌,評(píng)價(jià)表面修飾鎂合金材料的耐腐蝕性能；制備試件浸提液,體外培養(yǎng)原代人臍動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(HUASMC)及臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC),用材料浸提液處理人臍動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞及臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞,MTT比色法檢測(cè)吸光度值(OD值),并計(jì)算細(xì)胞相對(duì)增殖率(RGR),判斷細(xì)胞毒性的級(jí)別；以316L不銹鋼作為陰性對(duì)照,測(cè)定與材料表面接觸2min后血漿的凝血時(shí)間(PT、RT);測(cè)定經(jīng)材料浸提液處理的2%人血懸液的吸光度值(OD值),計(jì)算溶血率(hemolyticratio),評(píng)價(jià)表面修飾鎂合金用材料的抗凝血及抗溶血性能；對(duì)微弧氧化AZ811鎂合金的分別進(jìn)行小鼠急性毒性試驗(yàn)、亞急性毒性試驗(yàn),觀察小鼠臨床毒性體征、并取血檢測(cè)血清Mg2+濃度、肝功能及腎功能；同時(shí)取肝臟組織標(biāo)本作病理學(xué)檢查,評(píng)價(jià)表面修飾鎂合金用材料的全身毒性。結(jié)果：在D-Hank’s液中浸泡1周后,AZ811、MAO/AZ811和MAO+PLLA/AZ811材料均有不同程度的降解；浸泡4周后AZ811表面有結(jié)構(gòu)疏松且分布不均勻的沉淀顆粒堆積,表面孔隙結(jié)構(gòu)增多,出現(xiàn)較重的龜裂,形成大的腐蝕孔洞；MAO/AZ811和MAO+PLLA/AZ811材料浸泡前后變化較輕,且沉淀顆粒較AZ811均勻,未出現(xiàn)明顯的腐蝕孔洞,但MAO/AZ811表面膜層局部存在較多的微孔和裂紋；溶解后的PLLA具有較好的流動(dòng)性,可浸入并填滿微弧氧化膜層的孔洞,形成有效的封孔,封孔后的表面致密、平滑。各組細(xì)胞生長情況良好,經(jīng)MAO及MAO+PLLA表面修飾的AZ811鎂合金對(duì)細(xì)胞的生長增殖表現(xiàn)出良好的細(xì)胞相容性,其細(xì)胞相對(duì)增殖率較高而細(xì)胞毒性較低。隨時(shí)間的推移,浸提液內(nèi)細(xì)胞生長沒有受到明顯抑制,細(xì)胞毒性評(píng)級(jí)為1級(jí),且MAO/AZ811組及MAO+PLLA/AZ811組的細(xì)胞相對(duì)增殖率均高于AZ811組。各組之間PT比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；RT測(cè)定結(jié)果表明,AZ811組、MAO/AZ811組、MAO+PLLA/AZ811組均高于316L組(均P<0.05),MAO/AZ811組與MAO+PLLA/AZ811組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,溶血試驗(yàn)中,AZ811組、MAO/AZ811組、MAO+PLLA/AZ811組與陰性對(duì)照組的OD值比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);MAO/AZ811組、MAO+PLLA/AZ811組的OD值均低于AZ811組(P<0.05);MAO/AZ811組的OD值與MAO+PLLA/AZ811組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；AZ811組、MAO/AZ811組、MAO+PLLA/AZ811組的溶血率(%)分別為2.20、1.19、0.97，均符合生物材料溶血性的要求。急性毒性試驗(yàn)及亞急性毒性試驗(yàn)中,注射浸提液后小鼠未出現(xiàn)臨床毒性體征；各組之間肝腎功能比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),血清Mg2+濃度沒有因?yàn)樽⑸滏V合金浸提液而升高(P>0.05)；肝臟病理分析顯示肝組織結(jié)構(gòu)未受明顯影響。結(jié)論：鎂合金材料AZ811在模擬人工體液中的耐腐蝕性能較差,微弧氧化(MAO)及聚左旋乳酸(PLLA)封孔表面修飾有效地提高鎂合金基體在模擬人工體液中的耐腐蝕性能。MAO及MAO+PLLA表面修飾可以降低AZ811鎂合金的細(xì)胞毒性,而且MAO及MAO+PLLA表面修飾AZ811鎂合金是一種細(xì)胞相容性較好的合金材料。AZ811、MAO/AZ811和MAO+PLLA/AZ811具有良好的抗凝血性能,同時(shí)MAO及MAO+PLLA表面修飾可減緩A