研究目的:植入物感染是引起植入物失败的一个主要原因,构建具有药物缓释、抗感染功能的植入物表面载药涂层具有广阔的临床应用前景。二氧化钛纳米管及羟基磷灰石因具备良好的生物学活性而得到了深入的研究,但两种材料本身的抗菌性能不够良好,因此通过整合两种材料构建出既具有良好的生物学活性,又具备抗菌性能的复合材料是一个具有实际临床意义的研究方向。本研究通过电泳化学沉积的方式将制备的纳米羟基磷灰石和二氧化钛纳米管进行整合,并以该复合涂层为药物承载载体,负载盐酸万古霉素,预期构建出即具有抗菌性能又具备良好生物学活性且无潜在细胞毒性的复合涂层材料。研究方法:本研究采用了两步阳极氧化的方法在金属钛表面构建二氧化钛纳米管,并以水热的方法合成了纳米尺寸的羟基磷灰石粉体,再通过电泳沉积的方法在醇溶液中将制备的纳米羟基磷灰石负载在二氧化钛纳米管表面,从而得到以钛为基底的二氧化钛纳米管/纳米羟基磷灰石的复合涂层结构。随后以该复合涂层为药物承载平台,通过物理吸附的方式进行盐酸万古霉素的装载,最终得到载药复合涂层。通过对载药的复合涂层体外药物释放实验,对涂层的药物缓释效能进行研究,并且将制备的复合涂层和金黄色葡萄球菌共培养来评价其抗菌性能,将复合涂层与人成骨细胞共培养来对其潜在细胞毒性进行评价。研究结果:1.通过两步阳极氧化的方法成功构建了钛金属表面二氧化钛纳米管结构,扫描电镜结果显示:二氧化钛纳米管的直径约为150nm,表现为规则排列的管状结构;以水热法构建出了纳米尺寸的羟基磷灰石粉体;而通过电泳化学沉积的方法,在二氧化钛纳米管表面成功构建了均匀致密的羟基磷灰石涂层,并以滴加的方式将盐酸万古霉素装载进复合涂层。复合涂层的成分分析结果表明:电泳化学法构建的涂层,表面成分未发生改变,装载药物亦未对涂层成分造成影响。2.体外药物缓释研究结果显示:二氧化钛纳米管/纳米羟基磷灰石/盐酸万古霉素复合涂层比单纯二氧化钛纳米管以及裸钛表面羟基磷灰石载药涂层具有更长的药物缓释效能。结果表明:构建的复合载药涂层其药物释放时间超过了150个小时。3.抑菌圈实验结果表明:复合载药涂层有良好的抑菌效果,其抑菌圈平均直径大于7mm;抗菌率实验结果显示:与金葡菌共培养24小时后,载药复合涂层抑菌效果明显,梯度稀释平板涂布并无细菌生长,抑菌率达100%,抑菌效果明显。4.载药及未载药的复合涂层细胞毒性实验结果表明:各浓度浸提液组间有显著性差异(p<0.05),共同培养1天,3天和5天时,各浸提液组的细胞相对活性均大于70%;涂层表面细胞黏附实验结果示:细胞能在载药涂层表面正常黏附生长,细胞核质比例正常,细胞骨架完整,与各对照组及空白组间无明显差异,载药涂层对细胞生长无明显毒性和抑制作用。研究结论:1.通过电泳化学沉积的方式在二氧化钛纳米管表面构建了羟基磷灰石复合涂层,通过物理吸附的方式进行了药物有效的负载。2.复合载药涂层具有更好的药物缓释效能。3.复合载药涂层具有良好的体外抗菌效能且对成骨细胞无明显毒副和抑制作用。