AM 北京科技大学王鲁宁、石章智：“以少胜多”，高强化效率锌合金实现强度、降解与血管-成骨耦合。
在可持续、安全且经济医疗材料的迫切需求驱动下，可降解金属的设计愈发追求以更少合金化获得更高强度与生物功能。为此，北京科技大学王鲁宁、石章智团队等人提出高强化效率（high-SE）理念，旨在通过<1 wt.%的微量元素协同调控，同步实现力学性能跃升与多重生物功能集成，为下一代锌基骨科植入物的临床可及性提供新范式。
相关研究成果以Bacterial Membrane Vesicles: Next-Generation Nanoscale Antibacterial Biomaterials为题于近期发表在Advanced Materials上。
本文要点：
（1）本文通过高强化效率设计策略，创制出Zn-0.8Mn-0.1Mg与Zn-0.8Mn-0.1Li两种新型合金：其总合金化量<1 wt.%，却实现屈服强度369–397 MPa、延伸率42–57%，强化效率高达6.4–6.8，为目前已报道高强高塑锌合金（YS>300 MPa、EL>40%）的最高水平。
（2）依托Zn2+、Mn2+与Li+/Mg2+的协同释放，两合金兼具优异抗菌活性、细胞相容性、可控降解速率及体内成骨能力，展现卓越的降解-成骨耦合效应。
（3）其中，Zn-0.8Mn-0.1Mg通过激活PI3K/Akt/HIF-1α信号轴，级联调控免疫应答（IGF2、P2rx5）、抗炎反应（Nfkbia抑制）及细胞能量代谢（Ndufaf3），成骨效能更为显著。
（4）综上所述，本研究确立了高效合金设计的新范式，在力学与生物功能双重维度实现同步突破，为下一代锌基骨科植入物的临床转化提供了可扩展框架。
参考资料：
https://doi.org/10.1002/adma.202522486
期刊简介：
Advanced Materials是由Wiley出版社于1988年创办的材料科学领域顶尖期刊，涵盖材料化学、材料物理、生物材料、纳米材料、光电材料、金属材料、无机非金属材料和电子材料等子学科。
来源：Advanced Materials
