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金属合金用于植入术时，其生物相容性受腐蚀影响。研究人员开展基于高铬 FeCrAl 合金的研究，制备热生长 α-Al?O?表面层。结果显示，该处理提升耐腐蚀性与生物相容性，有望用于生物医学植入，助力解决植入失败问题。
金属合金凭借出色的机械性能，在植入医学领域应用广泛。然而，腐蚀问题却成为其 “短板”，会释放有毒金属离子，引发不良生物学反应，甚至导致植入失败。本研究聚焦于一种新型金属 - 陶瓷复合材料，它以高铬 FeCrAl 合金为基础，经过精心设计，能够在表面形成热生长的 α-Al?O?层。
研究人员通过电弧熔炼法制备了 Fe - 44Cr - 5Al 合金样品，将机械抛光至镜面效果的合金试样，在实验室空气中，1050°C 的高温下氧化 20 小时，从而获得致密且附着力强的 α-Al?O?层。之后，将未处理（裸）的样品和氧化后的样品，一同浸泡在 37°C 的人工唾液中两个月，模拟口腔环境来评估它们的耐腐蚀性。同时，利用在裸样品和氧化样品上培养的原代人牙龈成纤维细胞，进行细胞毒性和有丝分裂活性测试，以此来评估材料的生物相容性。
实验结果令人惊喜：热氧化处理成功在 FeCrAl 合金表面生成了均匀、牢固且稳定的 α-Al?O?层。氧化后的样品展现出卓越的耐腐蚀性，几乎没有金属离子释放，也未形成腐蚀产物；而未氧化的裸合金则出现了大面积腐蚀，离子释放明显。细胞毒性测试表明，氧化后的合金能支持细胞正常黏附、增殖，细胞形态与对照组相近。尽管在氧化金属表面细胞增殖稍有减缓，但整体生物活性依然较高。
为了进一步确认氧化层的形成和完整性，研究人员借助扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱仪（EDS）、X 射线衍射仪（XRD）和掠入射 X 射线衍射仪（GIXRD）进行了结构和形态分析。人工唾液浸泡后的腐蚀测试以及详细的显微镜观察，都进一步证实了氧化合金良好的生物学反应。
