CN107496979A - 镁合金支架及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种镁合金支架，其包括：镁合金基体；第一聚硅氧烷层，附于所述镁合金基体的表面；第二聚硅氧烷层，附于所述第一聚硅氧烷层上；以及聚合物层，附于所述第二聚硅氧烷层上。上述镁合金支架，在镁合金基体以及聚合物层之间设有双层聚硅氧烷层，提高了聚合物层与镁合金基体之间的结合力，提高聚合物层的稳定性。另，双层聚硅氧烷层可以形成良好的物理屏障以阻挡体液中的氯离子等腐蚀性离子的侵蚀，进一步提高镁合金基体的保护，以降低镁合金基体的腐蚀速度，改善生物相容性。本发明还提供了一种镁合金支架的制备方法。

Description

镁合金支架及其制备方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种镁合金支架及其制备方法。
背景技术
血管支架自二十世纪80年代发展至今，经历了永久性金属裸支架、永久性药物洗脱支架两个阶段后，全降解血管支架成为新一代研究热点，而镁合金支架以其优良的生物相容性、力学性能和可降解性成为全降解血管支架的代表。
镁合金支架在体内降解过快，会造成血管支架支撑力不足，疏导血管、内皮愈合等功能不完善。为了解决镁合金支架降解过快的问题，常用的方法是在镁合金基体上涂覆聚合物层。聚合物层可以降低镁合金基体的降解速度，从而控制整个镁合金支架的降解速度。
然而，聚合物层与镁合金基体的结合力较差，易造成聚合物层剥离而失去保护作用，或聚合物层过早过快降解而失去保护作用。
发明内容
基于此，有必要针对现有的镁合金支架中聚合物层与镁合金基体的结合力差的问题，提供一种聚合物层与镁合金基体的结合力好的镁合金支架。
一种镁合金支架，包括：
镁合金基体；
第一聚硅氧烷层，附于所述镁合金基体的表面；
第二聚硅氧烷层，附于所述第一聚硅氧烷层上；
以及聚合物层，附于所述第二聚硅氧烷层上。
上述镁合金支架，在镁合金基体以及聚合物层之间设有双层聚硅氧烷层，提高了聚合物层与镁合金基体之间的结合力，提高聚合物层的稳定性。另，双层聚硅氧烷层可以形成良好的物理屏障以阻挡体液中的氯离子等腐蚀性离子的侵蚀，进一步提高镁合金基体的保护，以降低镁合金基体的腐蚀速度，改善生物相容性。
在其中一个实施例中，所述第一聚硅氧烷层由第一硅氧烷制成；所述第一硅氧烷为1，2-双(三乙氧基硅基)乙烷；
所述第二聚硅氧烷层由第二硅氧烷制成；所述第二硅氧烷选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述聚合物层中的聚合物选自聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸、聚己内酯、聚三亚甲基碳酸酯、聚乳酸-三亚甲基碳酸酯共聚物、聚己内酯-三亚甲基碳酸酯共聚物、聚羟基乙酸中的一种或几种。
在其中一个实施例中，所述第一聚硅氧烷层的厚度为1μm～10μm；所述第二聚硅氧烷层的厚度为0.5μm～3μm；所述聚合物层的厚度为10μm～40μm。
在其中一个实施例中，所述镁合金基体的材质选自Mg-RE系列合金、WE系列合金、AZ系列合金、AM系列合金、ZK系列合金、ZM系列合金、Mg-Li系列合金、或Mg-Ca系列合金。
本发明还提供了一种镁合金支架的制备方法。
一种镁合金支架的制备方法，包括如下步骤：
提供镁合金基体；
在所述镁合金基体的表面形成第一聚硅氧烷层；
在所述第一聚硅氧烷层上形成第二聚硅氧烷层；
在所述第二聚硅氧烷层上形成聚合物层。
上述镁合金支架的制备方法，得到的镁合金支架，聚合物层与镁合金基体之间的结合力提高，提高聚合物层的稳定性。另，双层聚硅氧烷层可以形成良好的物理屏障以阻挡体液中的氯离子等腐蚀性离子的侵蚀，进一步提高镁合金基体的保护，以降低镁合金基体的腐蚀速度，改善生物相容性。
在其中一个实施例中，在形成第一聚硅氧烷层之前，还包括对镁合金基体的表面进行羟基化处理。
在其中一个实施例中，形成所述第一聚硅氧烷层包括：
将第一硅氧烷与水解液混合，水解形成第一接枝剂；
将所述第一接枝剂涂覆于所述镁合金基体的表面，固化形成第一聚硅氧烷层。
在其中一个实施例中，所述水解液包括水和有机溶剂；所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇、或丙酮中的一种或几种。
在其中一个实施例中，在水解液中，所述有机溶剂与水的体积比为10:1～10:0.1(v/v)。
在其中一个实施例中，所述固化为加热固化。
附图说明
图1为本发明一实施方式的镁合金支架的截面结构示意图。
图2为样品MgZnYNd-B、MgZnYNd-B-A和MgZnYNd-B-A-P的XPS全谱图。
图3为样品MgZnYNd-B、MgZnYNd-B-A和MgZnYNd-B-A-P的XPS的O1s和Si 2p的分峰谱。
图4为样品MgZnYNd-B、MgZnYNd-B-A和MgZnYNd-B-A-P的纳米划痕测试图。
图5为裸MgZnYNd基底、样品MgZnYNd-B、MgZnYNd-B-A和MgZnYNd-B-A-P的开路电位(OCP)图。
图6为裸MgZnYNd基底、样品MgZnYNd-B、MgZnYNd-B-A和MgZnYNd-B-A-P的动电位极化曲线(Tafel曲线)。
图7为裸MgZnYNd基底、样品MgZnYNd-B、MgZnYNd-B-A和MgZnYNd-B-A-P的电化学阻抗谱(EIS曲线)。
图8为样品MgZnYNd-P在Hank’s溶液中浸泡15天后的SEM图像。
图9为样品MgZnYNd-B-A-P在Hank’s溶液中浸泡15天后的SEM图像。
图10为样品MgZnYNd-P在Hank’s溶液中浸泡30天后的SEM图像。
图11为样品MgZnYNd-B-A-P在Hank’s溶液中浸泡30天后的SEM图像。
图12为样品MgZnYNd-P在Hank’s溶液中浸泡30天后的EDS谱图。
图13为样品MgZnYNd-B-A-P在Hank’s溶液中浸泡30天后的EDS谱图。
图14为裸MgZnYNd基底、样品MgZnYNd-B、MgZnYNd-B-A和MgZnYNd-B-A-P在Hank’s溶液中浸泡的Mg2+浓度变化图。
图15为裸MgZnYNd基底、样品MgZnYNd-B、MgZnYNd-B-A和MgZnYNd-B-A-P在Hank’s溶液中浸泡的pH值变化图。
图16为裸MgZnYNd、样品MgZnYNd-P、MgZnYNd-A-P和MgZnYNd-B-A-P的人脐静脉内皮细胞(EA.hy926)黏附显微镜图。
图17为裸MgZnYNd、样品MgZnYNd-P、MgZnYNd-A-P和MgZnYNd-B-A-P的平滑肌细胞(VSMC)黏附显微镜图。
图18为裸MgZnYNd、样品MgZnYNd-P、MgZnYNd-A-P和MgZnYNd-B-A-P的人脐静脉内皮细胞(EA.hy926)细胞增殖率图。
图19为裸MgZnYNd、样品MgZnYNd-P、MgZnYNd-A-P和MgZnYNd-B-A-P的平滑肌细胞(VSMC)细胞增殖率图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参见图1，本发明的一实施方式的镁合金支架100，包括镁合金基体110、依次附在镁合金基体110上的第一聚硅氧烷层121、第二聚硅氧烷层122、以及聚合物层123。第一聚硅氧烷层121、第二聚硅氧烷层122、以及聚合物层123组成镁合金基体110的保护层120。
其中，镁合金基体110是镁合金支架100的骨架部分，同时为其它各层提供支撑。也就是说，其它各层均附着在镁合金基体110上。镁合金基体110的形状以及形成方法均可以采用本领域公知的。
优选地，镁合金基体110的材质选自Mg-RE系列合金、WE系列合金、AZ系列合金、AM系列合金、ZK系列合金、ZM系列合金、Mg-Li系列合金、或Mg-Ca系列合金。这样可以进一步提高镁合金支架100的性能。
其中，第一聚硅氧烷层121附于镁合金基体110的表面。也就是说，第一聚硅氧烷层121位于镁合金基体110与第二聚硅氧烷层122之间。第一聚硅氧烷层121为保护层120中最靠近镁合金基体110的一层。
优选地，第一聚硅氧烷层121的厚度为1μm～10μm。这样可以完全覆盖镁合金表面以避免外部溶液侵蚀。
优选地，第一聚硅氧烷层由第一硅氧烷制成；第一硅氧烷为1，2-双(三乙氧基硅基)乙烷。
其中，第二聚硅氧烷层122附于第一聚硅氧烷层121上。也就是说，第二聚硅氧烷层122位于第一聚硅氧烷层121与聚合物层123之间。第二聚硅氧烷层122为保护层120中的中间层。
优选地，第二聚硅氧烷层122的厚度为0.5μm～3μm。这样可以分别与第一聚硅氧烷层121及外部的聚合物层123形成有效键合。
优选地，第二聚硅氧烷层122由第二硅氧烷制成，第二硅氧烷选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
其中，聚合物层123附于第二聚硅氧烷层122上。聚合物层123为保护层120的最外层。
优选地，聚合物层123的厚度为10μm～40μm。更优选地，聚合物层123为载药聚合物层，负载的药物为抗血管增生药物，例如雷帕霉素。当厚度为10μm～40μm时，这样更好地作为载药层，更有利于负载抗血管增生药物。
聚合物层中的聚合物优选聚酯类聚合物。更优选地，聚合物层中的聚合物选自聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸、聚己内酯、聚三亚甲基碳酸酯、聚乳酸-三亚甲基碳酸酯共聚物、聚己内酯-三亚甲基碳酸酯共聚物、聚羟基乙酸中的一种或几种。
上述镁合金支架，在镁合金基体以及聚合物层之间设有双层聚硅氧烷层，提高了聚合物层与镁合金基体之间的结合力，提高聚合物层的稳定性，防止聚合物层脱落。另，双层聚硅氧烷层可以形成良好的物理屏障以阻挡体液中的氯离子等腐蚀性离子的侵蚀，进一步提高镁合金基体的保护，以降低镁合金基体的腐蚀速度，改善生物相容性。还有，镁合金基体腐蚀降解时碱化、而聚合物层降解时酸化，从而可以调控镁合金基体的腐蚀降解速率、以及周围溶液的pH值，从而降低对周围组织的腐蚀，以进一步提高镁合金支架的性能。另外，上述镁合金支架，可以通过调节第一聚硅氧烷层与第二聚硅氧烷层的厚度等，可以间接调节镁合金支架的降解速度，从而更有利于控制镁合金支架的降解速度。
本发明还提供了一种镁合金支架的制备方法。
一种镁合金支架的制备方法，包括如下步骤：
S1、提供镁合金基体；
S2、在镁合金基体的表面形成第一聚硅氧烷层；
S3、在第一聚硅氧烷层上形成第二聚硅氧烷层；
S4、在第二聚硅氧烷层上形成聚合物层。
其中，在步骤S1中，镁合金基体可以商购，亦可以自己制备。
为了保证镁合金基体表面洁净，优选对镁合金基体进行清洗。更进一步地，清洗用的清洗液优选为无水丙酮、无水乙醇、无水乙醚中的一种或几种。
优选地，在步骤S2之前，本发明还包括对镁合金基体的表面进行羟基化处理。这样可以通过镁合金基体的羟基与第一聚硅氧烷层中分子链末端的羟基形成氧桥键，进一步提高镁合金基体与第一聚硅氧烷层的结合力。更优选地，在镁合金基体的表面形成一层氢氧化镁。进一步优选地，形成氢氧化镁的步骤包括：将清洗后的镁合金基体浸入在NaOH溶液中腐蚀。
在步骤S2中，形成第一聚硅氧烷层的具体步骤优选包括：将第一硅氧烷与水解液混合，水解形成第一接枝剂；将第一接枝剂涂覆于镁合金基体的表面，固化形成第一聚硅氧烷层。这样可以将聚硅氧烷接枝到镁合金基体的表面，使第一聚硅氧烷层与镁合金基体的结合力更高。
在步骤S3中，形成第二聚硅氧烷层的具体步骤优选包括：将第二硅氧烷与水解液混合，水解形成第二接枝剂；将第二接枝剂涂覆于第一聚硅氧烷层的表面，固化形成第二聚硅氧烷层。这样可以将两层聚硅氧烷之间相互接枝，使第一聚硅氧烷层与第二聚硅氧烷层的结合力更高。
形成第二聚硅氧烷层的具体步骤，与形成第一聚硅氧烷层的具体步骤类似。以下同时对步骤S2以及步骤S3进行具体说明。可以理解的是，形成第一聚硅氧烷层与形成第二聚硅氧烷层的具体步骤参数独立选择。
其中，第一硅氧烷为1，2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTSE)。其水解反应式如下：
第二硅氧烷选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH602)、或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)中的一种或几种。第二硅氧烷的水解反应式与第一硅氧烷的水解反应式类似。以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为例，其水解反应式如下：
其中，水解液的主要作用是，提供水与第一硅氧烷或第二硅氧烷反应使其水解。
优选地，水解液包括水和有机溶剂；有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇、或丙酮中的一种或几种。这样有利于控制水解速率，避免水解过快。
更优选地，在水解液中，有机溶剂与水的体积比为10:1～10:0.1(v/v)。这样进一步有利于控制水解速率。
水解液与第一硅氧烷或第二硅氧烷的混合比例，优选为形成体系中，第一硅氧烷或第二硅氧烷的体积浓度为1％～10％(v/v)。
其中，水解的温度优选为20℃～40℃，更优选为25℃。
优选地，水解时伴随搅拌，以使水解反应更加均匀。
其中，涂覆优选为浸涂。更进一步地，浸涂时间为20min～60min。
其中，固化的主要作用是，使第一硅氧烷或第二硅氧烷的水解产物聚合交联。固化优选为加热固化。进一步地，固化的温度优选为60℃～120℃，固化的时间优选为60min～120min。
在步骤S4中，在第二聚硅氧烷层上形成聚合物层的具体步骤优选包括：将聚合物溶液涂覆在第二聚硅氧烷层上，然后干燥形成聚合物层。
其中，聚合物溶液中的溶剂优选为二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇、或丙酮中的一种或几种。聚合物溶液的浓度优选为1％～4％(w/v)。
聚合物溶液的涂覆优选可以选用旋涂或喷涂。更进一步地，旋涂采用两步梯度旋涂；更优选地，首先以200～300r/min旋涂6～10s，再以6000～8000r/min旋涂10～20s。
干燥优选为真空干燥。更进一步地，真空干燥的温度为30℃～40℃，真空干燥的时间为24h～60h。
在一优选实施方式中，镁合金支架的制备方法的反应原理如下所示：
上述镁合金支架的制备方法，得到的镁合金支架，采用BTSE可在镁合金基体表面形成三维聚硅氧烷层；第二聚硅氧烷层所带氨基及羟基等特征基团可分别与聚合物层及第一聚硅氧烷层形成化学键合，进而提高聚合物层与镁合金基体的结合力，提高聚合物层的稳定性。另，双层聚硅氧烷层可以形成良好的物理屏障以阻挡体液中的氯离子等腐蚀性离子的侵蚀，进一步提高镁合金基体的保护，以降低镁合金基体的腐蚀速度，改善生物相容性。
还有，镁合金基体腐蚀降解时碱化、而聚合物层降解时酸化，从而可以调控镁合金基体的腐蚀降解速率、以及周围溶液的pH值，从而降低对周围组织的腐蚀，以进一步提高镁合金支架的性能。
以下结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1
采用线切割方式从MgZnYNd合金棒(Mg-2.0％Zn-0.5％Y-0.5％Nd)上切出圆片(D＝10mm，H＝1mm)。将圆片依次进行机械抛光、超声清洗和漂洗；随后浸入3.0M的NaOH溶液中2h，以在圆片表面生成腐蚀层；然后将圆片保存在烘干机中待用。
将BTSE用水解液稀释形成5％(v/v)溶液(含90％(v/v)乙醇和5％(v/v)去离子水)，然后该溶液在25℃下温和搅拌1h，以使BTSE充分水解，得到第一接枝剂。
将APTES用水解液稀释形成5％(v/v)溶液(含90％(v/v)乙醇和5％(v/v)去离子水)，然后该溶液在25℃下温和搅拌1h，以使APTES充分水解，得到第二接枝剂。
将上述烘干后的圆片，在25℃环境下浸泡在第一接枝剂中1h，然后N2气流中烘干，再在121℃烘箱内固化处理1h使其交联。得到的物品，记作MgZnYNd-B。
将产品MgZnYNd-B在25℃下浸泡在第二接枝剂中0.5h，然后在121℃烘箱内固化处理1h使其交联。得到的物品，记作MgZnYNd-B-A。
将相对分子质量100,000(LA:GA＝75：25)的聚乳酸-羟基乙酸颗粒溶于二氯甲烷中，形成质量百分比浓度2％(w/v)的PLGA溶液。通过旋涂法(旋涂设定300rpm 6s，而后7000rpm 20s)分别在产品MgZnYNd-B-A的两面旋涂上述PLGA溶液；然后，在37℃真空烘箱中保持48h，使涂层充分干燥以形成聚乳酸-羟基乙酸涂层。得到样品，记作MgZnYNd-B-A-P。
对比例1
采用线切割方式从MgZnYNd合金棒(Mg-2.0％Zn-0.5％Y-0.5％Nd)上切出圆片(D＝10mm，H＝1mm)。将圆片依次进行机械抛光、超声清洗和漂洗；随后浸入3.0M的NaOH溶液中2h，以在圆片表面生成腐蚀层；然后将圆片保存在烘干机中待用。
将相对分子质量100,000(LA:GA＝75：25)的聚乳酸-羟基乙酸颗粒溶于二氯甲烷中，形成质量百分比浓度2％(w/v)的PLGA溶液。通过旋涂法(旋涂设定300rpm 6s，而后7000rpm 20s)分别在烘干后的圆片的两面旋涂上述PLGA溶液；然后，在37℃真空烘箱中保持48h，使涂层充分干燥以形成聚乳酸-羟基乙酸涂层。得到样品，记作MgZnYNd-P。
对比例2
采用线切割方式从MgZnYNd合金棒(Mg-2.0％Zn-0.5％Y-0.5％Nd)上切出圆片(D＝10mm，H＝1mm)。将圆片依次进行机械抛光、超声清洗和漂洗；随后浸入3.0M的NaOH溶液中2h，以在圆片表面生成腐蚀层；然后将圆片保存在烘干机中待用。
将APTES用水解液稀释形成5％(v/v)溶液(含90％(v/v)乙醇和5％(v/v)去离子水)，然后该溶液在25℃下温和搅拌1h，以使APTES充分水解，得到第二接枝剂。
将上述烘干后的圆片，在25℃下浸泡在第二接枝剂中0.5h，然后在121℃烘箱内固化处理1h使其交联。得到的物品，记作MgZnYNd-A。
将相对分子质量100,000(LA:GA＝75：25)的聚乳酸-羟基乙酸颗粒溶于二氯甲烷中，形成质量百分比浓度2％(w/v)的PLGA溶液。通过旋涂法(旋涂设定300rpm 6s，而后7000rpm 20s)分别在产品MgZnYNd-A的两面旋涂上述PLGA溶液；然后，在37℃真空烘箱中保持48h，使涂层充分干燥以形成聚乳酸-羟基乙酸涂层。得到物品，记作MgZnYNd-A-P。
实施例2
采用线切割方式从MgZnYNd合金棒(Mg-2.0％Zn-0.5％Y-0.5％Nd)上切出圆片(D＝10mm，H＝1mm)。将圆片依次进行机械抛光、超声清洗和漂洗；随后浸入3.0M的NaOH溶液中2h，以在圆片表面生成腐蚀层；然后将圆片保存在烘干机中待用。
将BTSE用水解液稀释形成10％(v/v)溶液(含80％(v/v)乙醇和10％(v/v)去离子水)，然后该溶液在25℃下温和搅拌1.5h，以使BTSE充分水解，得到第一接枝剂。
将KH602用水解液稀释形成10％(v/v)溶液(含80％(v/v)乙醇和10％(v/v)去离子水)，然后该溶液在25℃下温和搅拌1.5h，以使APTES充分水解，得到第二接枝剂。
将上述烘干后的圆片，在25℃环境下浸泡在第一接枝剂中0.5h，然后N2气流中烘干，再在100℃烘箱内固化处理1h使其交联。
然后将产品MgZnYNd-B2在25℃下浸泡在第二接枝剂中0.5h，然后在100℃烘箱内固化处理1h使其交联。得到的物品，记作MgZnYNd-B-K1。
将相对分子质量80,000(LA:GA＝50：50)的聚乳酸-羟基乙酸颗粒溶于三氯甲烷中，形成质量百分比浓度2％(w/v)的PLGA溶液。通过旋涂法(旋涂设定200rpm 6s，而后6000rpm 20s)分别在产品MgZnYNd-B-K1的两面旋涂上述PLGA溶液；然后，在37℃真空烘箱中保持36h，使涂层充分干燥以形成聚乳酸-羟基乙酸涂层。得到物品，记作MgZnYNd-B-K1-P。
实施例3
采用线切割方式从MgZnYNd合金棒(Mg-2.0％Zn-0.5％Y-0.5％Nd)上切出圆片(D＝10mm，H＝1mm)。将圆片依次进行机械抛光、超声清洗和漂洗；随后浸入3.0M的NaOH溶液中2h，以在圆片表面生成腐蚀层；然后将圆片保存在烘干机中待用。
将BTSE用水解液稀释形成5％(v/v)溶液(含90％(v/v)乙醇和5％(v/v)去离子水)，然后该溶液在25℃下温和搅拌1.5h，以使BTSE充分水解，得到第一接枝剂。
将KH792用水解液稀释形成10％(v/v)溶液(含80％(v/v)乙醇和10％(v/v)去离子水)，然后该溶液在25℃下温和搅拌1h，以使APTES充分水解，得到第二接枝剂。
将上述烘干后的圆片，在25℃环境下浸泡在第一接枝剂中0.5h，然后N2气流中烘干，再在110℃烘箱内固化处理1h使其交联。
然后将产品MgZnYNd-B2在25℃下浸泡在第二接枝剂中1h，然后在110℃烘箱内固化处理1h使其交联。得到的物品，记作MgZnYNd-B-K2。
将相对分子质量80,000(LA:GA＝50：50)的聚乳酸颗粒溶于二氯甲烷中，形成质量百分比浓度4％(w/v)的PLA溶液。通过旋涂法(旋涂设定400rpm 6s，而后8000rpm 20s)分别在产品MgZnYNd-B-K1的两面旋涂上述PLGA溶液；然后，在37℃真空烘箱中保持36h，使涂层充分干燥以形成聚乳酸涂层。得到物品，记作MgZnYNd-B-K2-P。
性能测试：
XPS测试：
对MgZnYNd-B、MgZnYNd-B-A、以及MgZnYNd-B-A-P分别作XPS谱图，结果见图2-3。
从图2-3可以看出：聚硅氧烷涂层中O 1s峰出现在的结合能值为533.3eV、532.4eV和531.4eV处，分别属于Si-O-Si、Si-O-Mg和Mg(OH)2。而在102.06eV处观察到的Si 2p峰对应Si-O-Mg；102.8eV处的Si 2p峰对应Si-O-Si。因此，XPS谱图中O 1s和Si 2p的结合能验证了涂层表面的Si-O-Mg结构，因此通过BTSE和APTES中-Si(OH)3的聚合反应，镁合金基体表面原位生成了聚硅氧烷涂层，且MgZnYNd合金基底与聚硅氧烷层形成了有效的共价键合。
纳米划痕测试：
采用带金刚石球型尖的纳米划痕仪(Hysitron，America)评价样品中涂层和镁合金基底之间的粘合力。在斜坡加载过程中，尖头扎入涂层，载荷30sec内增加至1000μN，匀速的划出10μm的水平划痕。由传感器监测涂层首次破裂时的临界横向力，横向力大小与涂层结合力正相关。测试结果见图4。
从图4可以看出：MgZnYNd-B-A-P(435μN，27sec)的临界横向力分别高于MgZnYNd-P组(300μN，25sec)和MgZnYNd-A-P组(320μN，22sec)45％和36％。以上横向力/时间数据说明，相比单层APTES涂层或者PLGA直接涂覆，两步硅烷偶联法处理的MgZnYNd合金形成的双层聚硅氧烷涂层使PLGA涂层与MgZnYNd基底结合力更强。
电化学测试：
根据ASTM-G31-72标准，用Hank’s缓冲液作为介质(pH＝7.4)，在37℃环境下进行电化学测试。
从图5-7可以看出，与样品MgZnYNd-P相比，样品MgZnYNd-B-A-P的EIS曲线显示容抗弧半径显著增大，Tafel极化曲线拟合所得腐蚀电位Ecorr从-1.475V升高至-0.405V，腐蚀电流Icorr从13.935μA·cm2降低至7.148μA·cm2；
MgZnYNd-B-A-P表现出Tafel曲线中最高的Ecorr值和最低的Icorr值，以及更高的容抗弧半径，说明三维交联的BTSE-APTES聚硅氧烷涂层对镁合金基底具有最有效的抗腐蚀性能。
模拟体液测试：
根据ASTM-G31-72标准，用Hank’s缓冲液作为介质(pH＝7.4)，在37℃环境下进行模拟体液测试。
测试结果见图8～图15。
从图8～11中可以看出，MgZnYNd-B-A-P样品表面平整、致密，仅出现少量表面细纹，无气体累积，因此可推测BTSE-APTES预处理有助于提高PLGA涂层的稳定性，这与涂层结合力更强相关。
从图12～13中可以看出，MgZnYNd-P表面沉积大量的包括O、Ca和P元素构成的结晶结构，Ca和P元素占总元素含量的40.03wt％，远多于MgZnYNd-B-A-P组，推测其为磷灰石晶体，会引起红细胞的聚集，从而引发高血粘度和凝血。
从图14-15中可以看出，在Hank‘s模拟体液中的平均pH值由10.4降低至10.0，浸泡的前3天内，每组MgZnYNd样品的pH值均从7.4升高至超过8.0，裸MgZnYNd基底和MgZnYNd-P组在测试结束时均升高至10.4，无钝化屏蔽层的情况下，水可通过PLGA的裂缝直接渗入镁合金基底加快腐蚀。然而硅烷偶联预处理的MgZnYNd-A-P和MgZnYNd-B-A-P组均可抑制Hank’s溶液碱性过强，而不超过局部组织承受能力。整个测试周期内pH值缓慢平稳上升，且始终低于MgZnYNd-P组，最终达到10.0。说明BTSE-APTES三维双层聚硅氧烷涂层可通过调控镁合金腐蚀速率以维持微环境的酸碱性稳定，满足细胞和组织接受能力范围。
30天累计Mg2+释放量由123.85ppm降低至98.17ppm；证明聚硅氧烷涂层具备十分有效的物理屏蔽作用。
细胞黏附测试：
EA.hy926内皮细胞长至近汇合后消化，以细胞浓度5×104个/mL接种在24孔板(Costar，USA)内的样品和作为空白对照的聚苯乙烯片表面(以上所有样品实验前均用紫外线灭菌)。培养24h后，用PBS清洗细胞，4％(w/v)多聚甲醛固定15min，再用0.1％(v/v)Triton X-100透膜处理10min。而后分别用1％(v/v)FITC-鬼笔环肽(染绿)和1μg/mL DAPI(染蓝)分别对细胞肌动蛋白和细胞核染色。激光共聚焦显微镜(尼康，日本)用于拍摄细胞图像。
测试结果见图16-19。
从图16-17可以看出，粘附于MgZnYNd-B-A-P表面的EA.hy926和VSMC细胞均显著多于其它组，且细胞形态更好，这说明MgZnYNd-B-A-P生物相容性最为优异。
从图18可以看出，对于内皮细胞EA.hy926，MgZnYNd-B-A-P组数值显著高于MgZnYNd-P组，且在整个培养周期内稳定上升，第5天时最终达到97.06％，说明其有促进内皮细胞愈合及防止血管再狭窄的潜能。
从图19可以看出，对于VSMC细胞，MgZnYNd-B-A-P组增殖率数值比MgZnYNd-P高30.23％-35.51％，而且MgZnYNd-B-A-P组的平滑肌细胞增殖率第3天达到峰值随后有所下降，说明其不会刺激平滑肌细胞过度增殖，具有预防再狭窄的潜质。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种镁合金支架，其特征在于，包括：
镁合金基体；
第一聚硅氧烷层，附于所述镁合金基体的表面；
第二聚硅氧烷层，附于所述第一聚硅氧烷层上；
以及聚合物层，附于所述第二聚硅氧烷层上。
2.根据权利要求1所述的镁合金支架，其特征在于，所述第一聚硅氧烷层由第一硅氧烷制成；所述第一硅氧烷为1，2-双(三乙氧基硅基)乙烷；
所述第二聚硅氧烷层由第二硅氧烷制成；所述第二硅氧烷选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的镁合金支架，其特征在于，所述聚合物层中的聚合物选自聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸、聚己内酯、聚三亚甲基碳酸酯、聚乳酸-三亚甲基碳酸酯共聚物、聚己内酯-三亚甲基碳酸酯共聚物、聚羟基乙酸中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的镁合金支架，其特征在于，所述第一聚硅氧烷层的厚度为1μm～10μm；所述第二聚硅氧烷层的厚度为0.5μm～3μm；所述聚合物层的厚度为10μm～40μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的镁合金支架，其特征在于，所述镁合金基体的材质选自Mg-RE系列合金、WE系列合金、AZ系列合金、AM系列合金、ZK系列合金、ZM系列合金、Mg-Li系列合金、或Mg-Ca系列合金。
6.一种镁合金支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供镁合金基体；
在所述镁合金基体的表面形成第一聚硅氧烷层；
在所述第一聚硅氧烷层上形成第二聚硅氧烷层；
在所述第二聚硅氧烷层上形成聚合物层。
7.根据权利要求6所述的镁合金支架的制备方法，其特征在于，在形成第一聚硅氧烷层之前，还包括对镁合金基体的表面进行羟基化处理。
8.根据权利要求6所述的镁合金支架的制备方法，其特征在于，形成所述第一聚硅氧烷层包括：
将第一硅氧烷与水解液混合，水解形成第一接枝剂；
将所述第一接枝剂涂覆于所述镁合金基体的表面，固化形成第一聚硅氧烷层。
9.根据权利要求8所述的镁合金支架的制备方法，其特征在于，所述水解液包括水和有机溶剂；所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇、或丙酮中的一种或几种。
10.根据权利要求8所述的镁合金支架的制备方法，其特征在于，在水解液中，所述有机溶剂与水的体积比为10:1～10:0.1(v/v)。
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