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生物可降解镁及镁合金冠状动脉支架的研究

作　者: 黄楠
导　师: 崔春翔
学　校: 河北工业大学
专　业: 材料学
关键词: 生物医用材料镁合金模拟体液培养生物降解碱处理碱热处理
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着对生物医用材料长期植入人体对造成潜在危害的重视及心血管疾病的日益增多,本课题依据镁合金医用现状,希望其能够成为新一代可降解冠状动脉支架材料,为此开展了无毒镁合金的设计制备及其力学性能、生物相容性和生物降解的初步研究。使用XRD、SEM、EDS等观察分析镁合金微观组织结构,相组成及模拟体液培养后Ca/P层形态等;并通过电化学腐蚀和质量损失法对镁合金进行生物腐蚀降解试验,观察降解行为。结果表明:1.所设计的合金为加入无毒元素Sn的Mg-Sn二元合金,形成固溶体α-Mg和晶界Mg2Sn两相。2.随着含Sn量的增加,镁合金的显微硬度一直增加,拉伸性能在含Sn量为5%时出现转折点,先升高后下降。3.含Sn量≤3%时,经过模拟体液培养可以沉积花状、针片状和颗粒状组织的Ca/P层,而含Sn量≥4%的合金不能沉积Ca/P层,生物相容性较差。但经不同溶液碱处理和碱热处理后,会改善其Ca/P沉积状况,提高其生物相容性。4.镁合金随着生物降解,会使溶液pH值升高,试样质量损失,并且随着含Sn量增加,降解现象越严重,降解速度越快。但经过不同溶液的碱处理和碱热处理后会减缓镁合金降解,减小pH值增大趋势和试样质量损失程度。5.模拟体液培养及生物降解性能都显示MS0合金具有良好的生物相容性,但综合力学性能分析,MS3具有最好的综合性能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-17
  §1-1 引言  9-10
  §1-2 血管支架与血管支架材料  10-14
    1-2-1 血管支架发展  10-12
    1-2-2 血管支架的要求及分类  12-14
  §1-3 可降解可吸收材料  14-15
    1-3-1 可降解可吸收高分子支架  14-15
    1-3-2 可降解可吸收合金支架  15
  §1-4 镁合金血管支架  15-16
    1-4-1 镁合金性质  15-16
    1-4-2 镁合金支架发展  16
  §1-5 本课题主要研究内容  16-17
第二章实验材料、设备及方法  17-24
  §2-1 实验流程  17
  §2-2 实验材料  17-19
    2-2-1 镁合金熔炼及熔剂制备所用原材料  17-18
    2-2-2 生物相容性实验所用试剂  18-19
  §2-3 实验仪器及设备  19
    2-3-1 合金制备用仪器及设备  19
    2-3-2 生物相容性实验及测试所用仪器及设备  19
    2-3-3 材料显微组织观察和力学性能检测设备  19
  §2-4 实验方法  19-24
    2-4-1 合金的制备  19-21
    2-4-2 组织观察和力学性能测试  21
    2-4-3 生物相容性实验  21-23
    2-4-4 生物腐蚀实验  23-24
第三章镁合金的设计及制备工艺确定  24-35
  §3-1 引言  24-25
    3-1-1 镁的常见性质  24-25
    3-1-2 镁的生物特性  25
  §3-2 镁合金的设计  25-29
    3-2-1 目的  25
    3-2-2 合金设计元素选择  25-28
    3-2-3 合金成分的确定  28-29
  §3-3 镁合金的制备  29-34
    3-3-1 镁的熔炼反应  29-31
    3-3-2 镁合金熔炼阻燃保护  31-34
  §3-4 小结  34-35
第四章镁合金的微观组织及力学性能的研究  35-42
  §4-1 镁合金成分相及微观组织结构分析  35-38
    4-1-1 镁合金成分及其相结构分析  35
    4-1-2 镁合金微观组织分析  35-38
  §4-2 合金力学性能研究  38-41
    4-2-1 镁合金力学性能检测结果  38-40
    4-2-2 镁合金力学性能分析  40-41
  §4-3 小结  41-42
第五章镁合金在模拟体液中Ca/P沉积行为的研究  42-57
  §5-1 镁合金模拟体液培养前预处理  42-46
    5-1-1 镁合金模拟体液培养前碱处理结果及分析  42-44
    5-1-2 镁合金模拟体液培养前碱热处理结果及分析  44-46
  §5-2 镁合金在模拟体液中Ca/P沉积行为  46-56
    5-2-1 直接模拟体液培养镁合金的Ca/P沉积结果及分析  46-49
    5-2-2 碱处理后模拟体液培养镁合金的Ca/P沉积结果及分析  49-53
    5-2-3 碱热处理后模拟体液培养镁合金的Ca/P沉积结果及分析  53-56
  §5-3 小结  56-57
第六章镁合金生物降解行为的研究  57-69
  §6-1 引言  57-59
    6-1-1 镁合金腐蚀的基本特征  57-58
    6-1-2 电化学腐蚀相关理论  58-59
  §6-2 镁合金电化学腐蚀的测定  59-62
    6-2-1 镁合金的电化学腐蚀反应  59-60
    6-2-2 电化学实验结果及分析  60-62
  §6-3 镁合金在模拟体液降解行为的研究  62-68
    6-3-1 直接模拟体液浸泡酸碱度的变化和质量损失规律  62-63
    6-3-2 碱预处理合金模拟体液浸泡酸碱度的变化和质量损失规律  63-65
    6-3-3 碱热预处理合金模拟体液浸泡酸碱度的变化和质量损失规律  65-68
  §6-4 小结  68-69
第七章结论  69-70
参考文献  70-74
致谢  74

生物可降解镁及镁合金冠状动脉支架的研究

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