介绍
核苷酸类生物分子‑鸟苷酸，是生命体的基本组成单元，且安全可降解。研究表明， 它们能在一定条件下通过自组装形成分子级致密、微纳米级厚度的薄膜。这种薄膜能为薄壁镁合金提供卓越的腐蚀屏障，且几乎不增加器械的轮廓。
图一 鸟苷酸
应用
鸟苷酸自组装形成的薄膜具有非中心对称结构，天然具备压电效应。这意味着，植入后涂层能响应血管搏动的机械刺激，产生微弱的压电信号。这种内在的压电特性为开发智能涂层带来了明显优势：自组装膜提供初始的物理屏障。同时，由生理活动诱发的压电电势能主动驱赶腐蚀性氯离子，实现动态的、智能的电化学防护，这对于长期保护薄壁器件至关重要。当超薄涂层在植入或服役中产生微观损伤时，局部应力集中会激发更强的压电电势，该电势能引导溶液中的钙磷盐离子定向迁移至损伤点，实现产物沉积，自主修复微裂纹，恢复防护的完整性。这种能力对确保薄壁器械的长期安全服役是不可或缺的。
将镁‑锌‑钇‑钕合金基材依次使用400、800和1000目碳化硅（SiC）砂纸进行机械打磨、采用0 .25 μm抛光剂进行抛光、依次使用无水乙醇和丙酮进行超声清洗，然后真空干燥得到预处理后的镁合金基体；
S2：涂层制备
将预处理后的镁合金基体完全浸入浓度为0 .005 mol/L的GMP（鸟苷酸）水溶液中；
S3：固化反应
将步骤S2中的体系在80℃的温度下密封玻璃瓶中反应5 h，得到带涂层的样品；
S4：后处理
反应结束后，取出所述带涂层的样品，用去离子水冲洗后真空干燥，即在镁合金表面形成所述基于鸟苷酸在镁合金表面自组装涂层[1]。
图二 涂层表面形貌
将基于鸟苷酸制得的产品通过电化学测试，该涂层显著提高了镁合金的自腐蚀电位，降低了腐蚀电流密度。通过PFM测试证实涂层具有压电效应。在模拟体液中施加超声振动后，可观察到涂层预先制造的划痕处有新的沉积物生成，验证了其自修复能力。
密度泛函理论（DFT）对GMP分子电位分布的计算揭示了负电位区域（红色，亲电子位点），表明高电子密度有利于吸附Mg2+等正电荷（如图三所示）。因此，计算表明Mg2+离子优先与具有孤对电子的氧、氮杂原子结合。GMP分子配位位点的结合能计算表明，红色圈出的氧原子为反应位点，反应性最强且结合能相对负值。这种高反应性源于该位点与金属离子配位时易形成稳定的五元螯合环。
图三 涂层的GMP分子电位分布图
参考文献
[1]郑州大学.基于鸟苷酸在镁合金表面自组装涂层及其制备方法和应用:202610007830.X[P].2026-03-24.