钼-14铼合金：兼具优异力学性能与生物安全性的新一代可吸收血管支架材料

这篇研究报道了一种创新的钼-14铼（Mo-14Re）合金，通过粉末冶金技术成功解决了纯钼（Mo）作为可吸收血管支架材料存在的脆性大、降解快和肾毒性等关键问题。该合金展现出800 MPa抗拉强度（UTS）、583 MPa屈服强度（YS）和40%延伸率（EB）的优异力学性能，其0.018 mm/年的降解速率接近理想阈值。体内实验证实该材料能实现完全内皮化且无肾毒性，为可降解心血管植入物（BVS）提供了突破性解决方案。

　　

亮点

• 首次开发出兼具高延展性（EB>40%）和低屈服强度（YS≈583 MPa）的Mo-14Re合金

• 铼（Re）合金化使钼基材料降解速率降至0.018 mm/年，并显著减少肾脏钼蓄积

• 12周大鼠腹主动脉植入实验显示完全内皮化且无肾小球硬化

• 材料展现广谱抗菌性，对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）抑菌率>70%

方法

采用高纯钼粉（>99.9%, 5μm）与铼粉（>99.9%）通过粉末冶金工艺制备合金坯料，经交叉轧制（cross-rolling）和中间退火获得3mm厚板材。通过光学显微镜（OM）、电子背散射衍射（EBSD）和透射电镜（TEM）表征微观结构，采用ISO 10993标准进行细胞相容性测试。

结果

• EBSD分析显示Mo-14Re晶粒尺寸（15.6±6.2μm）较纯钼（8.3±3.1μm）显著增大

• X射线光电子能谱（XPS）证实表面形成ReO₄^-钝化层，使腐蚀电流密度降低83%

• 体外降解实验显示Mo⁶⁺离子释放速率比纯钼降低67%

讨论

铼的固溶强化效应通过以下机制提升性能：

1）抑制位错运动形成<112>织构，提升延展性

2）促进MoO₂向MoO₄^2-转化，降低局部腐蚀

3）调节肾脏有机阴离子转运体（OAT）减少钼蓄积

结论

Mo-14Re合金突破性地解决了可吸收血管支架材料的"强度-韧性悖论"，其特有的ReO₄^-钝化层和肾脏代谢调控机制为新一代生物可降解金属（BDM）设计提供了范式。该材料在兔髂动脉模型中展现出与钴铬合金（Co-Cr）相当的径向支撑力（16.2±1.8 N/cm），同时实现6个月内完全降解。