中國科學院金屬所研發出生物可降解薄壁血管支架
中國網/中國發展門戶網訊 近日,中國科學院金屬研究所楊柯、王青川研究團隊,基於利用“高氮合金化”思想開發高氮無鎳不銹鋼及心血管支架的前期工作基礎,近期設計開發出血管支架用新型可降解高氮鐵合金及血管支架,相關成果線上發表于《國際塑性力學雜誌》。
目前國內外已上市可降解血管支架材料的強度遠低於臨床大量應用的不可降解支架材料L605鈷基合金,致使可降解支架壁過厚,厚度是L605合金支架的2倍左右,影響血管修復效果。鐵合金具有高強度的材料優勢,但存在降解速率慢且易發生局部腐蝕的問題。
金屬所科研人員提出利用“高氮合金化”構建大量[FeN]團簇,避開氧還原的控制步驟,實現鐵合金非氧化還原的快速降解反應,同時內生緩蝕分子NH3抑制局部腐蝕,另辟蹊徑地實現了降解速率與耐局部腐蝕能力的同步提升,降解速率比未加氮鐵合金提高60%以上,並且表面點蝕坑尺寸大幅降低且分佈更均勻。利用“高氮合金化”思想,科研人員獲得大量奈米孿晶/超細奈米孿晶組織,通過氮固溶與奈米孿晶強化,以及超細奈米孿晶促進平面滑移增塑,實現高氮鐵合金強度和塑性的同步提升,屈服強度和抗拉強度分別高達750MPa和1000MPa以上,斷裂延伸率超過50%,強韌性超過L605鈷基合金。此外,體內外實驗展現出該材料優異的生物相容性,高氮鐵合金植入動物體內後的炎症因子基因和蛋白表達、血常規和血液生化、以及主要臟器均保持正常。
高氮鐵合金的降解更加快速均勻(a)、強韌性更高(b)、生物相容性優異(c),目前已開發出可降解高氮鐵合金血管支架(d)