骨折髓内钉不用取 可降解的多层复合镀膜镁金属骨科内固定螺钉

目前中国已经进入老龄化社会，据 Peng Chen 统计，2008 年我国国民骨质疏松发生率大约为 14.94%，而到 2015 年这个数字成为了 27.96%。相对年轻人的骨折，老年骨质疏松骨折较难愈合，而且老年人耐受手术的能力也比较差，二次手术取出骨折固定物时发生意外的危险会增加。

所以临床矫形外科和材料学界一直在寻找一种骨折内固定材料，它应具备很好的成骨能力以有效促进骨质疏松骨折愈合，并且自身能够在体内降解从而避免二次手术。

研究组负责人张翼锋博士在 2011 到 2016 期间发现了纯镁髓内钉植入到大鼠的股骨远端（非骨折模型）之后在皮质骨骨膜下方产生了大量的新鲜骨。这一反应伴随着感觉神经递质降钙素基因相关多肽（α-CGRP）在皮质骨周围和同侧背根神经节（DRG）两个部位的实质性增加。

如下图为镁金属在体内显著的成骨效应。从内固定物中释放出来的镁离子在促进 CGRP为媒介的成骨分化方面发挥了显著的作用，解答了近年来对镁基内固定物调节成骨机制的未解难题，提示镁离子在骨科领域具有很大的应用潜力。

但是直接应用镁金属固定骨折是困难的——原因在于：镁金属降解过快导致力学强度下降和高浓度镁离子造成的骨吸收。

本项目拟对镁金属表面进行复合镀膜处理，用镀膜镁金属直接固定骨折，控制镁金属表面降解保持其骨折愈合期间的力学强度，优化镁金属的成骨作用，最终促进成骨并避免二次手术。

01 第一代镁金属表面多层膜

第一代镁金属表面多层膜采用：内层氢氟酸/磷酸处理，最外层聚乳酸（PLA）包裹，中间层氰基丙烯酸粘合内外层膜。形成的三层复合膜与镁金属表面黏附力很强，具备很强的耐受手术过程中机械摩擦的作用。

有效控制镁金属在体内的降解，维持镁金属在骨折愈合期间的力学强度，并优化了镁金属的成骨效应。

Our 1st generation multi-coating on Mg substrate. 

02 第二代镁金属表面多层膜

我们的第二代复合膜用PTMC代替PLA，避免了PLA在体内龟裂式降解的现象，形成layer-by-layer式降解，同时最内层采用高温160ºC水蒸气氧化镁金属表面形成高强度MgOH微纳结构，中间层用硬脂酸亲脂化并粘合内外层膜。