Các hợp chất lai Mg–3Zn/Titanium–Hydroxyapatite biodegradable: Đánh giá ăn mòn và độc tính tế bào cho ứng dụng cấy ghép ortho

P. Vignesh1, S. Ramanathan1, M. Ashokkumar2, V. Ananthi3
1Department of Manufacturing Engineering, Annamalai University, Annamalai Nagar, India
2Department of Mechanical Engineering, Government College of Engineering, Bargur, India
3Srinivasa Subbaraya Government Polytechnic College, Puthur, India

Tóm tắt

Nghiên cứu này đề cập đến nhu cầu về các cấy ghép ortho phân hủy sinh học bằng cách cải thiện các hợp kim dựa trên magie. Các hợp chất lai dựa trên hợp kim magie phân hủy sinh học, được sản xuất thông qua đúc ép, kết hợp các hạt titanium (Ti) và hydroxyapatite (HA) nhằm cải thiện cấu trúc vi mô, độ cứng và độ bền nén. Hợp chất Mg–3Zn/1Ti/1.5HA cho thấy độ cứng tăng 13% và độ bền nén cải thiện 15.8% so với hợp kim MZA cơ sở. Trong các đánh giá ăn mòn trong 216 giờ, MZA/1Ti/1.5HA cho thấy tỷ lệ ăn mòn thấp hơn 21% so với MZA/1Ti/0.5HA và thấp hơn 10% so với MZA/1Ti/1HA. Cấu trúc hạt được tinh chế và sự hình thành các lớp oxit bảo vệ do sự kết hợp của Ti và HA góp phần vào khả năng chống ăn mòn được cải thiện. Các đánh giá độc tế bào cho thấy tính tương thích sinh học xuất sắc, với hợp chất Mg–3Zn/1Ti/1.5HA vượt quá tỷ lệ tăng trưởng tương đối 80% do sự hình thành lớp apatite giống xương, vượt qua MZA/1Ti/0.5HA và MZA/1Ti/1HA. Những phát hiện này nhấn mạnh tiềm năng của các hợp chất lai dựa trên hợp kim magie đúc ép, đặc biệt là Mg–3Zn/1Ti/1.5HA, như là các vật liệu sinh học hứa hẹn cho cấy ghép ortho.

Từ khóa

#cấy ghép ortho #hợp chất lai #hợp kim magie #hydroxyapatite #độc tính tế bào #chống ăn mòn

Tài liệu tham khảo

Krishnan R, et al., J Mater Res Technol 20 (2022) 650–670. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.06.178 Tsakiris V, Tardei C, and Clicinschi F M, J Magnes Alloys 9 (6), (2021) 1884–1905. https://doi.org/10.1016/j.jma.2021.06.024 Zhao W, et al., J Magnes Alloys 8 (2), (2020) 374–386. https://doi.org/10.1016/j.jma.2020.02.008 Raj V, Sabarinath S, and Ramalingam V V, Trans Indian Inst Met 76 (9), (2023) 2435–2443. https://doi.org/10.1007/s12666-022-02851-8 Dutta S, Gupta S, and Roy M, ACS Biomater Sci Eng 6 (9), (2020) 4748–4773. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.0c00678 Ye X, Chen M, Yang M, Wei J, and Liu D, J Mater Sci: Mater Med 21 (4), (2010) 1321–1328. https://doi.org/10.1007/s10856-009-3954-3 Wong P-C, Tsai P-H, Li T-H, Cheng C-K, Jang J S C, and Huang J C, J Alloy Compd 699 (2017) 914–920. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.01.010 Abdel-Gawad S A, and Shoeib M A, Surf Interfaces 14 (2019) 108–116. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2018.11.011 Salleh E M, Zuhailawati H, Mohd Noor S N F, and Othman N K, Metall Mater Trans A 49 (11), (2018) 5888–5903. https://doi.org/10.1007/s11661-018-4873-z Veera Ajay C, and Manisekar K, Trans Indian Inst Met 76 (7), (2023) 1819–1830. https://doi.org/10.1007/s12666-023-02879-4 Li H, et al., Trans Indian Inst Met 76 (3), (2023) 729–739. https://doi.org/10.1007/s12666-022-02770-8 Elipey M K, Kumar T S, Dumpala R, and Sunil R, Biointerface Res Appl Chem 12 (5), (2021) 7012–7022. https://doi.org/10.33263/BRIAC125.70127022 Ouyang S, Liu Y, Huang Q, Gan Z, and Tang H, Mater Sci Eng: C 107 (2020) 110327. https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.110327 Cho D H, Avey T, Nam K H, Dean D, and Luo A A, Acta Biomaterialia 150 (2022) 442–455. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2022.07.040 IET Nanobiotechnology - 2021 - Prabakaran - In vitro degradation haemolysis and cytotoxicity study of Mg‐0 4Ce ZnO2.pdf Razzaghi M, Kasiri-Asgarani M, Bakhsheshi-Rad H R, and Ghayour H, Composit Part B: Eng 190 (2020) 107947. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2020.107947 Dutta S, et al., Materialia 5 (2019) 100245. https://doi.org/10.1016/j.mtla.2019.100245 Feng A, and Han Y, Mater Design 32 (5), (2011) 2813–2820. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2010.12.054 Wang X, Chen Y, Xu L, Liu Z, and Woo K-D, Mater Design 49 (2013) 511–519. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.01.012 Vignesh P, Ramanathan S, Ashokkumar M, Sonar T, and Ananthi V, Inter Metalcast (2023). https://doi.org/10.1007/s40962-023-01114-6 Vignesh P, Ramanathan S, and Ashokkumar M, J Bio Tribo Corros 9 (2), (2023) 38. https://doi.org/10.1007/s40735-023-00756-7 Mohammadi H, Emamy M, and Hamnabard Z, Inter Metalcast 14 (2), (2020) 505–517. https://doi.org/10.1007/s40962-019-00377-2 Chen B, et al., J Mater Sci Technol 32 (9), (2016) 858–864. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2016.06.010 Guo Y, et al., J Mech Behav Biomed Mater 123 (2021) 104759. https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2021.104759 Cui Z, Li W, Cheng L, Gong D, Cheng W, and Wang W, Mater Characteriz 151 (2019) 620–631. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2019.03.048 Bakhsheshi-Rad H R, et al., Mater Corros 65 (10), (2014) 999–1006. https://doi.org/10.1002/maco.201307492 Radha R, and Sreekanth D, J Magnes Alloys 8 (2), (2020) 452–460. https://doi.org/10.1016/j.jma.2019.05.010 Chen X W, Cai L P, Zhang D F, Ran Y, and Ping W, Trans Indian Inst Met 76 (8), (2023) 2123–2130. https://doi.org/10.1007/s12666-023-02933-1 Ali M, Hussein M A, and Al-Aqeeli N, J Alloys Compd 792 (2019) 1162–1190. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.04.080 Yin Y, et al., J Alloys Compd 785 (2019) 38–45. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.01.165