生物医用金属材料现状与进展( 四 )

(3)进一步完善和规范生物医用镁合金材料的体外和体内测试标准，加速其大规模实用化的应用研究。镁合金的安全性和降解速率是其能否成为标准商用的可降解生物医用材料主要影响因素。可降解镁合金在生理环境下的腐蚀降解过程和机制、过程控制方法、生物相容性等问题还亟待进一步研究阐明。
可降解镁合金材料的未来研究方向：
(1)通过合金化、冷加工、热处理和表面处理等方法改善镁合金的耐腐蚀性能；
(2)添加合金元素对于材料生物相容性的影响；
(3)对腐蚀过程中材料力学性能变化的分析；
(4)可降解镁合金材料腐蚀产物的成分分析以及生物安全性评价。相信在不久的将来，镁合金必定会在医用金属植入材料领域得到广泛的应用。
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生物医用锆基合金材料
锆基生物医用合金材料因其强度高、韧性好、抗腐蚀性好且具有良好的生物相容性等优点而被广泛应用于医疗领域。
Zr是一种拥有优良耐腐蚀性能、组织相容性好、无毒性的金属，常被用作合金化元素添加进Ti合金中，以提高Ti合金的机械性能。从Zr-Ti二元相图可以看出， Zr和Ti能相互溶解，说明它们具有相似的物理和化学性质。近年来，通过添加无毒副作用的合金元素对Zr合金进行强化及性能优化开发出了新型生物医用合金材料。 Zr基生物医用合金材料因其弹性模量低、强度高、在生理环境中耐腐蚀性能好、生物相容性好等优点逐渐引起人们的关注，被用作人体硬组织替代材料。
从近些年Zr基生物医用合金材料的体系开发及相关性能研究来看：一方面，研究逐渐从单一的关注材料机械性能转到关注材料的机械性能和生物相容性能和谐发展，未来Zr基生物医用合金材料的研究将以不断提高其使用安全性为主；另一方面，科研工作者也应致力于建立Zr基生物医用合金材料体系的基础数据库，比如体系的相图、热力学数据、对人体毒性的系统化研究、人体环境中的腐蚀机理等。随着现代科学技术的发展，从分子水平上展开Zr基生物医用合金材料的研究，深入了解其对人体的影响，使基础数据库日益完善。
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生物医用可降解锌基合金材料
大量研究表明， Zn作为新一代可降解金属具有广阔的应用前景。合金化可以克服纯锌力学性能差的缺陷，另外合金化元素的加入在有效改善锌基合金力学性能的同时也能够给合金带来一定的生物性能改变：Mg的添加提高了Zn的细胞相容性， Cu和Ag能够增强合金抗菌性能， Cu2+还能对血管内皮化产生积极作用。目前对锌及其合金的研究多集中在体外实验和小动物研究，而对于植入材料研究而言，接近于人体应用环境的大动物实验(原位)研究是必需的，并且在以后的研究中也应着重提高Zn基合金的生物相容性。