تاثیر عنصر مس بر نرخ تخریب و خواص بیولوژیکی آلیاژ-منیزیم-آلومینیوم-مس ساخته شده به‌روش پلاسمای جرقه ای

هدف از انجام این پژوهش، ساخت آلیاژهای mg-al-cu حاوی مقادیر مختلف مس (0، 0.25، 0.5 و 1 درصد وزنی) به‌کمک روش تف جوشی جرقه ای و ارزیابی نرخ تخریب و خواص بیولوژیکی آنها است. نتایج نشان داد که با افزودن 0.25 درصد مس نرخ تخریب از 0.039 سانتی‌متر بر ساعت در منیزیم خالص به 0.0058 سانتی متر بر ساعت کاهش یافت. به‌علاوه درصد زیست‌پذیری سلول‌های mg63 در تماس با آلیاژ mg-1al-0.25cu به‌طور قابل توجهی بالاتر (1.25 برابر) از آن در تماس با منیزیم خالص بود که به‌دلیل نرخ مناسب رهایش یون عناصر بود. همچنین، آلیاژ mg-1al-0.25cu مس رفتار ضدباکتریایی قابل توجهی از خود نشان داد. بنابراین آلیاژ mg-1al-0.25cu با نرخ تخریب مناسب، زیست سازگاری مطلوب و خواص ضدباکتریایی می تواند به عنوان کاشتنی ارتوپدی زیست‌تخریب پذیر معرفی شود.

Influence of Cu Element on Degradation Rate and Biological Properties of Mg Al Cu Alloy Prepared by Spark Plasma Sintering

The aim of this study was to fabricate the Mg1AlCu alloys with various amounts of Cu content (0, 0.25, 0.5 and 1 wt.%) using spark plasma sintering (SPS) approach and evaluation of their degradation rate and biological properties. The results indicated that Cu incorporation (0.25 wt.%) significantly diminish degradation rate from 0.039 cm/h in pure Mg to 0.00584 cm/h in Mg1Al0.25Cu alloy. In addition, Mg1Al0.25Cu alloy could noticeably (1.25 times) promote viability of MG63 cells compared to pure Mg, owing to the optimized ion release. Moreover, the antibacterial activity of Mg1Al0.25Cu was considerable. In summary, Mg1Al0.25Cu alloy with appropriate degradation rate, good biocompatibility and antibacterial properties can be introduced as a biodegradable orthopedic implant.