纯钼在生理介质中的长期生物降解行为与腐蚀产物膜动态演化机制研究

本文系统研究了纯钼在模拟生理溶液（PBS/HBSS）及活体系统中的长期降解机制，发现其腐蚀行为具有时间依赖性。研究首次阐明钼的长期降解动力学主要受氧化膜本征稳定性调控，而生物微环境通过界面修饰产生次级调制作用，为钼基可降解金属材料（BMMs）的临床应用提供了重要理论依据。

　　

Highlight

纯钼在模拟和生理环境中均表现出随时间加速的腐蚀特性。在PBS中降解速率最高，而在HBSS和体内因Ca-P生物矿化形成保护性复合氧化层而较低。

Corrosion mechanism of Mo in simulated body fluid and physiological

BMMs表面腐蚀产物的性质和稳定性对其腐蚀行为起决定性作用。钼的长期降解动力学是评估其作为新型BMM适用性的关键因素。如图7(a)所示，热力学分析表明钼的电化学行为表现出复杂的pH依赖性特征。在中性和弱碱性环境（pH 7.4–8.5）中，结合OCP值（-0.3至-0.132 V），钼经历复杂的氧化过程，生成从Mo⁴⁺到Mo⁶⁺的梯度价态氧化物。这种多价态氧化物的形成是钼降解动力学的核心特征。

Conclusions

本研究通过电化学测试、浸泡实验和动物试验，研究了纯钼在体外（PBS和HBSS）和体内的腐蚀行为及生物活性。主要发现如下：

(1) 纯钼在模拟和生理环境中均表现出随时间加速的腐蚀特性。在PBS中降解速率最高，而在HBSS和体内因Ca-P生物矿化形成保护性复合氧化层而较低。