唐帅, 张文泰, 钱军余, 鲜鹏, 莫小山, 黄楠, 万国江

锌在林格氏液中的体外长期腐蚀降解行为

唐帅, 张文泰, 钱军余, 鲜鹏, 莫小山, 黄楠, 万国江

(西南交通大学 材料科学与工程学院, 材料先进技术教育部重点实验室, 成都 610031)

锌基可降解生物材料与已被广泛研究的生物可降解材料(镁和铁)相比, 具有更合适的生物降解速率, 因而近年来受到了广泛的研究和关注。然而, 锌在模拟体液中的长期腐蚀降解行为尚不明确。本研究采用电化学腐蚀测试、表面化学成分分析及降解模式演变观察相结合的方法, 系统研究了锌在林格氏液中浸泡56 d的腐蚀演化过程。根据电化学结果显示, 锌的腐蚀速率i在浸泡过程中基本保持稳定, 约为0.06~0.10 mm/a; 失重法测定腐蚀速率为0.3 mm/a到0.5 mm/a。浸泡过程中生成的腐蚀产物主要为Zn5(CO3)2(OH)6和CaCO3, 为较致密的细条花棒状和块状产物层, 且随着浸泡时间延长逐渐累积。去除腐蚀产物后发现, 样品表面出现较严重的局部腐蚀, 且腐蚀沟槽的尺寸随浸泡时间的延长而增大, 浸泡42 d腐蚀沟槽宽约为10 μm。本研究为锌基可降解生物材料后期表面改性及潜在生物医学应用提供了数据积累和研究基础。

可降解锌; 长期腐蚀行为; 电化学测试; 表面化学

近年来, 锌基金属与其它可降解金属相比, 具有更合适的生物降解速率的优势, 正成为最具潜力的生物可降解植入材料[1-2]。锌是人体内第二位必需微量元素, 成人和婴儿的锌推荐日摄入量分别为8~11 mg/d和2~3 mg/d[3], 因此锌植入物在体内降解过程中产生的锌离子安全浓度窗口大, 不易产生系统毒性, 可适应不同服役部位和生理环境。……