تاثير عنصر مس بر نرخ تخريب و خواص بيولوژيكي آلياژ منيزيم - آلومينيوم - مس ساخته شده به روش پلاسماي جرقه اي

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

هدف از انجام اين پژوهش، ساخت آلياژهاي Mg-Al-Cu حاوي مقادير مختلف مس (0, 0.25, 0.5 and 1 wt.%) به كمك روش تف جوشي جرقه اي و ارزيابي نرخ تخريب و خواص بيولوژيكي آنها است. نتايج نشان داد كه با افزودن 0/25 درصد مس نرخ تخريب از 0/039 سانتي متر بر ساعت در منيزيم خالص به 0/0058 سانتي متر بر ساعت كاهش يافت. به علاوه درصد زيست پذيري سلول هاي MG63 در تماس با آلياژ Mg-1Al-0.25Cu به طور قابل توجهي بالاتر (1/25 برابر) از آن در تماس با منيزيم خالص بود كه به دليل نرخ مناسب رهايش يون عناصر بود. همچنين، آلياژ Mg-1Al-0.25Cu مس رفتار ضدباكتريايي قابل توجهي از خود نشان داد. بنابراين آلياژ Mg-1Al-0.25Cu با نرخ تخريب مناسب، زيست سازگاري مطلوب و خواص ضدباكتريايي مي تواند به عنوان كاشتني ارتوپدي زيست تخريب پذير معرفي شود.

The aim of this study was to fabricate the Mg-1Al-Cu 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 Mg-1Al-0.25Cu alloy. In addition, Mg-1Al-0.25Cu 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 Mg-1Al-0.25Cu was considerable. In summary, Mg-1Al-0.25Cu alloy with appropriate degradation rate, good biocompatibility and antibacterial properties can be introduced as a biodegradable orthopedic implant.