微弧氧化/聚乳酸-羟基乙酸共聚物复合涂层对ZK60镁合金降解及生物相容性的调控机制

本文创新性地构建了微弧氧化(MAO)/聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)复合涂层体系，通过协同调控ZK60镁合金的降解速率与生物相容性，为解决可降解镁基植入体临床应用的关键瓶颈提供了新策略。研究证实该复合涂层能显著降低氧气透过率(OTR)至0.723 cm3/cm2·24 h·0.1 MPa，水蒸气透过率(WVTR)降至8.3544 g/m2·24h，同时赋予材料角度依赖性结构色防伪特性。

　　

Highlight

材料特性

原始纸张（28 g/m²）由山东世纪阳光纸业集团提供。关键化学试剂包括：氨水(NH₃·H₂O, 28%)、乙醇(EtOH, 99.7%)、正硅酸乙酯(TEOS, 98%)、乙二醇(EG, 99%)购自国药化学试剂有限公司；聚乙烯醇(PVA, 1799)购自麦克林；聚丙烯酸酯(PA)购自佛山泰利顺化工科技有限公司。

单分散SiO₂微球表征

种子溶液由预合成的10-20 nm SiO₂微球组成。在硅源受限条件下，这些小尺寸微球通过消耗硅前驱体逐渐生长为更大颗粒。通过调控种子溶液添加量，可精准控制最终SiO₂微球的粒径分布。

结论

我们报道了一种兼具光学防伪和卓越阻隔性能的纸基复合薄膜。PVA和PA的优异阻隔性能与SiO₂的协同效应，使复合膜的氧气和水分阻隔性显著提升。这归因于有机-无机复合涂层体系中形成的致密气体阻隔网络，通过增加气体分子扩散的曲折路径来实现。

CRediT作者贡献声明

于江：原始文稿撰写、方法论设计、实验操作、数据分析；涂文辉：实验实施；马静：实验协助；王文革：概念设计；程浩然：项目监管、资源协调、资金获取；张兴荣：学术监督；孟瑶：文稿修订、学术指导、基金支持。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本研究结果的财务或个人利益冲突。

致谢

本研究受国家自然科学基金(22008132, 52104028)、山东省自然科学基金(ZR2024MB069)和中国博士后科学基金(2023M732964)资助，同时感谢泰山学者基金(tsqn202312202, 202312208)支持。