合 金 的耐腐 蚀性 有所 升 高 。
构，参加体内蛋 白质合成、 以及脂肪代谢、 糖 细胞膜 的离子
转 运 、神 经 冲 动 的产 生 和传 导 以及肌 肉收缩 等 各 种 生理 过
２表面处理 表面处理是生物材料领域提高材料生物相容性和耐腐蚀
性 的最 重 要 的 方法 ，通过 表 面 处理 ，可 以 改变 材料 表 面 形 貌 ，结构 以及特 性 。目前 ，医用 镁合 金表 面 处理 的主 要方 法 有 ：化 学转 化膜 ，有 机膜 ， 电沉积 和微 弧氧 化 等 。
的耐 腐蚀 性 能和 机械 性 能。
液 （ Ｂ 中的降解 ， Ｓ Ｆ） 而且提高了该合金 的表面生物相容性，
因 为磷 酸氢 钙膜 不仅 能 转变产 生羟基 磷灰 石 （ Ａ ） Ｈ 而且 还 能释 放 磷 酸根 离 子 中和 由于镁 合 金 的 腐蚀 所 产 生 的碱 性 效
应 。Ｗｉｅ 等 “ 道 了在 Ｌ ４ ２合金 的表 面形 成 了厚 约 ｔ ｔ 报 ＡＥ ４
出，所 以高镁 血症 很 少发 生 。但 镁合 金在 正 常生理 环境 中
化 学转化膜 是通过 化学 处理在在 镁合金 的表面 产生一 薄 层 的稀 土转 化膜 ， 酸盐膜 ， 化镁 或其 它 与表 面化 学结 合 磷 氟
降解 太 快 ， 降解速 度超 过骨 组织 的愈合 速度 从而 失 去支撑 作 用 。腐 蚀 问题成 为镁 合 金临床 应 用 的 “ 颈 ” 瓶 。因此 ，本 文
文章编号 ：ｗ ｋ ０ 一９Ｏ ９ ｓ ｇ２ １ Ｏ 一１Ｏ １
医 用 镁 合 金 耐 腐 蚀 的 研 究 进 展
尹 自飞 韩培 蒋盎
镁合 金密 度 小 ， 质量 轻 ，比强度 高，是最 轻 的金属 合 金 材料， 由于 具有 良好 的生 物相 容性 ， 降解性 以及 力 学性 能 ， 可 在 医 学生物 领 域有 着广 阔 的应用 前 景 。 合金 的这 些特 性使 镁 其 他材 料无 法替 代 ，成 为近 年来 生物 材料 的研 究热 点 。 镁 是 一种特 殊 的轻 金属 ， 子量 为 ｌ ， 的密 度是 １ ４ 原 ２它 ． ７ ｇｃ ， ｍ，铝和 钢 的密度 分 别是 镁 的 １ ． ４５ 。镁 的断裂 韧 ６和 ． 倍
２１ 化 学 转 化 膜 ．
程。镁合金 的弹性模量为 ２－ ０ ｐ ，钛合金的弹性模量为 ０４Ｇ ａ
１０ ｐ ，人 骨 的弹 性模 量为 １～ ０ ｐ ，故于 人骨 接近 ，能 ０Ｇ ａ ０ ３Ｇ ａ 有 效缓 解压 力遮 挡效 应 Ⅲ 由于镁 离子 在细 胞外 液 的浓度 主 。 要 有 肾脏 和 小肠 保 持起 稳 定 ，但 因其 在肠 组织 中 的正 常 排
２１ ０２年
０ ４月 第 ９卷 第 ２期
ｄ ｉ１ ．９ ９ｉｓｎ．６７ －９７ ２ ．２． ｏ： ３ ６ ／ｉ １ ２５ ２．０１ ０ ０１ ０ ．ｓ ２ ０
生 物 骨 科 材 料 与 临 床 研 究
Ｏ Ｒ Ｈ Ａ ＤＩ Ｂ ＯＭＥ Ａ Ｉ Ｓ Ｍ Ａ Ｅ ＩＬ Ａ Ｄ Ｉ Ｉ ＡＬ Ｓ Ｕ Ｙ Ｔ ＯＰ Ｅ Ｃ Ｉ ＣＨ Ｎ Ｃ Ｔ ＲＡ Ｓ Ｎ Ｃ ＬＮ Ｃ Ｔ Ｄ
发 的新 型 ＭｇＮ —ｎＺ － 良好 生物 相 容性 和 力 学特 性 的合 金 材 料 。耐 腐 蚀性 能指 标 ：标 准 盐雾 实验 腐 蚀速 率 为 Ｏ ５ ｍ ａ ． ｍ ／，是 迄今 公 开报 道 ２ 的耐 Ｃ 一 蚀性 能最 好 的镁合 金 ， 且不 含毒 元 素 。 ｌ腐 并 对于 该 镁 合金 的动 物体 内实验及 体外 实验 ， 们 目前 正在研 究 中 。 我 郭 兴伍 等 研 究 了不 同 Ｇ ｄ含 量对 Ｍｇｘ ｄＹＺ 稀 土镁 合 ．Ｇ ．－ｒ 金 腐蚀 行 为的影 响 ，发现 Ｇ ｄ含量 从 ６ 高 到 １％时 ，合 ％升 ０
和 阻滞合 金 元素释 放 的方法 。 ２ 有机 膜 ． ２
添加 合金元 素是提 高镁合 金耐蚀 性和机 械性 能的基本 方 法 ， 究表 明镁 一 稀土 元素 合金 不但 可 以增进 合金 的耐蚀 性 研 和力 学性 能 ， 同时 还有 利于 提 高合金 的抗 凝血 和 医学 上能 接 受 的细胞 毒性 。 当这 些材 料应 用于 体 内时 ， 须注 意 选 但 必
１０ ２ ０ｒ 的氟化镁 （ ５￣ ０ｕ ｎ Ｍ ： 层，并将含有氟化镁 （ ） Ｍ ： ）
涂层 的 Ｌ Ｅ ４ Ａ ４２合金 和无涂 层 的 Ｌ Ｅ ４ 合 金分 别植 入动 物 Ａ ４２ 体 内， 发现 Ｍｇ 层 明显 降低 了 Ｌ Ｅ ４ Ｆ涂 Ａ ４２合金 的 降解速 度 ， 并且在 降解 过程 中无气 体产生和 局部 组织 中氟离子 的浓度 无 升 高 。说 明 Ｍｇ ： Ｆ 涂层 是一 种 能够有 效 降低镁 合金 体 内降解
性 比包括羟磷灰石在内的陶瓷材料强， 与其他金属 内植物相
比，其 弹性 模量 和压 力 屈服 强度 更接 近 正常 骨组 织 。此外 ，
镁 参 与几 乎 所 有 生命 活 动相 关 重 要方 面 ，如 ：稳 定 核酸 结
金的耐腐蚀性逐渐降低，当 Ｇ ｄ含量从 １％ ０ 升高至 １％时， ２
的化合物。 ｕ 嘲报道在 ＭｇＭｎＺ 合金表面经磷酸盐处 Ｘ 等 ． ．ｎ
理后 产 生 了一种磷 酸 氢钙膜 ， 膜 明显 降低 了 Ｍｇ 该 在模 拟 体
将常见提高医用镁合金的耐腐蚀性做一综述 。
ｌ开发高纯镁合金及其添加合金 元素
杂 质元 素不 仅影 响镁 合金 腐蚀 性 能 ， 且对 人体 也产 生 而 损害 。 要 是 由于杂 质元 素在 镁合 金机 体 中作 为阴极 相 ， 主 促 进微 电偶 电池 的形成 ， 速机 体 电化 学腐 蚀 。 ａａ ａ 等 加 Ｈ ｎｗ ｌ ｔ 发现 镁合 金对 各 种杂 质元 素都 有 “ 容许 极 限” ，只要将 杂 质 含量 降低 到极 限浓 度之 下就对 镁合金 的腐蚀 性 能几 乎没有 影 响 。Ｐｎ 等 “研 究证 实 ：高纯 镁合 金 比普通 镁 合金 有更 好 ｅｇ