缓降解促骨活性的镁合金微纳多孔表面结构OA

目的镁合金因其良好的生物相容性和可降解性,是引导骨再生膜的有前景的候选材料。然而,其降解过程常伴随局部碱化和金属离子过度释放,显著影响细胞活性。因此,亟需通过表面改性减缓镁合金的降解并促进骨细胞活性。方法采用电化学处理结合酸洗工艺,在AZ31B镁合金表面构建微纳米多孔结构,通过表面表征方法与电化学测试对其表面形貌、成分、粗糙度、润湿性及降解行为进行表征,并结合体外细胞实验评价其生物学性能。结果在AZ31B镁合金表面成功构建了平均长轴为(2.47±1.79)μm、平均短轴为(1.10±1.12)μm的微纳米多孔结构,该表面呈弱疏水特性,孔隙结构可产生“气垫效应”,阻碍腐蚀性介质的快速渗透,从而减缓镁基体的降解。与基体相比,多孔表面血小板黏附减少,且未见明显激活,溶血率低于5%。该结构可增加细胞-材料界面的锚定点,促进伪足显著伸长,从而增强细胞黏附。同时,其弱疏水特性有利于蛋白质吸附,表面蛋白质吸附量达(0.527±0.018)μg/cm^(2),显著高于AZ31B基体的(0.398±0.048)μg/cm^(2),进一步促进了早期细胞黏附。该结构在细胞培养中表现出优异的增殖性能,第1天细胞存活率达(104.8±4.2)%,证实了其促进细胞生长的特性。结论该微纳多孔结构可作为多功能平台,为镁基生物材料的表面功能化与性能优化提供思路与技术基础。本研究表明,合理的表面微结构设计是实现降解行为与生物活性协同调控的有效策略,可为未来高性能可降解镁基植入物的开发提供有价值的指导。