氧化鎂涂層在醫療器械上中的使用及其生物學性能
點擊數：302024-01-01 10:49:27 來源:
新聞摘要:鎂是人體常量元素，成人含約20~38 g鎂，其中60%~65%存在于硬組織。研究發現氧化鎂(MgO)可誘導細胞成骨分化及上調成骨基因表達且具有抗菌能力。將納米MgO與金黃色葡萄球菌等9種致病菌共培養，發現其最低殺菌濃度為0.7 mg/mL。在納米MgO-羥基磷灰石復合材料中細菌黏附、生長均被顯著抑制。可見MgO具有優良的抗菌作用，也使氧化鎂涂層在醫療器械上的使用具有重大意義。
鎂是人體常量元素，成人含約20~38 g鎂，其中60%~65%存在于硬組織。研究發現氧化鎂(MgO)可誘導細胞成骨分化及上調成骨基因表達且具有抗菌能力。將納米MgO與金黃色葡萄球菌等9種致病菌共培養，發現其最低殺菌濃度為0.7 mg/mL。在納米MgO-羥基磷灰石復合材料中細菌黏附、生長均被顯著抑制。可見MgO具有優良的抗菌作用，也使氧化鎂涂層在醫療器械上的使用具有重大意義。
而鈦內置物廣泛應用于骨科，但存在約0.4%~5%的感染風險，其主要病原為金黃色葡萄球菌等。內置物感染處置困難且費用高昂，因此許多研究探索利用氧化鎂涂層或表面改性技術賦予內置物抗感染能力。鈦接骨板表面涂覆含抗生素凝膠后感染率為0%，同時銀離子也被廣泛報道用于制備抗菌涂層。但抗生素存在引起細菌耐藥的隱患，銀則有明顯細胞毒性。因此，氧化鎂涂層有能有效抗菌且不具有上述副作用的獨特優勢。
相關氧化鎂涂層的制備方法主要包括化學氣相沉積(CVD)、溶膠-凝膠法(Sol-Gel)、電泳沉積(EPD)等。其中，CVD是一種常用的制備方法，它通過將鎂粉與氧氣反應生成氧化鎂薄膜。Sol-Gel法是將氧化鎂前驅體溶膠與溶劑混合，形成凝膠狀物質，然后經過干燥、燒結等步驟得到氧化鎂涂層。EPD是一種物理沉積方法，通過電場作用使氧化鎂顆粒沉積在基材表面。同時，因為MAO鈦表面粗糙多孔結構相對有利于涂層形成機械結合。對于接骨板、多孔鈦等內置物，其植入過程中不與周邊骨發生強摩擦，因此對涂層-基體結合性能要求不高。所以在實際使用中制備方法各有優缺點，選擇合適的方法需要考慮材料的性質、應用環境和成本等因素。
且MgO涂層的細胞毒性隨沉積時間延長而上升，但隨培養時間延長而下降。這提示細胞毒性與MgO的劑量相關。培養后期細胞毒性下降可能與ROS釋放-湮滅、MgO溶解等因素有關。已有研究報道MgO顆粒對成骨譜系細胞的增殖具有正面或中性作用。但目前對MgO陶瓷塊材生物相容性研究相對較少；動物臨床試驗未見其它不良反應，間接支持MgO涂層的生物相容性。
