血管結紮用止血クリップ用Mg-Zn-Ca合金.Mg-Zn-Ca合金の劣化と応答のin vitroおよびin vivoでの研究

Mg-Zn-Ca Alloys for Hemostasis Clips for Vessel Ligation: In Vitro and In Vivo Studies of Their Degradation and Response.

• Yen-Hao Chang
• Chun Chieh Tseng
• Chih-Yeh Chao
• Chung-Hwan Chen
• Sung-Yen Lin
• Je-Kang Du

抄録

マグネシウム（Mg）合金の劣化速度を制御するために、キトサン（CHI）とL-グルタミン酸（LGA）をディップコーティングを介してMg-Zn-Ca合金のコーティングとして使用した。本研究では、Mg-2.8Zn-0.8Ca合金（ZX31）およびMg-2.8Zn-0.8Ca止血クリップ（ZX31クリップ）へのコーティングとして、2層または7層のCHI/LGA層のいずれかを塗布した。走査型電子顕微鏡、フーリエ変換赤外分光法、および表面測定装置を用いて、試料の形態、組成、および表面粗さを評価した。試験片を模擬体液中に浸漬し、これらのＺＸ３１クリップをウサギの子宮管に５週間塗布することにより、試験片の劣化速度および挙動を評価した。その結果、7層構造の試験片（ZX31(CHI/LGA)）は、ZX31またはZX31(CHI/LGA)と比較して、模擬体液環境下でのMg合金の劣化速度が低下し、良好な腐食挙動を示した。生体内実験では、ZX31クリップは各群で良好な生体適合性を示したが、5週間はクランプ機能を維持できなかった。また、ZX31(CHI/LGA)は他のグループに比べて有意に体重減少が少なかった。このことから、CHIがマグネシウム合金表面の保護層として使用できることがin vitro実験およびin vivo実験により確認されました。

To control the degradation rate of magnesium (Mg) alloys, chitosan (CHI) and L-glutamic acid (LGA) were used as coatings on Mg-Zn-Ca alloys via dip coating. In this study, either two or seven CHI/LGA layers were applied as a coating on Mg-2.8Zn-0.8Ca alloy (ZX31) and Mg-2.8Zn-0.8Ca hemostasis clips (ZX31 clips). The morphologies, compositions, and surface roughness of the specimens were characterized via scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and surface measurement devices. The degradation rates and behavior of the specimens were evaluated by immersing them in simulated body fluids and by applying these ZX31 clips on rabbits' uterine tubes for five weeks. The specimen with seven layers (ZX31(CHI/LGA)) exhibited improved corrosion behavior when compared with ZX31 or ZX31(CHI/LGA), with a reduced degradation rate of the Mg alloy in a simulated body environment. In vivo experiments showed that ZX31 clips exhibited good biocompatibilities in each group but could not maintain the clamping function for five weeks. The weight loss of ZX31(CHI/LGA) was significantly lower than that of the other groups. Consequently, it was verified that CHI can be used as a protective layer on a magnesium alloy surface via in vitro and in vivo experiments.