DOI:10.1016/j.surfcoat.2020.126627

为了增强AZ31镁合金在生理环境中的耐蚀性和生物相容性，通过静电纺丝技术在其表面上制备了一种包含壳聚糖和矿化同种异体骨（MBA）纳米颗粒的新型纳米纤维涂层。对大量样品进行了初步的阳极氧化，以评估其对改善电纺纳米纤维涂层与基材之间粘附力的影响。通过SEM、EDS、FT-IR和TG对涂覆材料进行了表征。还研究了涂层的润湿性和粘附性。此外，分别通过浸没试验、电化学极化和EIS试验对其析氢性能和耐腐蚀性能进行了评估。结果表明，壳聚糖和壳聚糖/MBA复合纳米涂层均能提高耐蚀性。使用成纤维细胞的细胞毒性实验表明，壳聚糖纳米纤维涂层中MBA纳米颗粒的存在产生了较好的细胞粘附和增殖能力。总体而言，将壳聚糖和壳聚糖/MBA纳米颗粒复合纳米纤维涂层应用于预阳极氧化镁是增强镁基生物材料抗腐蚀和生物性能的一种很有前途的方法。

图1.（a）Mg-C，（b）Mg-AC，（C）Mg-ACN电纺聚合物涂层形貌的SEM显微照片。（d）Mg-C，（e）Mg-AC，（f）Mg-ACN整个表面形貌的EDS谱。（g）Mg-C，（h）Mg-AC，（i）Mg-ACN纤维的平均粒径和纤维分布。（其中裸基AZ31镁合金表示为“Mg”，预阳极氧化为字母“A”，“C”代表壳聚糖电纺纤维涂层，“N”代表矿化同种异体骨纳米颗粒。）

图2.（a）未中和，（b）-（d）Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN样品在5M Na2CO3水溶液中浸泡后聚合物涂层形貌的SEM显微照片，以及纤维的平均粒径和分布。（e）Mg-ACN样品横截面的SEM显微照片。

图3.（a）Mg、Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN样品的X射线衍射图。（b）壳聚糖和壳聚糖/MBA纳米粒子复合电纺纤维涂层的FT-IR研究。（c）壳聚糖和壳聚糖/MBA纳米粒子复合电纺纤维涂层的TG曲线。

图4.（a）Mg、Mg-C、Mg-a、Mg-AC和Mg-ACN样品的水滴和各自接触角的典型照片。（b）Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN样品的剥离面积和ASTM等级胶带试验。

图5.（a）在37℃的SBF溶液中，Mg、Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN的动电位极化曲线以及（b）Mg、（C）Mg-A、（d）Mg-C、（e）Mg-AC和（f）Mg-ACN样品的腐蚀表面形貌。

图6.在37℃的SBF溶液中获得的a）Mg和Mg-A、（b）Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN样品的电化学阻抗谱分析奈奎斯特图。用于后续建模（C）带感应线圈和（d）无感应线圈样品的等效电路。

图7.Mg、Mg-A、Mg-C、Mg-AC和Mg-ACN样品在37℃的SBF溶液中浸泡72h后的累积析氢。

图8.用成纤维细胞MTT法研究Mg、Mg-C、Mg-A、Mg-AC和Mg-ACN样品的体外细胞毒性。生存能力以对照的百分比表示。

图9.将成纤维细胞固定接种在（a）Mg、（b）Mg-C、（C）Mg-A、（d）Mg-AC和（e）Mg-ACN样品上72h后的扫描电镜显微照片。