以聚乳酸包覆鎂金屬製備增強型超音波熱熔式可吸收骨釘之生物力學與實驗動物體內測試

鎂金屬擁有適當的材料性質與可在體內降解之優點，然而，降解速率過快卻使其應用範疇受極大限 制，過去學者多利用合金技術與表面改質克服此問題。其中，聚乳酸具有生物可吸收之性質，使用其 包覆鎂金屬可延緩降解速率，但高分子與金屬材料間之緊配問題仍未解決。研究指出，超音波熱熔接 技術可縮短手術時間並使聚乳酸骨釘更加穩固。因此，本計畫旨在研發聚乳酸包覆純鎂金屬之複合式 骨釘，其使用超音波熔接技術進行固定，不僅可減少手術時間與高穩定性，更使此複合式骨釘有更佳 之材料性質以應用於可承受外力之部位。本計畫使用田口法與有限元素分析運算最佳之組合條件，接 著使用射出成形的方式進行複合式骨釘的製造。接著利用模擬骨塊進行導熱性、扭轉試驗與剪應力試 驗等材料性質檢驗，並使用有限元素分析法進行模擬驗證。在細胞毒性與體外降解檢驗後，本計畫將 複合式骨釘植入大白兔進行動物實驗，實際觀察本骨釘於體內時之穩定性、降解特性、生物相容性及 骨誘導性，並評估其臨床使用之應用性與優越性。期待本研究計畫之結果可開發出一新型骨釘材料， 其可於體內完全自降解，且降解時程與力學性質可自由控制。此外，本骨釘可承受外力之特性不僅增 進臨床應用範疇，亦提升其商業價值。