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氧化镁涂层在医疗器械上中的使用及其生物学性能

　镁是人体常量元素，成人含约20~38 g镁，其中60%~65%存在于硬组织。研究发现氧化镁(MgO)可诱导细胞成骨分化及上调成骨基因表达且具有抗菌能力。将纳米MgO与金黄色葡萄球菌等9种致病菌共培养，发现其最低杀菌浓度为0.7 mg/mL。在纳米MgO-羟基磷灰石复合材料中细菌黏附、生长均被显著抑制。可见MgO具有优良的抗菌作用，也使氧化镁涂层在医疗器械上的使用具有重大意义。

　　而钛内置物广泛应用于骨科，但存在约0.4%~5%的感染风险，其主要病原为金黄色葡萄球菌等。内置物感染处置困难且费用高昂，因此许多研究探索利用氧化镁涂层或表面改性技术赋予内置物抗感染能力。钛接骨板表面涂覆含抗生素凝胶后感染率为0%，同时银离子也被广泛报道用于制备抗菌涂层。但抗生素存在引起细菌耐药的隐患，银则有明显细胞毒性。因此，氧化镁涂层有能有效抗菌且不具有上述副作用的独特优势。

　　相关氧化镁涂层的制备方法主要包括化学气相沉积(CVD)、溶胶-凝胶法(Sol-Gel)、电泳沉积(EPD)等。其中，CVD是一种常用的制备方法，它通过将镁粉与氧气反应生成氧化镁薄膜。Sol-Gel法是将氧化镁前驱体溶胶与溶剂混合，形成凝胶状物质，然后经过干燥、烧结等步骤得到氧化镁涂层。EPD是一种物理沉积方法，通过电场作用使氧化镁颗粒沉积在基材表面。同时，因为MAO钛表面粗糙多孔结构相对有利于涂层形成机械结合。对于接骨板、多孔钛等内置物，其植入过程中不与周边骨发生强摩擦，因此对涂层-基体结合性能要求不高。所以在实际使用中制备方法各有优缺点，选择合适的方法需要考虑材料的性质、应用环境和成本等因素。

　　且MgO涂层的细胞毒性随沉积时间延长而上升，但随培养时间延长而下降。这提示细胞毒性与MgO的剂量相关。培养后期细胞毒性下降可能与ROS释放-湮灭、MgO溶解等因素有关。已有研究报道MgO颗粒对成骨谱系细胞的增殖具有正面或中性作用。但目前对MgO陶瓷块材生物相容性研究相对较少；动物临床试验未见其它不良反应，间接支持MgO涂层的生物相容性。

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