医用金属材料由于其良好的力学性能及生物相容性广泛应用于骨修复领域。然而,因金属材料表面惰性导致其植入体内后成功率较低。因此,如何通过表面改性方法,在材料表面构建仿ECM微纳结构和成分的活性涂层,提高材料的骨诱导性具有重要的研究意义。本研究选用医用金属材料为常见的Ti和AZ31镁合金,通过层层自组装的方法在基底材料表面制备多功能微纳米结构活性涂层,并引入具有良好骨传导性的羟基磷灰石(HA)及良好骨诱导性的生长因子(BMP-2),提高了材料的生物活性、防腐蚀性及骨诱导性,通过HA与BMP-2的协同效应促进骨组织快速修复。论文第二章和第三章以Ti为基底,主要针对其表面惰性,通过层层自组装的方法在其表面制备微纳米结构的聚多巴胺修饰的羟基磷灰石纳米颗粒/聚多巴胺修饰的包裹生长因子的牛血清白蛋白纳米颗粒(PHA/PBSA(BMP-2))活性涂层,并对涂层的理化性能,生物学性能进行表征。首先通过化学合成的方法制备出HA纳米颗粒,通过PDA对HA纳米颗粒进行修饰得到具有超强粘附功能的PHA纳米颗粒。另外,通过去溶剂法制备了包裹BMP-2的BSA纳米颗粒,同样通过PDA对纳米颗粒进行修饰,得到了具有超强粘附功能的PBSA(BMP-2)纳米颗粒。然后通过层层自组装的方法在Ti表面制备了 PHA/PBSA的纳米结构活性涂层。并通过XRD、SEM、TEM、激光粒度仪等对制得的各种纳米颗粒进表征,结果表明制得的纳米颗粒形状规则、粒径分布均匀、表面电荷稳定。TEM结果表明PDA成功的接枝在了纳米颗粒表面。通过SEM、力学拉伸、蛋白释放和体内体外实验评价涂层的结构和生物学性能,结果表明该涂层具有一定微纳米结构,厚度在7.5μm左右。该纳米涂层能够长期缓慢释放BMP-2。生物学评价结果表明通过层层自组装制备的PHA/PBSA(BMP-2)涂层可以促进细胞的粘附和增殖,BMP-2或HA的载入明显提高了涂层的的生物活性及骨诱导性。说明涂层中的HA与BMP-2协同增强了医用金属的骨诱导性,促进骨组织快速修复。论文第四章以AZ31镁合金为基底材料,针对其腐蚀降解速度快,与新骨生长速度不匹配的问题,借助PHA纳米颗粒的自粘附特性成功在在AZ31表面组装了 PHA活性涂层。并且通过SEM、力学拉伸、电化学腐蚀、体外析氢、蛋白释放和体内体外实验评价涂层的结构和生物学性能,结果表明该涂层均匀致密且具有一定的纳米结构,厚度约1.1μm。PHA涂层可以明显提高AZ31镁合金的耐腐蚀性,延缓了材料的降解。涂层对BMP-2起到一定的缓释效果。生物学评价结果表明通过PHA纳米颗粒的自粘附在材料表面制备PHA涂层并引入BMP-2,明显促进了细胞的粘附及增殖,提高了AZ31镁合金的生物活性及骨诱导性。本研究为通过表面改性提高材料的耐腐蚀性、生物活性及骨诱导性提供了一种崭新的方法。对开发高强度、高活性和高骨诱导性的金属基骨组织修复材料及其临床应具有重要意义。