Новий розчинний сплав на основі магнію для застосування в травматології

Abstract

Objective:to develop a new magnesium-based alloy with physi­cal and chemical properties that allow to use it for osteosyn­thesis. Methods:we developed prototypes by doping the silver standard and scandium alloys based on magnesium ML-5 and ML-10. Studied their strain, macro-and microstructure by light surface microscopic metallographic analysis. The rate of dis­solution of magnesium alloys studied in physiological solutions with various sodium chloride (NaCl, Helofuzyn, Venofundyn). Results:mechanical tests have shown that microalloying alloys ML-5 and ML-10 silver and scandium increased their strength and ductility. Established that the dissolution rate of magnesium alloys depending on their chemical composition and structure may change more than 500 times. The study of solubility in alloy ML-10 Helofuzyni allowed to establish that the optimal content of silver in the alloy can be 0.05–0.07 % by weight, as increased its content to 1.0 % almost does not change the average rate of solubility. Conclusions: increased physical and mechani­cal properties of magnesium alloys and regulated their disso­lution in physiological solutions provided input into the com­position of silver or scandium. This found that the optimal content of these elements in magnesium alloy is in the range 0.05– 0.1 % (wt.). ML-10 strength alloy containing 0.05 % silver, more than 2 times exceeds the strength of bone man. At the mac­ro and mikroriv-not studied the process of dissolution of mag­nesium alloy with silver ML-10 in Venofundyni and determined the speed of the metal in it. Duration properties preserving strong magnesium alloy ML-10 during contact with physiological solution can be significantly increased by changing parameters such as geometry and thickness of the metal.Цель: разработать новый сплав на основе магния с физико-химическими свойствами, позволяющими использовать его для остеосинтеза.Методы: разработаны опытные образцы путем легирования серебром и скандием стандартных сплавов на основе магния МЛ-5 и МЛ-10. Исследованы их жесткость, макро- и микроструктура с помощью световой микроскопии, выполнен металлографический анализ поверхности. Скорость растворения магниевых сплавов изучали в физиологических растворах с различным содержанием хлористого натрия (NaCl, Гелофузин, Венофундин). Результаты: механические испытания показали, что микролегирование сплавов МЛ-5 и МЛ-10 серебром и скандием повысило их прочность и пластичность. Установлено, что скорость растворения магниевых сплавов в зависимости от их химического состава и структуры может изменяться более чем в 500 раз. Изучение растворимости сплава МЛ-10 в Гелофузине позволило установить, что оптимальным содержанием серебра в сплаве может быть 0,05–0,07 % от массы, поскольку увеличение его содержания до 1,0 % практически не меняет усредненный показатель растворимости. Выводы: повышенные физико-механические свойства магниевых сплавов и регулируемое их растворение в физиологических растворах обеспечивалось введением в состав серебра или скандия. При этом установлено, что оптимальное содержание этих элементов в магниевом сплаве находится в пределах 0,05–0,1 % (масс.). Прочность сплава МЛ-10, содержащего 0,05 % серебра, более чем в 2 раза превышает прочность костной ткани человека. На макро- и микроуровне исследован процесс растворения магниевого сплава МЛ-10 с серебром в Венофундине и определена скорость растворения металла в нем. Длительность сохранения прочностных свойств магниевого сплава МЛ-10 в процессе контакта с физиологическим раствором можно заметно увеличить, изменяя такие параметры, как геометрия и толщина металла.Мета: розробити новий сплав на основі магнію з фізико-хімічними властивостями, які дають змогу використовувати його для остеосинтезу.Методи: розроблено дослідні зразки шляхом легування сріблом і скандієм стандартних сплавів на основі магнію МЛ-5 і МЛ-10. Досліджено їхню жорсткість, макро- та мікроструктуру за допомогою світлової мікроскопії, виконано металографічний аналіз поверхні. Швидкість розчинення магнієвих сплавів вивчали у фізіологічних розчинах із різним вмістом хлористого натрію (NaCl, Гелофузин, Венофундин). Результати: механічні досліди показали, що мікролегування сплавів МЛ-5 та МЛ-10 сріблом та скандієм підвищило їхню міцність і пластичність. Встановлено, що швидкість розчинення магнієвих сплавів залежно від їхнього хімічного складу і структури може змінюватися більш ніж у 500 разів. Вивчення розчинності сплаву МЛ-10 у Гелофузині дало змогу встановити, що оптимальним вмістом срібла в сплаві може бути 0,05–0,07 % від маси, оскільки збільшення до 1,0 % практично не змінює усереднений показник розчинності. Висновки: підвищені фізико-механічні властивості магнієвих сплавів і регульоване їхнє розчинення у фізіологічних розчинах забезпечувалося введенням у склад срібла або скандію. При цьому встановлено, що оптимальний вміст цих елементів у магнієвому сплаві знаходиться в межах 0,05–0,1 % (мас.). Міцність сплаву МЛ-10, що містить 0,05 % срібла, більше ніж у 2 рази перевищує міцність кісткової тканини людини. На макро- і мікрорівні досліджено процес розчинення магнієвого сплаву МЛ-10 зі сріблом у Венофундині й визначено швидкість розчинення металу в ньому. Тривалість збереження міцніших властивостей магнієвого сплаву МЛ-10 у процесі контакту з фізіологічним розчином можна помітно збільшити, змінюючи такі параметри, як геометрія й товщина металу.