二元镁合金在细胞培养基中的耐腐蚀能力及其生物相容性

Corrosion resistance and biocompatibility of binary magnesium alloys in cell culture medium

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摘要背景:尽管已经有很多研究报道镁及其合金具有一定的骨传导性和可降解性,可以做为承重骨科内植物材料,但是还需要做更多的工作来正确评估它的潜力所在.目的:检测镁和二元镁合金在细胞培养基中的降解特性和对成人骨髓间充质干细胞活性的影响.方法:制备纯镁和8种二元镁合金(Mg-Al、Mg-Ca、Mg-Mn、Mg-Sn、Mg-Si、Mg-Y、Mg-Zn、Mg-Zr)样品;采用α-MEM细胞培养基(含体积分数为10%胎牛血清)模拟体内环境下制备标准浸提液,并检测pH值;电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测浸提液中镁和添加元素含量;Alamar Blue法检测培养达1,3,5,7 d时100%、50%、25%浓度的纯镁和8种镁合金浸提液对成人骨髓间充质干细胞增殖的影响,判断8种二元镁合金的生物相容性.结果与结论:Mg-Ca、Mg-Y合金耐腐蚀性较差,浸提液中Mg2+质量浓度分别达到(408.0±37.9) mg/L 和(351±15.3) mg/L,pH值分别为8.87±0.19和8.84±0.15;其次是Mg-Zr合金;其他二元合金耐腐蚀性与纯镁相当.结果表明纯镁和8种二元镁合金100%含量的浸提液均对成人骨髓间充质干细胞的增殖有显著抑制作用,当Mg2+质量浓度低于110 mg/L,pH值7.35～7.65时,纯镁和8种二元镁合金对成人骨髓间充质干细胞的增殖无显著影响.