特约综述 | 生物可降解镁基复合材料(BMMCs)
文章信息
Biodegradable magnesium-matrix composites: A review
Jin-long Su, Jie Teng, Zi-li Xu, and Yuan Li
Int. J. Miner. Metall. Mater., 27(2020), No. 6, pp. 724-744.
https://doi.org/10.1007/s12613-020-1987-2
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内容简介
金属类材料如钛合金、钴铬合金和不锈钢等由于具有优异的力学性能和良好的生物相容性,在生物医用领域中占有很大的比例。然而这些材料也有一个共同的特点就是均为生物惰性材料,植入之后不可以在人体中自发降解,在患者恢复后需实施二次手术进行取出,而二次手术给患者带来了不必要的身体上的疼痛和经济上的负担。此外,上述材料弹性模量明显高于人骨,在植入过程中容易引起应力屏蔽效应,导致二次骨折的发生。因此,研发新一代具有生物可降解性的低弹性模量的金属植入材料是当前研究的热点。其中,镁合金材料由于兼具适当的力学性能、独特的可降解性和良好的生物相容性,在生物医用领域表现出诸多优势,因而被广泛研究。
近日,湖南大学材料科学与工程学院滕杰教授和湖南师范大学附属第一医院许自力教授合作在Int. J. Miner. Metall. Mater.发表了题为“Biodegradable magnesium-matrix composites: A review”的综述文章。生物可降解镁基复合材料 (BMMCs)是以纯镁或镁合金为基体,以生物活性陶瓷等为增强相复合形成的复合材料。文章对BMMCs的成型方法、镁基体和增强相的选取进行了介绍,并对以往研究中BMMCs的力学性能、耐腐蚀性和生物相容性进行了总结和讨论。最后对BMMCs的应用前景及未来的挑战进行了展望。文章中还指出,目前限制镁合金在医用植入材料领域广泛应用的最主要因素就是该类合金在人体中的降解速率过快,不足以满足人体植入所需要求,而通过合成BMMCs不仅可以有效降低镁及其合金的降解速率,同时还能提高其力学性能和生物相容性。因此,BMMCs很有可能成为未来可降解植入材料的一大趋势。
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镁基生物材特性
对不同元素人体所允许的日摄入量
不同BMMCs材料的降解速率
团队介绍
湖南大学材料科学与工程学院滕杰教授所在团队长期从事金属基复合材料、铝合金和镁合金等材料的制备、加工及应用研究。课题组先后完成了国家重点基础研究发展计划(973)子课题、国家自然科学基金项目、湖南省战略性新兴产业科技攻关类项目、湖南省自然科学基金、湖南省科技计划等科研项目20余项。曾获国家科技进步三等奖1项,中国有色金属工业总公司、湖南省和教育部科学技术进步一、二、三等奖8项。在Small, Int. J. Plast., J. Mater. Sci. Technol., ACS Appl. Mater. Inter., J. Mater. Chem. C, Chem. Eng. J., Mater. Des., J. Alloys Compd., Mater. Sci. Eng. A, J. Mater. Process. Technol., J. Mater. Res. Technol., Metall. Mater. Trans. A等期刊上发表学术论文200余篇, 其中被SCI、EI收录100余篇,授权国家发明专利16项。目前在研6个国家自然科学基金项目,湖南省战略性新兴产业科技攻关类项目1项,湖南省创新创业技术投资项目1项,湖南省自然科学基金等省部级课题数项。
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期刊简介
International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials (IJMMM,矿物冶金与材料学报(英文版),原刊名《北京科技大学学报(英文版)》),是由中华人民共和国教育部主管、北京科技大学主办的英文版学术期刊,1994年创刊,月刊。主编是北京科技大学吴爱祥教授。
主要刊载矿物、冶金和材料领域的最新理论和实验研究成果。报道内容包括采矿、矿物加工、冶金物理化学、冶金工艺与设备、金属加工、材料制备、材料结构和性能、材料的腐蚀与防护等。
被SCIE, EI, CAS, Scopus, roquest, OCLC, INSPEC, Gale等国际著名文摘或检索系统作为文献源期刊收录。施普林格出版集团(Springer Nature)代理海外纸本发行和全球电子版发行,期刊电子数据全文在线。
近年来,《矿物冶金与材料学报(英文版)》得到了快速发展,引证指标稳步提高,学术影响力大幅提升。2018年的JCR影响因子为1.221,5年影响因子为1.319,实时预测2019年影响因子为1.749 (2020年4月23日数据)。
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