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本項研究相關示意圖：a.高氮鐵合金的降解更加快速均勻；b.強韌性更高；c.生物相容性優(yōu)異；d.目前已開發(fā)出可降解高氮鐵合金血管支架。中國科學院金屬所/供圖

記者10月30日從中國科學院金屬研究所獲悉，該所楊柯、王青川研究團隊基于“高氮合金化”思路開發(fā)高氮無鎳不銹鋼及心血管支架的前期工作，最新設計開發(fā)出血管支架用新型可降解高氮鐵合金，并在此基礎上成功研發(fā)出生物可降解薄壁血管支架。

這項有望為心血管疾病治療方案提供一種新選擇的重要研究成果論文，近日在線發(fā)表于《國際塑性力學雜志》。

據研究團隊介紹，目前，中外已上市可降解血管支架材料的強度遠低于臨床大量應用的不可降解支架材料L605鈷基合金，致使可降解支架壁過厚，厚度是L605合金支架的2倍左右，從而影響血管修復效果。此外，雖然鐵合金具有高強度的材料優(yōu)勢，但存在降解速率慢且易發(fā)生局部腐蝕的問題。

在本項研究中，研究團隊利用“高氮合金化”思路，獲得大量納米孿晶/超細納米孿晶組織，通過氮固溶與納米孿晶強化，以及超細納米孿晶促進平面滑移增塑，實現高氮鐵合金強度和塑性的同步提升，屈服強度和抗拉強度分別高達750兆帕（MPa）和1000MPa以上，斷裂延伸率大于50%，強韌性超過L605鈷基合金。

研究團隊還提出利用“高氮合金化”構建大量鐵氮團簇（FeN）的創(chuàng)新思路，避開降解時氧還原的控制步驟，實現鐵合金非氧化還原的快速降解反應，同時內生緩蝕分子氨氣（氮的氫化物，NH₃）抑制局部腐蝕，另辟蹊徑地實現降解速率與耐局部腐蝕能力的同步提升，降解速率比未加氮鐵合金提高60%以上，并且表面點蝕坑尺寸大幅降低且分布更均勻。

研究團隊指出，動物體內外評價已表明，新一代生物可降解薄壁血管支架材料具有優(yōu)異的生物相容性：高氮鐵合金植入動物體內后，炎癥因子基因和蛋白表達、血常規(guī)和血液生化以及主要臟器均保持正常。