使用金属玻璃修复骨折

骨折有可能在不久的将来用金属玻璃来固定。欧洲杯足球竞彩苏黎世联邦理工学院的材料研究人员开发了一种合金,可能预示着新一代生物可降解骨植入物的诞生。他们的研究结果发表在《自然材料》网络版上。欧洲杯足球竞彩

在钨尖端(中心)和水冷铜板之间产生高达3000°C等离子体的电弧熔炼器(苏黎世联邦理工学院/LMPT)

当骨头骨折时,外科医生需要用螺钉和金属板将骨折的骨头固定到位。这些支架通常由不锈钢或钛制成。一旦骨头愈合,金属部分必须通过进一步的手术从体内取出。为了减轻患者的负担,材料研究人员已经开始使用生物可吸收金属来制造植入物。欧洲杯足球竞彩这些植入物只能在骨头需要愈合的时候稳定骨头。随着时间的推移,这种金属会在体内溶解,因此无需进行移除手术。由镁基合金制成的植入物被证明是特别有前途的。镁在机械上是稳定的,它通过释放人体可耐受的离子而完全降解。然而,所有镁合金都有一个主要缺点:当它们溶解时,会产生氢气(H2),这对身体有害。在镁植入物周围会产生气泡,阻碍骨骼生长和愈合过程,并可能导致感染。

没有副作用,因为更多的锌

欧洲杯足球竞彩与Jörg Löffler合作的材料研究人员,苏黎世联邦理工学院的金属物理和技术教授,现在已经消除了这些副作用。他们成功地以金属玻璃的形式生产了一种创新的镁锌钙合金,这种金属玻璃具有生物相容性,并表现出明显更有利的降解行为。金属玻璃是通过熔融材料的快速冷却而制成的。冷却过程的速度使原子无法采用传统金属中的晶体结构。因此,金属玻璃具有像窗玻璃一样的非晶态结构。得益于这个过程,研究人员可以在熔化的镁中加入比传统合金多得多的锌。

ETH研究人员布鲁诺·兹伯格(Bruno Zberg)、彼得·乌格戈·维策(Peter Uggo-witzer)和Jörg Löffler开发的这种玻璃合金含有35%的锌原子和5%的钙原子,其余部分由镁组成。结晶镁锌合金最多含有2.4%的锌原子。如果比例较高,则不需要的结晶相会在镁基体中析出。镁锌钙玻璃的厚度可达5毫米。高锌含量的主要优点是它从根本上改变了镁的腐蚀行为。事实上,临床试验显示新型镁锌钙合金的小血小板没有氢析出!因此,这种金属玻璃形式的新合金具有相当大的潜力作为一种无害的骨植入材料。这项研究成果发表在《自然材料》网络版上。欧洲杯足球竞彩

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