秦浩添 翁鉴 于斐 张卫飞 李国庆 张晟 齐天天 曾晖**

    (1.骨科生物材料国家地方联合工程研究中心，北京大学深圳医院，广东深圳 518036；2.北京大学深圳医院骨关节科，广东深圳 518036)

    随着社会发展及人口结构的变化，骨损伤患者的数量逐年递增[1]。目前，不锈钢、钛合金、钴铬合金等传统金属植入材料因其具有良好的机械强度和生物相容性在骨损伤修复领域得到了广泛的应用[2]。然而，这类传统金属植入材料的弹性模量大，与骨不能良好的匹配，加之存在应力屏蔽等局限，用于治疗骨科疾病尤其是骨质疏松性骨折患者，易发生再次骨折[3]。而且此类传统金属植入材料需要进行二次手术来移除，以避免骨折愈合后的潜在副作用[4]。因此新型的金属材料应运而生，其中研究最广和应用最多的是镁合金植入材料，镁合金植入材料可生物降解，中间降解产物可被人体吸收或代谢，同时可刺激新骨形成，有利于骨折愈合，此外还有接近皮质骨的机械强度，解决了多种骨损伤患者治疗的担忧，使其成为医用组织工程材料研究的热点[5]。但是，镁合金骨植入材料在体内降解过快，限制了其临床应用[6]。表面改性是指在保持材料或制品原性能的前提下，通过物理、化学等方法赋予其表面新的性能。目前研究可通过表面改性技术有效地提高镁合金骨植入材料的抗腐蚀性和生物相容性，以及赋予其良好的抗菌性能、促进成骨能力，使其有广阔的临床应用价值。

    1 镁合金植入材料的特点

    镁是人体新陈代谢和骨组织构成的重要元素，是酶促反应不可缺少的辅助因子，其可通过血液吸收和肾脏代谢快速排出，在维持生命健康等方面起到重要作用，而且有强化骨骼、减少骨折和骨质疏松、降血脂及减轻动脉硬化等功效[7]。镁合金植入材料相对于标准金属植入物的主要优点有5个：①镁合金质量轻，密度1.7～2.0 g/cm3，远低于生物医用钛合金(4.4～4.5 g/cm3)，并且更接近自然骨(1.8～2.1 g/cm3)，因而更适合作为植入材料[8]；②与传统金属材料的弹性模量相比，如不锈钢(200 GPa)、钴基合金(230 GPa)、钛合金(115 GPa)等，镁的弹性模量(40～45 GPa)能够更好的匹配自然骨的刚度(11～20 GPa)，从而减少骨与植入材料间的应力屏蔽效应[9]；③镁合金在水溶液中有腐蚀敏感性，生物降解能力增强[6]；④镁合金有良好的生物相容性，在植入和降解过程中释放的镁离子被用于正常的新陈代谢[10]；⑤镁合金有促进骨生长的作用。最新研究[11]表明，镁离子可通过刺激背根神经节，使得骨膜中降钙素相关肽的表达上调 ......