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生物医学材料的迅速发展综合体现了材料学、生物学、医学等多种行业科学和工程技术的水平,并迅速发展成为整个经济体系中最具活力的产业之一。 但是,对生物医学材料有最基本的要求。 无毒性、无致癌性、无畸形、与人体组织相容性好等。 能否满足这些要求,是评价新生物医学材料是否安全的最低条件。
在来自德国的新特力企业生产销售的magnezix®; 以镁系骨螺钉为例,根据该公司的相关推广,植入体内的骨骼在人体内自动分解,转化为人体自身的骨组织,是提供稳定力学性能和生物吸收性的最理想的骨螺钉。
但是,更多的研究表明,上述镁系骨螺钉中含有大量稀土元素,可以大幅提高产品的耐腐蚀性和机械性能,但稀土元素可能对人体有潜在的危害。 关于这些安全性问题,新特力企业只字未提,引起了稀土镁合金作为临床医用材料的担忧。
稀土元素是由15种镧系元素、钇、钪共17种元素组成的金属组,人们对稀土元素的兴趣越来越大,但目前对这些材料的毒性影响仍存在争议。 国内外研究表明,稀土元素在机体内有急慢性毒性和长期效应等负面影响,轻则引起骨质疏松,重则引起脑中毒、染色体畸变。 (以下有出处)!
推广稀土镁合金作为医疗材料是工作还是过劳? 也许可以从国内外的很多研究中找到答案。
20世纪80年代,国外报道了re对动物机体的急慢性毒性、长期效应、生化效应及可能产生的负面影响等[1]; briner等[2]在长时间低剂量ybcl3暴露的神经毒性评价研究中发现,稀土元素镧为潜在的致畸剂; 国内外研究表明,re对机体表现出hormesis效应,即低剂量促进作用,高剂量产生抑制作用,反映出re在机体内蓄积可能诱发负效应[3]。
目前国内外相关研究至少说明了稀土的以下生物安全隐患:
稀土在人体内有蓄积性。 南京农业大学的陈祖义等人[ 4,5 ]比较了稀土元素在骨和脑中的蓄积和相关毒性进行了系统的调查。 研究表明,稀土通过血液运输滞留或蓄积在各器官组织中,特别是骨内蓄积性的报道较多,并且陈祖义等人利用核素示踪技术研究了稀土中铈( 141ce )、钕) 147 nd在小鼠体内的分布,结果表明,大脑对ce和nd
稀土会引起骨质疏松。 李荣昌等人[ 8]提出了低剂量( 2毫克&米德; 千克- 1和米德; d-1 ) la(no3 ) 3、长期) 6个月)大鼠灌胃试验结果表明,re在骨骼中有蓄积性; 骨组织电镜观察表明,试验组大鼠骨梁变细、变薄,进而断裂(由于非机械损伤),出现大量凹陷,结晶度增加,腿骨微结构改变,呈现骨质疏松症状。
稀土会引起染色体畸变。 杨频[9]据1985年国内外报道,144 ce可引起鼠眼、骨髓、睾丸染色体畸变。 汪洋等[10]用硝酸镧皮下注射小鼠腹部(每天1次,连续7天) )的剂量为100 mg·; 发现kg-1时,一定浓度的la3+具有明显的遗传毒性。
稀土对脑毒性比较有效。 朱为方等[ 11]对大鼠的研究表明,低剂量re在短期( 8个月)内会出现脑毒性反应,而中剂量则更为明显,提示re对高级神经中枢毒性更为敏感。
除此之外,朱为方[12]对赣南稀土区自然人群的流行病调查表明,该区人群通过食物链长时间摄入低剂re导致儿童智商和成人中枢神经传导速度大幅下降,re影响脑功能。
目前,稀土在人体内的长期效应和终身效应尚不清楚,缺乏相应的研究和临床案例,这些都危及到了稀土镁合金的医学安全性。
特别是作为骨科植入物和心血管植入物,稀土镁合金的长期安全性更值得考虑。
参考文献:
[1]童世沪、卢国程、稀土的生物效应[ j] .稀土,1987(4) 42 -54。
[2] brinerw,rycekrf,moellenberndta,ET al.neurodevelopmentaleffectsoflanthanuminmice [ j ].neurotoxicologyandteratolice
[3]陈祖义稀土的hormesis效应及其农业应用对农业生态环境的潜在影响[ j] .农村生态环境,2005、21(4) 72-73、80。
[4]陈祖义.稀土元素的脑蓄积性、毒性及其对人们健康的潜在危害[ j] .农村生态环境,2004、20(4):1 -5。
[5]陈祖义.稀土元素的骨蓄积性、毒性及其对人群健康的潜在危害[ j] .生态环境与农村环境学报,2008、24(1):88 -91。
[6]陈祖义、刘玉、王元兴.稀土元素铈( 141 ce )在小鼠体内的分布和积累动态[ j] .南京农业大学学报,2000,23 )3):101 -103。
[7]刘玉、陈祖义、王元兴、钕在小鼠体内的分布和积累,对孕酮分泌的影响[ j] .中国稀土报纸,2001,19 (5) 447 -449。
[8]李荣昌、杨惠雯、王烨.低剂量长时间喂食la(no3 ) 3后,la在大鼠骨中的积累和骨微结构的变化( j ) .北京大学学报:医学版,2003,35 (6):622 -624。
[9]杨频.生物化学中的稀土元素[ j] .化学通报,1985、43(7):31 -36。
[10]汪洋、聂刘旺、王倩等.硝酸镧染毒对小鼠骨髓细胞微核率的影响[ j] .环境与健康杂志,2004,21 (1) 54 -55。
[11]朱为方、徐素琴、邵随萍等.赣南稀土区生物效应研究稀土日允许摄入量[ j] .中国环境科学,1997,17 (1):63 -65。
[12]朱为方、徐素琴、张辉等.稀土区儿童智力调查研究赣南稀土区生物效应研究[ j] .科学通报,1996,41 ( 10 ) 914 -916
标题:“是功是过?稀土镁合金作为医用材料安全性存疑”
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