随着科学技术的发展和进步,有许多新材料投入医疗领域,镁及镁合金以其优异的生物相容性吸引越来越多的研究人员关注。然而镁合金的在体内环境中降解速率过快严重限制了其应用。针对这一点,研究人员采取了表面改性的手段,改善镁合金的生物相容性及耐蚀性,综合提高镁合金的性能,让镁合金在医疗领域的应用成为可能。本次实验根据骨科材料的要求,参考前人的实验结果,考虑了材料的力学性能、可降解性能及生物相容性设计了合金成分,制备了 Mg-4.0Zn-0.8Sr合金,并在其表面制备阳极氧化膜、硅烷转化膜及壳聚糖膜三种膜层叠加的复合涂层,并对相应的试样进行了耐蚀性与生物相容性评价。实验结论如下:（1）Mg-4.0Zn-0.8Sr合金在热处理之后,晶粒要比热处理前的晶粒略大,第二相明显变小,弥散分布在镁合金基体中,改善了镁合金的性能。合金的弹性模量为4.2 GPa,屈服强度为81.5 MPa,抗拉强度为181 MPa,力学性能参数都与人体骨骼的参数相近,符合生物医用材料的需求。（2）通过实验确定制备阳极氧化膜的最佳工艺参数即电压为95 V,时间为20 min,NaOH 浓度为 60 g/L,Na2SiO3浓度为 60 g/L,Na2B4O7浓度为 80 g/L;在电解液中柠檬酸最佳的添加量为5g/dL;最佳电解液温度为20℃,自腐蚀电流密度1.6μA/cm2。制备硅烷转化膜的最优参数为KH570浓度10 mL/dL,自腐蚀电流密度35.21 μA/cm2。通过正交实验验证了最佳参数为壳聚糖浓度2 g/dL,醋酸0.2 mL/dL,层数5层,甘油1mL/dL,自腐蚀电流密度18.38 μA/cm2。对阳极氧化膜进行了硅酸钠封孔,电化学阻抗谱测试结果显示对阳极氧化膜封孔后拟合电阻为多孔层7692Ω,致密层3327Ω。（3）通过对有/无涂层Mg-4.0Zn-0.8Sr合金试样进行模拟体液浸泡测试,效果最好的镁合金+阳极氧化膜+封孔+硅烷膜+壳聚糖膜试样腐蚀速率为0.708 g/（m2.h）,比未涂层镁合金2.069 g/（m2·h）降低了很多。pH值与样品宏观形貌结果符合腐蚀速率的变化。涂层很好的保护了镁合金基体,提高了其耐蚀性,减缓了其降解速率。通过电化学阻抗谱测试,较好反映出了镁合金涂层的变化,多种涂层失效的时间比单涂层有所延长,涂层有效提升了镁合金试样的耐蚀性。（4）通过溶血率实验、血小板粘附实验确定了所有试样均有良好生物相容性,未制备涂层的镁合金试样在生理盐水中浸泡7天溶血率最高达到3%,制备涂层的试样溶血率大大降低,均满足小于5%的要求;血小板粘附形态表明,各组未出现血小板变性并进一步聚集的现象,生物相容性良好。动物实验表明,未制备涂层的镁合金试样在植入大鼠股骨15～30 d内对大鼠健康造成影响最大,血液镁离子浓度达到了2 mmol/L,同时植入区域骨骼明显出现炎症反应,肾脏也有较大影响,肾小球肿胀,部分肾小球囊消失,镁合金+阳极氧化膜+封孔+硅烷膜+壳聚糖膜试样植入30 d后血液镁离子浓度仅有1.31 mmol/L,对大鼠各组织器官影响较小,炎症轻微,肾脏形态比较正常,具备优良的生物相容性。未制备涂层镁合金、阳极氧化膜试样、硅烷膜试样和壳聚糖膜试样未对大鼠心脏肝脏肺脏产生影响。