《表1 不同合金的相对密度、硬度和剪切应力[11]》

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《骨科金属植入物抗菌修饰的优点与问题》

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目前主要通过不同金属相互混合的方法，在植入物中掺入具有抗菌活性的金属元素，起到抗菌作用。具有抗菌性能的新合金开发是目前的研究热点，已开发出具有抗菌性能的钛合金、不锈钢、镁合金、钴铬合金、锆基合金等众多体系。大量研究表明，铜离子及银离子具有良好的抗菌活性。这些合金的主要抗菌机制是通过添加具有抗菌活性的铜离子、银离子等元素，达到抗菌作用。此方法制备的抗菌合金具有抗菌持久、抗菌谱广、不容易耐药等优点，但不耐高温的抗菌活性物质无法添加，这些抗菌金属离子在体内的溶解释放速率及安全性仍有待进一步研究。Zhang等[9]采用粉末冶金法将铜元素加入纯钛中，制备了一种新型抗菌钛合金（Ti-Cu合金），经检测其对金黄色葡萄球菌及大肠埃希菌都具有较好的抗菌活性。但Ti-Cu合金仅对与合金接触的细菌有抗菌作用，说明其抗菌性能可能与铜离子的释放有关。Li等[10]在高纯度石墨坩埚中于六氟化硫SF6（体积分数1%）和CO2混合气体保护下对Mg和Cu进行熔化和混合，成功制造了Mg-Cu合金，抗菌性和组织相容性体内外评价结果表明，含质量分数0.25%Cu的Mg0.25Cu合金有治疗慢性骨感染的潜力。Sotoudehbagha等[11]采用机械合金化方法合成了新型Fe-30Mn-（1-3）Ag合金，见图2；并对其组织、力学性能、腐蚀速率、抗菌活性和细胞毒性进行了评价，结果表明，银质量分数为3%的合金具有最高的相对密度、抗剪强度、显微硬度和腐蚀速率，银质量分数为1%的合金具有较好的细胞毒性和抗菌活性，见表1。Zhang等[12]通过熔铸法在钴铬钼合金中添加铜元素，开发了具有抗菌性能的钴铬钼铜合金，发现与铜元素的加入使钴铬钼合金的腐蚀系数略有提高，对力学性能的影响有限，但对耐磨性有一定的影响，并且含铜合金对金黄色葡萄球菌有较强的抗菌能力。据推断，微量铜有助于增强抗菌活性，具有较强的抗菌性能和良好的耐蚀性，表明含铜钴合金作为一种植入物材料具有潜在的应用前景。