生物醫學材料的發展綜合體現了材料學、生物學、醫學等多個領域科學與工程技術的水平，已發展為整個經濟體系中最具活力的產業之一。不過，生物醫學材料有著最基本的要求:無毒性，不致癌，不致畸，與人體組織相容性好等。能否符合這些要求，是判斷一種新型生物醫學材料是否安全的最低條件。
以來自德國的新特力公司生產銷售的Magnezix®鎂基骨螺釘為例，據該司相關宣傳報道指出其“植入體內在人體內會自動降解,并轉化為人體自身的骨組織,同時,提供了穩定的力學性能和生物可吸收性的最理想的骨螺釘。”
然而，上述鎂基骨螺釘含高含量的稀土元素，雖然能顯著提高產品的耐蝕性和機械性能，但越來越多研究表明稀土元素對人體存在潛在危害。而關于這些安全性問題，新特力公司并未提及，引發了人們對稀土鎂合金作為臨床醫用材料的擔憂。
稀土元素是15種鑭系元素和釔、鈧共17種元素組成的一組金屬，盡管人們對稀土元素的興趣日益濃厚，但目前關于這些材料的毒性影響仍然爭論不休。國內外研究均表明稀土元素在機體內有急性慢性毒性和遠期效應等負面影響，輕則導致骨質疏松，重則引起腦中毒、染色體畸變(下文均有出處)！
推動稀土鎂合金作為醫用材料是功還是過？或許我們可以從國內外的諸多研究中找到答案。
早在20世紀80年代，國外即報道了RE對動物機體的急性慢性毒性、遠期效應、生化效應以及可能產生的負面影響等[1] ;BRINER等[2] 在長期低劑量YbCl3暴露的神經毒性評價研究中提出, 稀土元素鑭可能是一種潛在的致畸劑;國內外的研究還表明, RE對生物體具有“hormesis效應” , 即低劑量表現促進作用而高劑量產生抑制作用, 反映RE在機體內蓄積可能誘發負面效應[3] 。
目前國內外的相關研究已經至少證明了稀土的以下生物安全隱患：
稀土在人體內具有蓄積性。南京農業大學的陳祖義等[4,5]針對稀土元素在骨與腦部的蓄積及相關毒性做了比較系統的調研。研究發現，稀土通過血液輸導而在各臟器組織中滯留或蓄積，尤其是骨骼內蓄積性的報道比較多；同時，研究同時還發現，陳祖義等應用核素示蹤技術研究稀土中的鈰(141Ce)、釹(147 Nd)在小鼠體內的分布, 結果表明, 大腦對Ce和Nd具有蓄積性[ 6-7] 。
稀土能引起骨質疏松。李榮昌等[ 8] 以低劑量(2 mg·kg-1·d-1 ) La(NO3)3、長時間(6個月)給大鼠灌胃的試驗結果表明, RE在骨中具有蓄積性;骨組織的電鏡觀測還表明, 試驗組大鼠骨小梁變細、變薄甚至斷裂(非機械損傷所致)并出現大量窩陷, 結晶度增加, 腿骨微結構發生變化, 呈現骨質疏松癥狀。
稀土能引起染色體畸變。楊頻[ 9] 1985年綜合國內外報道指出, 144 Ce可以引起鼠的眼、骨髓、睪丸染色體畸變。王洋等[10] 用硝酸鑭對小鼠腹部皮下注射(每天1 次, 連續7 d)劑量大于100 mg·kg-1時, 發現一定濃度的La3+具有明顯的遺傳毒性。
稀土對腦毒性具有效應。朱為方等[ 11] 對大鼠的研究表明, 攝入低劑量RE在短期(8個月)即可出現大腦毒性反應, 攝入中等劑量則更為明顯, 表明RE對高級神經中樞毒性很敏感。
除此之外，朱為方[12]對贛南稀土區自然人群流行病調查表明, 該區人群因通過食物鏈長期攝入低劑RE導致兒童智商和成人中樞神經傳導速度顯著下降, 說明RE對大腦功能有影響。
目前，對于稀土在人體內的長期甚至終生效應還幾乎不可知，缺乏相應的研究和臨床案例，這些都讓稀土鎂合金的醫學安全性險上加險。
尤其是作為骨科植入物或心血管植入物，稀土鎂合金的長期安全性還有待進一步考量。
參考文獻：
[1] 童世滬, 盧國程.稀土的生物效應[ J] .稀土, 1987(4):42 -54.
[2] BRINERW, RYCEKRF, MOELLENBERNDTA, etal. Neuro developmental Effects of Lanthanumin Mice[ J] .Neurotoxicology andTeratology, 2000, 22(4):573 -581.
[3] 陳祖義.稀土的hormesis效應及其農業應用對農業生態環境的潛在影響[ J] .農村生態環境, 2005, 21(4):72 -73, 80.
[4] 陳祖義.稀土元素的腦部蓄積性、毒性及其對人群健康的潛在危害[ J] .農村生態環境, 2004, 20(4):1 -5.
[5] 陳祖義.稀土元素的骨蓄積性、毒性及其對人群健康的潛在危害[ J] .生態環境與農村環境學報, 2008, 24(1):88 -91.
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[7] 劉玉, 陳祖義, 王元興.釹在小鼠體內的分布與蓄積及對孕酮分泌的影響[ J] .中國稀土學報, 2001, 19(5):447 -449.
[8] 李榮昌, 楊惠雯, 王夔.低劑量長期飼喂La(NO3)3 后La在大鼠骨中的蓄積及骨微結構的變化[ J] .北京大學學報:醫學版,2003, 35(6):622 -624.
[9] 楊頻.生物化學中的稀土元素[ J] .化學通報, 1985, 43(7):31 -36.
[10] 王洋, 聶劉旺, 王倩, 等.硝酸鑭染毒對小鼠骨髓細胞微核率的影響[ J] .環境與健康雜志, 2004, 21(1):54 -55.
[11] 朱為方, 徐素琴, 邵萍萍, 等.贛南稀土區生物效應研究——稀土日允許攝入量[ J] .中國環境科學, 1997, 17(1):63 -65.
[12] 朱為方, 徐素琴, 張輝, 等.稀土區兒童智商調查研究——贛南稀土區生物效應研究[ J] .科學通報, 1996, 41(10):914 -916
