骨科假体植入部位感染是骨科手术中最严重的并发症之一,轻则导致患者延迟治疗周期、增加治疗成本,重则导致患者因感染而截肢或死亡。骨科假体植入部位感染原因主要有两点:一是由于细菌在植入体表面粘附定植形成生物膜,生物膜阻碍了机体免疫反应及抗生素对细菌的杀伤作用。二是由于植入体材料生物相容性欠佳,难以与宿主骨形成牢固的结合,并且植入体骨结合界面存在的纤维层会使局部宿主抵抗力下降。因此,赋予现有产业中骨科植入体优良的抗菌性能,对于提高骨科植入体寿命及具有自主知识产权高端骨科植入体产业提升具有重要意义。赋予骨科植入体抗菌性能的主要手段为在涂层材料中实现抗菌因子的有效加载和控释。钛及钛合金是应用最为广泛的植入体材料,其表面形成的Ti02涂层可以作为抗菌剂的载体。在广谱抗菌剂中,银具有细胞毒性低,稳定性好,有效浓度低和不易产生耐药性等优点。纳米尺度的银粒子比表面积高,与细菌的接触概率增大,具有很强的化学活性,其表面的原子易与其他化学基团发生键合反应,从而可制备结构稳定,性能优良的纳米银复合材料。因此,可以通过在二氧化钛涂层孔结构中载入纳米银粒子并控制其释放速度,从而使其在具备生物相容性的同时获得长期抗菌性能。本文基于产业化电化学技术在植入体表面制备了二氧化钛涂层,通过表面改性和光还原进行了银纳米粒子的负载,并系统探究了二氧化钛-纳米银复合涂层的生物功能性,主要研究内容如下:第一章:简要介绍了骨科植入体材料的术后反应与生物功能性,还介绍了钛及钛合金在骨科植入体的应用以及几种表面改性方法。同时介绍了抗菌材料的分类与应用以及银抗菌剂的作用机理和应用现状。最后综述了钛植入体抗菌涂层的研究进展。第二章:简要介绍本实验主要原料和测试分析手段,如XRD、SEM、TEM、FTIR、酶标仪等。第三章:利用阳极氧化的方法在钛表面制备出二氧化钛纳米管,得到了管径可控的二氧化钛纳米管。之后对阳极氧化制备得到的二氧化钛纳米管用聚多巴胺进行了表面改性,再用浸渍法加紫外光还原法制备得到负载银纳米颗粒的二氧化钛纳米管(AgNPs/TNTs)涂层材料。第四章:我们通过采用微弧氧化的方法在钛表面制备出多孔氧化钛涂层,得到了表面形貌可控的具有多孔结构的二氧化钛涂层。并且对二氧化钛涂层进行了表面改性,再用浸渍法加紫外光还原法制备得到负载银纳米颗粒的微弧氧化二氧化钛(AgNPs/TiO2)涂层材料。第五章:我们用上述两种方法制备得到了二氧化钛-纳米银(TiO2-Ag)复合涂层。TiO2-Ag复合涂层表面处理方法不同,银离子的缓释性能也不同。聚多巴胺改性后的TiO2-Ag复合涂层的银纳米粒子加载量得到显著的提高,与未用聚多巴胺改性的涂层相比,改性过的涂层更有利于银离子的缓释。相比于微弧氧化得到的多孔TiO2结构,阳极氧化得到的TiO2纳米管结构负载银纳米粒子更有利于银离子的缓释。银离子的缓释性能有如下结果:NTs-PD-Ag>NTs-Ag>MAO-PD-Ag>MAO-Ag。并且适量负载银纳米粒子的TiO2-Ag复合涂层材料拥有良好的抗菌性能和生物相容性。第六章:对本论文研究成果进行总结,并对未来的研究方向提出展望。