多层Zn/CuSe/Zn异质结构复合材料

加工硬化 · 抗菌 · 抗肿瘤

一种兼具加工硬化、抗菌和抗肿瘤能力的多层Zn/CuSe/Zn异质结构复合材料，通过累积叠轧法制备，克服了传统Zn-Se体系难以加工的瓶颈，并展现出良好的生物相容性。

Miao, Zhang · 戴翌龙 · 檀朝桂 · Lin, Guo · Lin, Jianguo · Li, Yuncang · 张德闯 · Wen, Cuie

Acta Biomaterialia 2026

具体参数

屈服强度

{'zh': '246', 'en': '246'} MPa

极限抗拉强度

{'zh': '262', 'en': '262'} MPa

延伸率

{'zh': '12.2', 'en': '12.2'} %

降解速率（Hanks'溶液）

{'zh': '38.12', 'en': '38.12'} μm/year

腐蚀速率（电化学测试）

{'zh': '60.23', 'en': '60.23'} μm/year

抑菌圈直径（金黄色葡萄球菌）

{'zh': '3.21', 'en': '3.21'} mm

菌落形成单位（金黄色葡萄球菌）

{'zh': '46', 'en': '46'}

技术优势

不易变形

材料在拉伸中呈现加工硬化，屈服强度达246 MPa，可避免植入后早期塑性变形。

能杀金黄色葡萄球菌

对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径达3.21 mm，菌落数仅46 CFU，可降低植入后感染风险。

抑制骨肉瘤细胞

对MG63骨肉瘤细胞有显著的生长抑制作用，同时保持对正常成骨细胞MC3T3-E1的良好相容性。

降解速率适中

在Hanks'溶液中降解速率为38.12 μm/年，可提供足够的力学支撑时间，避免过早失效。

应用场景

• 骨科植入物：兼具强度与抗菌、抗肿瘤功能，适用于承力部位骨缺损修复。
• 可降解植入材料：降解速率适中，逐步被吸收的同时维持足够力学支撑。
• 抗菌材料：释放铜/硒离子有效抑制金黄色葡萄球菌，降低植入感染。
• 抗肿瘤植入体：抑制骨肉瘤细胞生长，可用于肿瘤切除后骨缺损修复。