醫(yī)用鎂及其合金材料安全性評價研究進(jìn)展

張梅玲陳虹趙丹妹王春仁

1 中國藥科大學(xué) （南京 211198）

2 中國食品藥品檢定研究院 （北京 100050）

醫(yī)用鎂及其合金材料安全性評價研究進(jìn)展

張梅玲1,2陳虹2趙丹妹2王春仁2

1 中國藥科大學(xué) （南京 211198）

2 中國食品藥品檢定研究院 （北京 100050）

隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用最廣的有不銹鋼、鈦及其合金、鈷基合金、鎳鈦形狀記憶合金等?，F(xiàn)階段這些傳統(tǒng)醫(yī)用金屬材料依然存在著許多不足，如產(chǎn)生縫隙腐蝕、摩擦腐蝕；彈性模量與人骨的相差較大，產(chǎn)生應(yīng)力遮擋效應(yīng)，導(dǎo)致愈合遲緩，甚至植入失效；生物惰性材料，不可降解，需再次手術(shù)取出。而金屬鎂及其合金可以克服上述金屬材料的缺點，具有可降解、密度和彈性模量與人骨相近、人體必需元素、地球含量豐富等優(yōu)點，是理想的金屬植入材料。但目前鎂作為醫(yī)用材料大多還處于研究階段，其轉(zhuǎn)化為臨床產(chǎn)品仍需要大量的體內(nèi)外安全評價數(shù)據(jù)。本文將從細(xì)胞毒性、血液相容性、體內(nèi)植入長期毒性、體內(nèi)降解吸收分布代謝、臨床安全性評價等方面對鎂及合金類金屬材料作為醫(yī)用材料的安全性進(jìn)行了綜述。

鎂及其合金 安全性評價 細(xì)胞毒性 長期毒性 吸收分布

0.引言

目前，臨床中應(yīng)用的金屬材料主要有不銹鋼、鈦及其合金、鈷基合金、鎳鈦形狀記憶合金等幾大類?，F(xiàn)階段的醫(yī)用金屬材料依然存在著許多不足，如產(chǎn)生縫隙腐蝕、摩擦腐蝕以及疲勞腐蝕破裂；彈性模量與人骨的相差較大，產(chǎn)生應(yīng)力遮擋效應(yīng)，導(dǎo)致愈合遲緩，甚至植入失效；生物惰性材料，不可降解，若為短期植入，需再次手術(shù)取出。傳統(tǒng)醫(yī)用金屬材料的不足，促進(jìn)了鎂合金類醫(yī)用材料的發(fā)展。鎂作為組織植入材料，與現(xiàn)階段臨床使用的各種金屬材料相比，具有明顯突出的優(yōu)點：①鎂及其合金的密度為1.7g/cm3，與人骨密度（1.75g/cm3）接近，符合理想接骨板的要求；②鎂及其合金的楊氏彈性模量約為45GPa，能有效降低應(yīng)力遮擋效應(yīng)；③鎂及其合金有高的比強(qiáng)度和比剛度，滿足生物植入材料的強(qiáng)度要求；④鎂是人體必需的元素之一，同時鎂合金在人體中釋放的鎂離子能促進(jìn)骨細(xì)胞的增值及分化，促進(jìn)骨骼的生長和愈合；⑤鎂含量豐富，價格低廉；⑥相較于傳統(tǒng)的不銹鋼、鈦合金等永久植入材料而言，鎂金屬能夠在體內(nèi)降解吸收，避免了由于植入物長期存在所引發(fā)的炎癥、血栓等并發(fā)癥[1,2]。早在二十世紀(jì)三四十年代，鎂合金作為可降解骨折內(nèi)固定材料就已經(jīng)受到關(guān)注，但由于當(dāng)時冶金技術(shù)的限制，鎂合金的雜質(zhì)太多，制作的螺釘和骨板降解過快而被放棄[3]。近年來隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，提高了鎂的純度，新的合金材料的研發(fā)，鎂的耐腐蝕性有所提高，科研人員又重新提高對鎂合金作為醫(yī)療產(chǎn)品研究的興趣。

由于鎂及其合金的腐蝕速率過快等特性限制了其在臨床中的應(yīng)用，對醫(yī)用鎂合金的研究仍然停留在材料產(chǎn)業(yè)化的階段，沒有進(jìn)入實用性階段。目前進(jìn)入臨床階段的產(chǎn)品并不多，還只局限于心血管及骨科等領(lǐng)域，且處于初步階段。固體醫(yī)用鎂合金植入體內(nèi)以其他可溶性的形式釋放到體內(nèi)，必然引起體內(nèi)鎂含量的波動，影響鎂的代謝。如若進(jìn)入體內(nèi)的鎂與代謝出體外的鎂不能達(dá)到平衡，會造成高血鎂癥，導(dǎo)致腎衰竭，引起平滑肌、心肌應(yīng)激性下降。所以研究其在體內(nèi)外的生物安全性顯得尤為重要。

1.體外生物安全性評價

1.1 細(xì)胞毒性

現(xiàn)階段對鎂合金細(xì)胞毒性實驗研究得出的結(jié)論并不完全一致。高家誠[4]等進(jìn)行了純鎂的細(xì)胞毒性研究，將小鼠骨髓細(xì)胞與純鎂試樣直接接觸培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)純鎂沒有對小鼠骨髓細(xì)胞的增殖產(chǎn)生明顯的毒副作用。李子劍[5]將不同濃度鎂鈣合金浸提液與L-929細(xì)胞接觸培養(yǎng)，進(jìn)行細(xì)胞的形態(tài)學(xué)觀察及四甲基偶氮唑鹽（MTT）比色，各組細(xì)胞貼壁生長，形態(tài)正常，MTT法顯示鎂鈣合金浸提液對細(xì)胞的毒性為0級，無明顯細(xì)胞毒性。Zhen[6]等發(fā)現(xiàn)當(dāng)鎂離子的濃度低于100μg/ml時，L-929細(xì)胞的細(xì)胞生存率高于80%，無細(xì)胞毒性；當(dāng)鎂離子的濃度大于300μg/ml時，L-929細(xì)胞有顯著的死亡率。Luis[7]等用間接方法檢測系列鎂合金的細(xì)胞毒性，發(fā)現(xiàn)未陽極化的ZK60合金對MC3T3細(xì)胞的毒性很大，細(xì)胞的生存率只有25%，并且與對照相比加入未經(jīng)陽極化處理ZK60合金浸提液的細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞增殖都較差，經(jīng)過陽極化處理和未經(jīng)過處理的AZ31和AZ91的細(xì)胞毒性都很小，細(xì)胞生存率高于75%，并且細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞增殖良好。Ling[8]將Mg-Zn-Sr合金的浸提液加入小鼠L-929成纖維細(xì)胞培養(yǎng)液中，對細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)測定細(xì)胞的相對生長速率（RGR），發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)2天RGR是93%，4天RGR是94%，7天RGR是96%，根據(jù)細(xì)胞毒性分級標(biāo)準(zhǔn)，其細(xì)胞毒性為1級。Vormann[9]等用小鼠的骨髓細(xì)胞對鎂的細(xì)胞毒性進(jìn)行評估，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞增殖正常，沒產(chǎn)生細(xì)胞抑制現(xiàn)象。Zhang[10]等將鋅鎂合金與L-929細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞毒性為0～1級。

鎂合金的類型、有無表面處理以及合金的腐蝕速率都會影響細(xì)胞毒性實驗的結(jié)果。多數(shù)實驗表明，鎂及其合金表面處理合適，且沒有加入其他有細(xì)胞毒性的元素，純鎂及其合金都無明顯的細(xì)胞毒性。由于不同的實驗設(shè)計，得出的金屬鎂有顯著的細(xì)胞毒性，可能并不是由于鎂元素本身引起的毒性，過高的鎂離子濃度、pH的改變都是引起細(xì)胞毒性的重要原因。所以設(shè)計合理的，具有說服性的體外細(xì)胞毒性實驗顯得尤為重要。

1.2 血液相容性

鎂作為醫(yī)用材料的一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域是心血管領(lǐng)域，作為可降解支架植入冠脈，無需手術(shù)取出，具有明顯優(yōu)勢。作為直接與血液接觸的產(chǎn)品需考察其血液相容性。

Zhen[6]等發(fā)現(xiàn)鎂離子高于1000μg/ml時對紅細(xì)胞沒有明顯的破壞，而pH高于11造成嚴(yán)重溶血現(xiàn)象。Liu[8]發(fā)現(xiàn)Mg-Zn-Sr合金的溶血率為2.45%，低于對生物醫(yī)學(xué)材料要求的5%。Wang[11]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過微弧氧化處理的Mg-1.0Zn-1.0Ca合金的溶血率為2.25%，明顯低于沒經(jīng)過處理的合金。

出現(xiàn)溶血現(xiàn)象，可能是由于鎂離子的加入提高了溶液的pH，細(xì)胞溶解脆性提高導(dǎo)致溶血。體外實驗可以為體內(nèi)實驗研究提供依據(jù)，但由于體內(nèi)外環(huán)境差異較大，所以體外實驗很難完全正確的預(yù)測體內(nèi)實驗結(jié)果。體內(nèi)存在自我調(diào)節(jié)機(jī)制，有內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)平衡，體內(nèi)pH不會驟然升高，所以體外溶血不能完全否定鎂具有良好的血液相容性。

2.動物體內(nèi)安全性評價

2.1 骨植入

殷毅等[12]將ZK60鎂合金棒和MAO-ZK60鎂合金棒分別植入SD大鼠股骨髁內(nèi)，醫(yī)用高分子左旋聚乳酸棒作為對照組，12周后處死動物取材，發(fā)現(xiàn)各組肝腎組織切片均未見異常，各組隨著時間變化，生化指標(biāo)無顯著變化。隋文淵[13]在新西蘭大白兔股骨髁上植入鎂合金圓銷，12周后處死，發(fā)現(xiàn)肝腎組織切片與正常肝腎組織切片一致，無肝腎毒性。陶海榮等[14]將鎂鋅合金棒植入新西蘭大白兔的左側(cè)股骨髁上作實驗組，植入聚丙交酯棒作對照組，X射線發(fā)現(xiàn)實驗組在植入3周后鎂鋅合金材料附近有氣泡產(chǎn)生，6周發(fā)現(xiàn)有成骨，12周時骨密度明顯增加，12周時氣體自行消失，對照組無氣體產(chǎn)生，有成骨。18周時實驗組的成骨多于對照組，說明鎂能促進(jìn)骨的形成。Witte[15]等將四種不同的鎂合金植入豚鼠的股骨的骨髓腔內(nèi)，植入6周和18周后發(fā)現(xiàn)植入鎂合金附近的骨質(zhì)量增加，但周圍的軟組織沒有受到誘導(dǎo)發(fā)生病變。植入一周后有氣泡產(chǎn)生，但是在植入2到3周后氣泡逐漸消失。Zhang[16]等將不同鎂合金植入大鼠骨內(nèi)，血常規(guī)檢查發(fā)現(xiàn)，大鼠的白細(xì)胞稍微增加，但仍在正常范圍內(nèi)；血紅蛋白在植入前后有顯著差異。生化檢測發(fā)現(xiàn)，谷丙轉(zhuǎn)氨酶顯著升高，數(shù)據(jù)顯示體內(nèi)鎂的降解能在一定程度上影響肝功能。Zhang[10]等將鎂鋅合金植入兔子股骨干14周，檢測生化指標(biāo)包括血鎂、血清肌酸酐、血尿素氮、肌酸激酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶顯示與正常兔子無顯著差別；將實驗動物心、肝、腎、脾HE染色后，發(fā)現(xiàn)的病理切片正常，無病變，說明鎂鋅合金生物相容性良好。鎂作為骨植入材料同樣被Waizy證明無長期毒性，Waizy[17]將鎂合金骨釘植入到15只新西蘭兔左側(cè)股骨的骨髓腔，術(shù)后1周、12周和52周取實驗動物的腸、肝、脾、肺、腎、胰做病理切片，發(fā)現(xiàn)這些主要臟器無病變，說明鎂合金類骨釘不會引起長期毒性。Witte[18]等將鎂釘植入新西蘭兔的右膝作為實驗組，兔子自身取下的圓柱狀骨釘植入左膝作為對照，術(shù)后3個月和6個月，觀察兔子的免疫反應(yīng)。通過檢測中性粒細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和凋亡細(xì)胞的變化，發(fā)現(xiàn)鎂不會誘發(fā)兔子顯著的免疫反應(yīng)。

通過動物實驗發(fā)現(xiàn)，鎂及其合金類產(chǎn)品植入動物骨內(nèi)，比不銹鋼、鈦合金、高分子類產(chǎn)品更能促進(jìn)骨的愈合，增加骨量，說明鎂及其合金能增強(qiáng)骨傳導(dǎo)作用。Zreiqat[19]等對鎂增加骨傳導(dǎo)的機(jī)制進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞在富含鎂的基質(zhì)上能提高α5β1整聯(lián)蛋白受體水平，增加細(xì)胞外I型膠原蛋白含量，從而提高了骨細(xì)胞的粘附性。同樣，Yamasaki[20]用富含鎂和膠原材料的磷灰石分別實驗，發(fā)現(xiàn)鎂和膠原材料對骨細(xì)胞和組織具有相似的吸附作用。

鎂的大量骨科動物實驗表明鎂不會引起血鎂的驟然升高，同時在植入階段，血液生化檢測正常，不會引起宿主主要臟器心、肝、脾、肺、腎、胰、腸等的病變，另外免疫檢測發(fā)現(xiàn)，鎂合金植入不會引起動物顯著的免疫應(yīng)答。同時鎂能增加骨量，促進(jìn)骨的傳導(dǎo)，加快骨頭愈合，是理想的骨科植入材料。

2.2 血管植入

Heublein[21]等進(jìn)行了第一例鎂合金支架的動物實驗，將AZ21鎂合金支架植入家豬體內(nèi)，沒有發(fā)生明顯的炎癥和血栓，血管造影顯示10～35天管腔損失達(dá)40%，有組織增生現(xiàn)象，但隨著正性血管重構(gòu)，這種不良反應(yīng)消除。王萍[22]等將51枚鎂合金支架植入35只犬的冠狀動脈和股動脈后，造影顯示官腔通暢，無狹窄病變，無血栓形成，植入2周開始出現(xiàn)輕微內(nèi)膜增生，內(nèi)膜增生的面積隨著時間的推移逐漸增高。

2.3 其他部位植入

Aghion[23]等將Mg-1.5%Nd-0.5%Y-0.5%Zr植入大鼠皮下，植入1周、2周、6周、12周后，與對照組TI-6Al-4V相比，在體重、術(shù)后行為、血鎂含量、腎功方面無顯著差異，無明顯炎癥反應(yīng)，植入物周圍皮下組織沒有組織學(xué)損害。Andreas Drynda[24]等將純鎂、鎂鈣合金植入到小鼠皮下，無增生，無炎癥反應(yīng)。H?nzi[25]等把WZ21合金制成4mm×0.4mm片材植入到豚鼠腹腔的不同部位，分別是肝臟、肝胃韌帶、腹直肌和皮下，發(fā)現(xiàn)各組織產(chǎn)生小的氣泡和囊腫。各組織對植入物的組織反應(yīng)有差異，造成產(chǎn)生氣泡和囊腫的程度不同。由于肝和腹直肌的血管比肝胃韌帶和皮下豐富，所以產(chǎn)生的氣泡更少。同樣，Willbold[26]等將RS66鎂合金分別植入到兔子的股骨、皮下和肌肉，發(fā)現(xiàn)鎂合金的降解速率和植入物周圍組織的血流量密切相關(guān)，皮下的降解速率最快，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的氣泡。Schilling[27]等將LA63鎂合金支架植入到小型豬左心室心外膜1個月、3個月、6個月后，支架被富含血管的肉芽組織包圍，整個植入周期植入物周圍沒有發(fā)現(xiàn)壞死現(xiàn)象。

植入材料的生物相容性主要取決于宿主對植入材料的組織和細(xì)胞反應(yīng)，組織反應(yīng)大致分為三個階段：發(fā)生炎癥反應(yīng)、形成肉芽腫、最后生成纖維囊[28]。鎂合金和組織之間炎性細(xì)胞包括中性粒細(xì)胞、巨細(xì)胞等含量增加，這些炎性細(xì)胞可以促進(jìn)傷口愈合。肉芽組織的形成是植入物周圍組織對植入異物的適應(yīng)性反應(yīng)，植入物被固定在特點的區(qū)域內(nèi)，使得植入物周圍組織不發(fā)生任何生理病理的變化。組織反應(yīng)是宿主組織適應(yīng)植入物的過程，在這過程不產(chǎn)生壞死、腫瘤等不利因素，單純的組織反應(yīng)不能否定材料具有良好的生物相容性。

3.鎂及合金在體內(nèi)降解性評價

3.1 降解過程中產(chǎn)生氣體的安全性

Ohsawa[29]等發(fā)現(xiàn)，氫氣具有選擇性抗氧化作用，對于炎癥及缺血再灌注等自由基堆積引起的損害有修復(fù)作用。H?nzi[25]等發(fā)現(xiàn)鎂合金在腐蝕過程中產(chǎn)生的氣泡會通過內(nèi)皮層被血液吸收，所以不會產(chǎn)生大的氣泡，即使產(chǎn)生大的氣泡也不會影響外圍組織的生理功能。Kuhlmann[30]通過實驗研究了小鼠皮下植入鎂合金后形成的氣體腔的氣體組成成分和含量，實驗發(fā)現(xiàn)氣腔里不只有氫氣，還含有氧氣、二氧化碳和氮氣。氣腔內(nèi)氫氣的量很少，說明氫氣在身體內(nèi)的交換排泄是很快的，這與60年前McBride和McCord提出的假設(shè)一致。為了證明氫氣在小鼠皮下交換很快，Kuhlmann向小鼠皮下注射氫氣，實驗發(fā)現(xiàn)，注射1天后檢測到氫氣的含量非常低。并且在小鼠的皮膚上檢測到氫氣，所以小鼠皮下的氫氣可能通過皮膚進(jìn)行交換，也可能儲存在脂肪組織。但此次實驗只適用于皮下植入鎂合金，其他組織部位如骨植入鎂合金是否使用此結(jié)論仍需要進(jìn)一步的研究。

阻礙鎂合金材料進(jìn)入臨床階段的一個主要影響因素就是鎂降解過程中產(chǎn)生氫氣，如何控制鎂的降解速率，使降解過程產(chǎn)生的氫氣與身體吸收排泄掉的氫氣量相一致，是今后醫(yī)用鎂合金開發(fā)的主要方面。

3.2 鎂及合金體內(nèi)降解吸收分布代謝

人體經(jīng)口攝入的鎂有三分之一以鎂離子的形式在小腸吸收，剩余三分之二經(jīng)糞便排出體外。吸收的鎂99%存在細(xì)胞內(nèi)，1%存在于細(xì)胞外。細(xì)胞內(nèi)的鎂主要存在于骨組織（約占60%），骨骼肌、心肌和肝臟中。細(xì)胞外的鎂主要存在血漿中。這些再吸收進(jìn)身體內(nèi)的鎂經(jīng)腎臟隨尿液排出體外，還有少量經(jīng)膽囊和汗腺排出體外[31]。而體內(nèi)植入鎂合金材料，產(chǎn)生的不只是鎂離子，還包括許多其他產(chǎn)物。

純鎂在體內(nèi)降解生成氧化鎂、氫氧化鎂、氯化鎂、鎂離子、羥基磷灰石和氫氣。氫氧化鎂和氧化鎂在臨床中多用作抗酸藥，可以中和過多的胃酸，實驗植入氫氧化鎂片材后，發(fā)現(xiàn)植入物附近成骨細(xì)胞增多，破骨細(xì)胞減少，可減少氫氧化鎂的含量[32]。氯化鎂被證實經(jīng)腎臟通過尿液排出體外。羥基磷灰石是人骨的重要組成部分，所以其體內(nèi)分解方式與骨類似。沒形成羥基磷灰石、氫氧化鎂等化合物的鎂離子可以進(jìn)入正常的新陳代謝，吸收進(jìn)細(xì)胞或者經(jīng)尿液排出體外[31]。Schilling[27]等將LA63鎂合金支架植入到小型豬

左心室心外膜1個月、3個月、6個月后檢測心肌、肝臟、腎臟、骨骼肌中鎂的含量發(fā)現(xiàn)無明顯增高。同樣，隋文淵[13]在新西蘭大白兔股骨髁上植入鎂合金圓銷，檢測血中各個時間段鎂離子濃度的變化差異無統(tǒng)計學(xué)意義。大量實驗表明植入動物體內(nèi)的金屬鎂，由于自身調(diào)節(jié)機(jī)制的存在，不會引起動物主要器官鎂含量驟然升高，多余的鎂主要經(jīng)過腎臟以隨尿液排出體外。

4.臨床安全性評價

Biotronik公司最先研制出鎂合金血管支架，并進(jìn)行了臨床實驗研究。Erbel[33]等將Biotronik公司生產(chǎn)的鎂血管支架植入到63例新發(fā)單支冠脈病變患者體內(nèi)。術(shù)后血管狹窄率從61.5%降為12.6%，4個月后狹窄部位管腔直徑增加17%，1年后血管重建率為45%。血管內(nèi)超聲顯示僅少許支架殘留物。植入期間無心肌梗死、亞急性或遲發(fā)血栓形成及死亡病例。內(nèi)膜增生和負(fù)性重構(gòu)是造成再狹窄的原因。Zartner[34]將可降解鎂支架植入患有先天性心臟病嬰兒的左肺主動脈中，4個月的追蹤發(fā)現(xiàn)，左肺始終有良好的灌注功能，隨后，該嬰兒死于器官衰竭，在征得孩子家屬同意后，對尸體進(jìn)行解剖，沒發(fā)現(xiàn)固體殘留物，患處血管的直徑稍微增長了。鎂合金制成骨釘、骨板等應(yīng)用于骨科，例如用鎂合金螺釘治療輕微拇指外翻，臨床中取得了與鈦合金螺釘相同的效果，沒有發(fā)現(xiàn)排異反應(yīng)、骨溶解、全身性炎癥反應(yīng)，再次證明了鎂合金良好的生物相容性[35]。

5.存在的問題與展望

目前鎂及其合金類醫(yī)用金屬材料仍處于研究 階段，臨床應(yīng)用階段仍存在著一些風(fēng)險。例如鎂在體內(nèi)的降解速率不可控，降解過快或者降解不均勻，若應(yīng)用于骨科，在沒有達(dá)到治愈目的時已失去機(jī)械性能，則導(dǎo)致治愈失敗。若作為血管支架植入血管中，產(chǎn)生的氣體與身體吸收速率不一致，氣泡在血液中會產(chǎn)生嚴(yán)重后果。另外，鎂由于提高耐腐蝕性及機(jī)械性能，會加入其他元素制成合金，其他元素的潛在風(fēng)險仍需考慮。鎂合金的元素定量毒性研究缺乏大量數(shù)據(jù)。目前，國內(nèi)仍無鎂合金類醫(yī)療器械上市。

雖然現(xiàn)階段鎂合金類材料作為醫(yī)用材料還存在一些問題，如腐蝕過快，腐蝕速率不可控，產(chǎn)生的氣體可能存在潛在風(fēng)險，但通過材料學(xué)家、化學(xué)家、醫(yī)藥專家的共同努力，提高鎂的耐腐蝕性，開發(fā)新型鎂合金材料，充分研究鎂在身體里的代謝過程，相信這些難題都會迎刃而解。期待在不久將來鎂合金類醫(yī)療器械在臨床中給更多的患者帶來福音。

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Advances in Safety Evaluation of Medical Magnesium and Alloy Materials

ZHANG Mei-ling1,2CHEN Hong2ZHAO Dan-mei2WANG Chun-ren2
1 China Pharmaceutical University (Nanjing 211198)
2 National Institutes for Food and Drug Control (Beijing 100050)

With the development of metallurgical technology, more and more metallic materials begin to be used in clinical,the most used materials in clinical practice currently are stainless steel, titanium and its alloys, cobalt based alloys, nickel-titanium shape memory alloys. But many disadvantages still exist in these traditional medical metallic materials, such as crevice corrosion, friction corrosion； elastic modulus difference with human bones, which results in stress shielding effect, slow healing, and even implant failure. Biologically inert materials, which cannot degrade, and need surgery to remove them again. But the magnesium metal and its alloys can overcome the disadvantages of the metal materials above, which are biodegradable, whose density and modulus of elasticity are similar to human bones. Besides the magnesium is an essential element of human body, which is rich in the earth, etc., so the magnesium is an ideal metal implant material. But magnesium as medical materials is still in the research stage, so amounts of safety evaluation data in vitro and vivo is still required if used in a clinical practice. In this paper, we make a brief review of cytotoxicity, blood compatibility, long-term toxicity, degradation, absorption, distribution and metabolism in vivo, clinical safety evaluation and other aspects of the magnesium alloy material for medical use.

magnesium and its alloys, safety evaluation, cytotoxicity, long-term toxicity, absorption and distribution

1006-6586(2016)01-0008-07

R318.08

A

2015-08-26

張梅玲，在讀研究生；王春仁，教授，中國食品藥品檢定研究院生物材料與組織工程室主任