钴合金和钛合金的细胞毒性研究

作者：佘治中; 于澍^*; 李云平; 殷延雄; 钟慧; 李晓; 肖涛; 杨虎

来源：中国生物医学工程学报, 2020, 39(01): 124-128.

DOI：10.3969/j.issn.0258-8021.2020.01.17

• 细胞毒性
• CCM合金
• Ti64合金
• 增殖率
• 金属离子

对植入材料磨损态的Co-29Cr-5Mo(CCM)和Ti-6Al-4V(Ti64)的细胞毒性进行研究。与固溶态相比,在完全培养液中,通过噻唑蓝(MTT)法研究两种合金在不同浸提浓度、不同浸提时间下的材料浸提液对小鼠成纤维细胞(L929)的毒性及影响机制。扫描电子显微镜(SEM)观察腐蚀前后材料表面的变化,ICP发射光谱仪(ICP-MS)检测CCM和Ti64合金中主要金属离子的释放,电化学工作站(CHI760E)表征两种磨损态合金在完全培养液中的腐蚀情况。MTT实验结果表明:磨损态的两种合金随材料浸提浓度和时间的增大,细胞的相对增殖率(RGR)均减小,其中CCM的RGR由98. 36%减小至73. 28%,细胞毒性由0级升至2级; Ti64的RGR减小至85. 86%,细胞毒性升至1级。ICP-MS结果表明,磨损态合金有害离子的释放量随着浸提时间不断上升,浸提至168 h时,磨损态CCM合金Co和Cr释放量分别高达1 249. 7和293. 9μg/L;磨损态Ti64合金Al和V释放量分别为30. 7和19. 7μg/L。CCM的Tafel曲线和SEM分析表明,在完全培养液中,CCM表面化学位较高的棱、尖角以及微米级沟壑位置发生了缝隙腐蚀,造成金属离子的释放,并对L929细胞的生长和分裂产生抑制作用。

• 单位
  中南大学; 生命科学学院; 粉末冶金国家重点实验室; 深圳市圆梦精密技术研究院; 中南大学湘雅二医院