目的：采用酸碱两步预处理法在人工角膜钛支架表面快速沉积羟基磷灰石涂层。体外及体内实验观察人工角膜纯钛支架经羟基磷灰石表面修饰后，其生物相容性是否增加。方法：1．设计及制备三襻式人工角膜纯钛支架；将其均分为A、B两组。A组采用碱热预处理法(砂纸打磨基体，0.6mol／L NaOH 160℃下处理24h)；B组采用酸碱两步预处理法(基体经H2SO4与HCI混合酸腐蚀处理1h后，0.6mol／L NaOH 160℃处理24h)。两组试件各8片分别浸于过饱和钙磷溶液SCS1-SCS8中24h。XRD和SEM分析涂层成分、表面和断面形貌。表面形貌仪分析沉积前样品的表面粗糙度。2．采用第4-6代兔角膜基质成纤维细胞进行体外生物相容性评价实验。使用HA-Ti及纯Ti的浸提液培养细胞，MTT比色法检测细胞的增殖情况间接反映材料的毒性。将细胞直接接种于HA-Ti、Ti及玻璃表面，3小时、24小时、48小时、72小时后，倒置显微镜观察材料周围细胞的形态及生长情况；丫啶橙染色法观察材料表面细胞的粘附，伸展和增殖情况，SEM观察材料表面的细胞形态及细胞外基质产生情况。3．将15只正常新西兰白兔及15只新西兰白兔角膜碱烧伤模型随机分为3组，于右眼角膜基质层内分别植入人工角膜支架HA-Ti、Ti，第3组仅作角膜板层切口而不植入支架作为手术对照组，术后裂隙灯观察角膜水肿及新生血管产生情况，同时观察支架的存留时间和并发症。术后8w、16w取材，石蜡或塑料包埋后，行HE染色光镜下观察支架与组织界面愈合情况。术后6w、12w从角膜内取出人工角膜支架HA-Ti和Ti，观察材料表面组织贴附情况及HA涂层存留情况。结果1．浸入SCS1溶液中的钛支架，表面均沉积了致密的羟基磷灰石涂层，涂层由外层疏松的片状HA结晶及HA密集的内层组成。划痕试验证实内密集层与钛支架表面结合紧密。涂层厚度约为30μm。碱热法处理的钛支架在打磨过程中形状受损，而酸碱两步法处理的样品避免了机械打磨，其形状保持良好，且其表面涂层晶体尺寸更大，生长更充分。2．MTT结果显示：与常规的细胞培养基相比，采用受试材料浸提液培养的细胞其增殖度无改变；细胞接种24小时、48小时、72小时后，HA-Ti表面的活细胞数多于其他材料表面(p＜0.05)。细胞接种3小时，细胞扩展面积：HA-Ti＞玻璃＞纯Ti表面。48小时SEM观察发现HA-Ti表面的细胞扩展面积最大，细胞张力丝最长。72小时后，HA-Ti表面完全被胶原覆盖。3．正常新西兰白兔组：术后均不同程度的出现角膜水肿和新生血管。角膜水肿于术后1个月内逐渐消退。术后3w，手术对照组角膜新生血管消退，HA-Ti组及Ti组新生血管逐渐增多并在术后4w渐稳定，两组相比无统计学差异。术后8w、16w取材，组织学检查见各组材料／组织界面均无炎症细胞浸润。HA-Ti组界面处成纤维细胞数多于Ti组。在HA-Ti组，HA涂层与角膜组织之间存在一层淡粉色无定形物质，考虑其成份为蛋白多糖。兔角膜碱烧伤后其材料／组织界面愈合慢于正常新西兰白兔，术后8w、16w时材料／组织界面处仍有炎症细胞存在。碱烧伤Ti组有1例角膜上皮内生出现。SEM检查见钛支架被细胞外基质包裹，部分HA-Ti支架表面有一层致密物质存在，细胞外基质在HA表面伸展良好与HA贴附紧密。碱烧伤植入支架组中支架表面沉着的细胞外基质少于正常角膜植入支架组。4．结论1．酸碱两步预处理法避免了对试样的机械打磨，在SCS1溶液中可快速沉积羟基磷灰石涂层。特别适合于在人工角膜钛支架这类结构精巧、极薄的构件表面制备HA涂层。2．与纯Ti相比，HA-Ti增加了兔角膜基质成纤维细胞在其表面的粘附、伸展、增殖和分化。HA表面修饰增加了纯Ti的生物活性。3．与纯Ti支架相比，HA-Ti支架促进了材料与组织界面的愈合。在兔角膜碱烧伤模型中，材料／组织界面的愈合过程虽被延缓但仍在进行。