Enhanced cytocompatibility and antibacterial property of zinc phosphate coating on biodegradable zinc materials.

Abstract:
Zinc (Zn) has recently emerged as a promising biodegradable metal thanks to its critical physiological roles and promising degradation behavior. However, cytocompatibility and antibacterial property of Zn is still suboptimal, in part, due to the excessive Zn ions released during degradation. Inspired by the calcium phosphate-based minerals in natural bone tissue, zinc phosphate (ZnP) coatings were prepared on pure Zn using a chemical conversion method in this study. The coating morphology was then optimized through controlling the pH of coating solution, resulting in a homogeneous micro-/nano-ZnP coating structure. The ZnP coating significantly increased the cell viability, adhesion, and differentiation of pre-osteoblasts and vascular endothelial cells, while significantly reduced the adhesion of the platelets and E. coli. Additionally, ZnP coating significantly reduced the Zn ion release from the bulk material during degradation process, resulting in a much lower Zn2+ concentration and pH change in the surrounding environment. The improved hemocompatibility, cytocompatibility and antibacterial performance of ZnP coated Zn biomaterials could be mainly attributed to the controlled Zn ion release and micro-/nano-scaled coating structure. Taken together, ZnP coating on Zn-based biomaterial appears to be a viable approach to enhance its biocompatibility and antibacterial property as well as to control its degradation rate. Statement of Significance Zn and its alloys are promising biodegradable implant materials for orthopedic and cardiovascular applications. However, notable cytotoxicity has been reported due to degradation products accumulated in the local environment, largely overdosed Zn2+. Thus, controlling burst Zn2+ release is the key to minimize the toxicity of Zn implants. To achieve this goal, we prepared a homogenous ZnP coating on Zn metals thanks to its easy synthesis, stable chemical property, and good biocompatibility. Results showed that ZnP not only improved the cell viability, adhesion and proliferation, but also significantly reduced the attachment of platelet and bacterial. Therefore, ZnP could be a promising approach to improve the functional performance of Zn-based implants, and potentially be applied to many other medical implants.
Author Listing： Yingchao Su;Kai Wang;Julia Gao;Yong Yang;Yi-Xian Qin;Yufeng Zheng;Donghui Zhu
Volume： None
Pages： None
DOI： 10.1016/j.actbio.2019.03.055
Language： English
Journal： Acta biomaterialia

Acta Biomaterialia

ACTA BIOMATER

影响因子：9.4 是否综述期刊：是 是否OA：否 是否预警：不在预警名单内 发行时间：2005 ISSN：1742-7061 发刊频率：Bimonthly 收录数据库：SCIE/Scopus收录 出版国家/地区：ENGLAND 出版社：Elsevier BV

期刊介绍

Acta Biomaterialia is a monthly peer-reviewed scientific journal published by Elsevier. It is published on behalf of Acta Materialia, Inc., and is sponsored by ASM International and The Minerals, Metals & Materials Society. The journal was established in January 2005. The editor-in-chief is W.R. Wagner (University of Pittsburgh). The journal covers research in biomaterials science, including the interrelationship of biomaterial structure and function from macroscale to nanoscale. Topical coverage includes biomedical and biocompatible materials.

Acta Biomaterialia是由爱思唯尔出版的每月同行评审科学期刊。本文件代表Acta Materialia，Inc.出版，和矿物、金属及材料学会赞助。该杂志于2005年1月创刊。主编是W.R.瓦格纳（匹兹堡大学）。该杂志涵盖生物材料科学的研究，包括从宏观尺度到纳米尺度的生物材料结构和功能的相互关系。局部覆盖范围包括生物医学和生物相容性材料。

年发文量 692
国人发稿量 354
国人发文占比 51.16%
自引率 3.2%
平均录取率 较难
平均审稿周期 平均2.8个月平均6.2周
版面费 US$3000
偏重研究方向 工程技术-材料科学：生物材料
期刊官网 http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/702994/description
投稿链接 https://www.editorialmanager.com/ACTBIO

质量指标占比

研究类文章占比 OA被引用占比 撤稿占比 出版后修正文章占比
89.43% 27.88% 0.72% 0.72%

相关指数

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期刊预警不是论文评价，更不是否定预警期刊发表的每项成果。《国际期刊预警名单（试行）》旨在提醒科研人员审慎选择成果发表平台、提示出版机构强化期刊质量管理。

预警期刊的识别采用定性与定量相结合的方法。通过专家咨询确立分析维度及评价指标，而后基于指标客观数据产生具体名单。

具体而言，就是通过综合评判期刊载文量、作者国际化程度、拒稿率、论文处理费（APC）、期刊超越指数、自引率、撤稿信息等，找出那些具备风险特征、具有潜在质量问题的学术期刊。最后，依据各刊数据差异，将预警级别分为高、中、低三档，风险指数依次减弱。

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时间 预警情况
2024年02月发布的2024版 不在预警名单中
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2021年12月发布的2021版 不在预警名单中
2020年12月发布的2020版 不在预警名单中

JCR分区 WOS分区等级：Q1区

版本 按学科 分区
WOS期刊SCI分区
WOS期刊SCI分区是指SCI官方（Web of Science）为每个学科内的期刊按照IF数值排 序，将期刊按照四等分的方法划分的Q1-Q4等级，Q1代表质量最高，即常说的1区期刊。
（2021-2022年最新版）
ENGINEERING, BIOMEDICAL Q1
MATERIALS SCIENCE, BIOMATERIALS Q1

关于2019年中科院分区升级版（试行）

分区表升级版（试行）旨在解决期刊学科体系划分与学科发展以及融合趋势的不相容问题。由于学科交叉在当代科研活动的趋势愈发显著，学科体系构建容易引发争议。为了打破学科体系给期刊评价带来的桎梏，“升级版方案”首先构建了论文层级的主题体系，然后分别计算每篇论文在所属主题的影响力，最后汇总各期刊每篇论文分值，得到“期刊超越指数”，作为分区依据。

分区表升级版（试行）的优势：一是论文层级的主题体系既能体现学科交叉特点，又可以精准揭示期刊载文的多学科性；二是采用“期刊超越指数”替代影响因子指标，解决了影响因子数学性质缺陷对评价结果的干扰。整体而言，分区表升级版（试行）突破了期刊评价中学科体系构建、评价指标选择等瓶颈问题，能够更为全面地揭示学术期刊的影响力，为科研评价“去四唯”提供解决思路。相关研究成果经过国际同行的认可，已经发表在科学计量学领域国际重要期刊。

《2019年中国科学院文献情报中心期刊分区表升级版（试行）》首次将社会科学引文数据库（SSCI）期刊纳入到分区评估中。升级版分区表（试行）设置了包括自然科学和社会科学在内的18个大类学科。基础版和升级版（试行）将过渡共存三年时间，推测在此期间各大高校和科研院所仍可能会以基础版为考核参考标准。 提示：中科院分区官方微信公众号“fenqubiao”仅提供基础版数据查询，暂无升级版数据，请注意区分。

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版本 大类学科 小类学科 Top期刊 综述期刊
工程技术
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ENGINEERING, BIOMEDICAL
工程：生物医学
1区
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材料科学：生物材料
1区
 否 是
2021年12月
基础版
工程技术
1区
ENGINEERING, BIOMEDICAL
工程：生物医学
2区
MATERIALS SCIENCE, BIOMATERIALS
材料科学：生物材料
2区
 否 是
2021年12月
升级版
工程技术
1区
ENGINEERING, BIOMEDICAL
工程：生物医学
1区
MATERIALS SCIENCE, BIOMATERIALS
材料科学：生物材料
1区
 否 是
2020年12月
旧的升级版
工程技术
1区
ENGINEERING, BIOMEDICAL
工程：生物医学
1区
MATERIALS SCIENCE, BIOMATERIALS
材料科学：生物材料
1区
 否 是
2022年12月
最新升级版
医学
1区
ENGINEERING, BIOMEDICAL
工程：生物医学
1区
MATERIALS SCIENCE, BIOMATERIALS
材料科学：生物材料
1区
 否 是
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