高分子材料涂覆生物镁合金心血管支架的研究与应用

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2012.51.025

摘要/Abstract

摘要：

背景：以高分子材料作为镁合金支架的涂层可改善支架的降解性能及生物相容性。
目的：综述镁合金心血管支架表面高分子涂层材料的特点及研究进展。
方法：由第一作者检索1995至2010年 Elsevier数据库及CNKI数据库有关生物可降解血管支架、生物医用高分子材料和镁合金表面改性等方面的文献。
结果与结论：目前镁合金常用的涂覆高分子材料有胶原蛋白、壳聚糖、聚乳酸及其共聚物、有机化合物转化膜、聚氨酯。这些高分子材料均具有好的生物性能，作为镁合金的涂层可以改善镁合金的生物相容性，延缓镁合金的降解时间。但有机物与镁合金之间的结合强度主要依靠物理机械力和化学键合，物理机械力不能够满足要求，必须要对镁合金表面和有机物进行处理，应用合适的表面活性剂使镁合金与有机物之间产生化学键合，从而达到要求。

Abstract:

BACKGROUND: Polymer coating can improve the degradation and biocompatibility of magnesium alloy stents.
OBJECTIVE: To review the properties of polymer coating for magnesium alloy coronary stents.
METHODS: The first author searched Elsevier and CNKI databases for relevant articles about biodegradable coronary stents, biomedical polymer materials and surface modification of magnesium alloys published from 1995 to 2010.
RESULTS AND CONCLUSION: Polymer materials for coating magnesium alloy include collagen, chitosan, polylactic acid and its copolymers, organic compound conversion coatings, polyurethane. These polymer materials have good biological performance, and can improve the biocompatibility and slow degradation time of the magnesium alloy. However, the bonding strength between the organic and magnesium alloy mainly depends on the physical force and chemical bonding. As the mechanical force cannot meet the requirements, we must deal with the surface of magnesium alloy and organic, and adopt suitable surfactant to produce chemical bonding between the organic and magnesium alloy in order to meet the requirements.

崔新战，黄霞，关绍康，侯树森，姚惠峰. 高分子材料涂覆生物镁合金心血管支架的研究与应用[J]. 中国组织工程研究, 2012, 16(51): 9635-9639.

Cui Xin-zhan, Huang Xia, Guan Shao-kang, Hou Shu-sen, Yao Hui-feng. Research progress of polymer coated biological magnesium alloy coronary stents[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2012, 16(51): 9635-9639.

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引言

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目前用于临床的生物医用材料主要包括生物医用金属材料、生物医用高分子材料、生物医用无机非金属材料和生物医用复合材料等。生物医用金属材料具有高的强度，优良的韧性、抗弯曲疲劳强度及良好的加工成型性能，在临床中一般用作临床外科植入材料。其中冠状动脉支架材料作为血管植入物要满足以下条件：良好的生物相容性，优良的综合力学性能，足够的柔韧性，“X 射线”可视性和良好的扩张性。不可降解金属内支架作为一种永久性的异物在血管内长期存留可引起血管慢性损伤，后期可造成血管中层的萎缩、动脉瘤形成及反应性内膜增生。

镁是人体所必需的元素之一，是人体内含量仅次于钾的细胞内正离子，参与体内一系列新陈代谢过程，镁的化学性质十分活泼，易与水溶液发生反应而腐蚀，在富含Cr离子的人体生理环境中耐蚀性差，可利用其不耐腐蚀的特点将镁及其合金发展为可降解硬组织植入材料，在应用的过程中材料被逐步降解并为人体所吸收或代谢。但镁在腐蚀介质中产生的氧化膜疏松多孔(PBR=0.8)，尤其在含有Cl离子的腐蚀介质中，镁合金的化学稳定性差，在使用环境中容易发生氧化，在湿热条件下会发生严重的电化学腐蚀，MgO表面膜的完整性会遭到破坏，导致腐蚀加剧，使镁合金植入材料在人体内不能维持足够的时间而提前失效，因此，提高镁及镁合金耐蚀性是确保其在该领域获得良好应用效果的前提条件。

镁合金的的耐蚀性直接关系到镁合金的发展及应用，已经成为国内外关注的焦点，因此研究镁合金的表面防护具有十分重要的理论价值和实际意义。生物高分子材料具有好的血液相容性，且已经广泛应用于支架涂层实验中，所以运用高分子材料做生物医学镁合金支架的涂层会有很好效果，整个支架具有可降解性，且生物相容性很好，下面介绍几种生物相容性好且用于表面改性潜力较大的高分子材料。