Surf. Coat. Technol.：通過電紡殼聚糖/礦化異體骨（MBA）納米涂層提高陽極氧化AZ31

DOI:10.1016/j.surfcoat.2020.126627

為了增強AZ31鎂合金在生理環境中的耐蝕性和生物相容性，通過靜電紡絲技術在其表面上制備了一種包含殼聚糖和礦化同種異體骨（MBA）納米顆粒的新型納米纖維涂層。對大量樣品進行了初步的陽極氧化，以評估其對改善電紡納米纖維涂層與基材之間粘附力的影響。通過SEM、EDS、FT-IR和TG對涂覆材料進行了表征。還研究了涂層的潤濕性和粘附性。此外，分別通過浸沒試驗、電化學極化和EIS試驗對其析氫性能和耐腐蝕性能進行了評估。結果表明，殼聚糖和殼聚糖/MBA復合納米涂層均能提高耐蝕性。使用成纖維細胞的細胞毒性實驗表明，殼聚糖納米纖維涂層中MBA納米顆粒的存在產生了較好的細胞粘附和增殖能力。總體而言，將殼聚糖和殼聚糖/MBA納米顆粒復合納米纖維涂層應用于預陽極氧化鎂是增強鎂基生物材料抗腐蝕和生物性能的一種很有前途的方法。

圖1.（a）Mg-C，（b）Mg-AC，（C）Mg-ACN電紡聚合物涂層形貌的SEM顯微照片。（d）Mg-C，（e）Mg-AC，（f）Mg-ACN整個表面形貌的EDS譜。（g）Mg-C，（h）Mg-AC，（i）Mg-ACN纖維的平均粒徑和纖維分布。（其中裸基AZ31鎂合金表示為“Mg”，預陽極氧化為字母“A”，“C”代表殼聚糖電紡纖維涂層，“N”代表礦化同種異體骨納米顆粒。）

圖2.（a）未中和，（b）-（d）Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN樣品在5M Na2CO3水溶液中浸泡后聚合物涂層形貌的SEM顯微照片，以及纖維的平均粒徑和分布。（e）Mg-ACN樣品橫截面的SEM顯微照片。

圖3.（a）Mg、Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN樣品的X射線衍射圖。（b）殼聚糖和殼聚糖/MBA納米粒子復合電紡纖維涂層的FT-IR研究。（c）殼聚糖和殼聚糖/MBA納米粒子復合電紡纖維涂層的TG曲線。

圖4.（a）Mg、Mg-C、Mg-a、Mg-AC和Mg-ACN樣品的水滴和各自接觸角的典型照片。（b）Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN樣品的剝離面積和ASTM等級膠帶試驗。

圖5.（a）在37℃的SBF溶液中，Mg、Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN的動電位極化曲線以及（b）Mg、（C）Mg-A、（d）Mg-C、（e）Mg-AC和（f）Mg-ACN樣品的腐蝕表面形貌。

圖6.在37℃的SBF溶液中獲得的a）Mg和Mg-A、（b）Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN樣品的電化學阻抗譜分析奈奎斯特圖。用于后續建模（C）帶感應線圈和（d）無感應線圈樣品的等效電路。

圖7.Mg、Mg-A、Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN樣品在37℃的SBF溶液中浸泡72h后的累積析氫。

圖8.用成纖維細胞MTT法研究Mg、Mg-C、Mg-A、Mg-AC和Mg-ACN樣品的體外細胞毒性。生存能力以對照的百分比表示。

圖9.將成纖維細胞固定接種在（a）Mg、（b）Mg-C、（C）Mg-A、（d）Mg-AC和（e）Mg-ACN樣品上72h后的掃描電鏡顯微照片。