Corrosion control of biodegradable Mg alloys by osteoclast responsive carbonate apatite coatings

破骨细胞响应碳酸盐磷灰石涂层控制可生物降解镁合金的腐蚀

• 批准号: 22H01798
• 负责人: 廣本 祥子
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01798/
• 关键词: マグネシウム合金; 炭酸アパタイト被膜; 腐食; 骨置換; 生体材料; 生体用マグネシウム; 炭酸アパタイト; 水酸アパタイト; 炭酸含有率; インピーダンス; XPS; 生体吸収性被膜

基材に純Mgを用い、アパタイト被覆溶液中の炭酸塩濃度を変化させて炭酸アパタイト（CAp）被覆を行った。X線回折（XRD）およびX線光電子分光法（XPS）により被膜の炭酸含有率を導出し、水酸アパタイト（HAp）被膜にも約2wt%の炭酸が含まれていること、CAp被膜中の炭酸含有率を11wt%から17wt%の範囲で制御できたことを明らかにした。また、XRD測定によるアパタイト002面回折ピークの位置から求めた炭酸含有率がXPSによる定性・定量分析により求めた炭酸含有率と良い一致を示すことを明らかにした。これにより、CAp被膜作製後の炭酸含有率の導出を簡便に行うことができるようになった。また、被膜の断面電子顕微鏡（SEM）観察より、HAp被膜の厚さが2.2 umであり、炭酸含有率17wt%のCAp被膜の厚さは1.2 umと、炭酸含有率の増加に伴い被膜の厚さが減少することがわかった。HApおよび様々な炭酸含有率のCAp被覆純Mgについて生理食塩水中でインピーダンス試験を行い、等価回路を用いた解析により被膜抵抗（Rf）および被膜欠陥部での電荷移動抵抗（Rct）を求めた。未被覆材に比較し、HApおよびCAp被覆で純Mgの耐食性が1000倍向上した。RpおよびRctともHAp被覆材よりもCAp被覆材の方が高い傾向を示した。単位被膜厚さ当たりのRp（Rp/L）を求めたところ、炭酸含有率の増加に伴いRp/Lが増加した。これより、炭酸含有率の増加に伴い被膜が緻密になったと考えられる。また、CAp被膜の炭酸含有率で、CAp被覆純Mgの耐食性を制御できることがわかった。

The base material Mg was used, and the carbon acid in the coated solution was coated with carbonic acid, carbonic acid, carbon acid, carbon acid and carbon acid (CAp). X-ray refractive index (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray photoelectron spectroscopy (X-ray refraction), X-ray refraction (X-ray refraction), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray photoelectron spectroscopy (X-ray refraction), X-ray photoelectron spectroscopy (X-ray refraction), X-ray photoelectron spectroscopy (X-ray photoelectron spectroscopy), X-ray photoelectron spectroscopy (X-ray photoelectron spectroscopy) and X-ray photoelectron spectroscopy. The contents of carbonic acid, XPS, qualitative and quantitative analysis, the content of carbonic acid, the content of The content of carbonic acid in the coating of CAp is determined by the percentage of carbonic acid in the coating. The thickness of HAp, the thickness of HAp, the thickness of CAp, the content of carbonic acid, the content of carbonic acid and the content of carbonic acid, the thickness of CAp film, the thickness of carbon acid, the thickness of carbon acid and the thickness of carbon acid. The content of carbonic acid in HAp, the percentage of carbonic acid, the content of carbonic acid, the content The food tolerance of the uncoated material was 1000 times higher than that of the uncoated material, and the food tolerance of the uncoated material was 1000 times higher than that of the uncoated material, and the food tolerance of the uncoated material was 1000 times higher than that of the uncoated material, HAp and Mg. Rp, Rct, HAp, CAp, CAp, square, high, high, high and low. When the thickness of the film is calculated by RP (Rp/L), the content of carbonic acid and the content of carbonic acid are increased with the addition of Rp/L. The content of carbonic acid and the content of carbonic acid are closely related to the density of the film. The content of carbonic acid in the coating of CAp, the content of carbonic acid in the coating of CAp and the food tolerance of CAp were determined by the coating of carbonic acid.

项目成果

Short- and long-term corrosion behavior of carbonate apatite-coated Mg-4mass% Y-3mass% RE alloy in cell culture medium

• DOI: 10.1016/j.corsci.2022.110222
• 发表时间: 2022-03-11
• 期刊: CORROSION SCIENCE
• 影响因子: 8.3
• 作者: Hiromoto, Sachiko;Itoh, Sayaka;Akashi, Takaya
• 通讯作者: Akashi, Takaya

Formation and corrosion behavior of calcium phosphate coating layers on ZK60 alloy coated at various pH conditions by chemical conversion method

• DOI: 10.1016/j.surfcoat.2022.128639
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: Surface and Coatings Technology
• 影响因子: 5.4
• 作者: Le Thi Trang;Cao Quang Nguyen;S. Hiromoto;O. Minho;E. Kobayashi

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