随着全球人口老龄化的加快,骨质疏松、骨折的发生率显著增加;加之工业意外事故、交通事故、自然灾害等造成的骨科创伤也大量增加,人类对生物医用植入材料的需求日益增长。生物医用钛金属材料具有与人骨相近的弹性模量、良好的力学性能和生物相容性、耐腐蚀性以及易加工成型等优点,被广泛应用于硬组织替代材料,如人工骨、关节、牙种植体等。但钛及其合金属于生物惰性材料,植入人体后不能与周围组织达到良好的骨性结合,很容易被周围的纤维组织包裹而与宿主组织隔离,长久以来会引起血栓而导致植入手术失败。另外,细菌感染是临床手术中一大威胁,会带来一系列的并发症。手术过程中全面的消毒和无菌操作还是不能完全避免术后感染的发生。注射抗生素是临床上主要解决途径,但长期注射抗生素会产生抗药菌株。因此,制备出既有生物活性同时还具有抗菌性的植入材料是现阶段研究者亟需解决的一个重要课题。基于以上问题,本论文拟制备出一种Ti02纳米管/PLGA杂化多孔支架,在钛金属表面构建功能化的纳米结构表面,并探讨最优实验参数。由于Ti02纳米管的中空结构,具有较大的比表面积,可以负载各种无机、有机以及生物小分子药物,本文以布洛芬作为模型药物,通过旋转涂覆可降解的高聚物(PLGA)涂层对药物进行缓释。研究的基本内容具体包括如下工作:1、Ti02纳米管/PLGA杂化多孔支架的制备采用“表面接枝法”,首先对Ti02纳米管表面进行氨基改性,然后与羧化后的PLGA反应,通过酰胺键使Ti02与PLGA结合,从而增加Ti02纳米管/PLGA杂化材料的稳定性和均一性,满足其在组织工程领域的实际应用。测试结果表明杂化材料的分散性较均匀。对所制备的复合支架在模拟体液中的矿化实验及接触角测试结果表明,Ti02纳米管/PLGA杂化支架更有利于钙磷层的沉积以及其表面亲水性能的提高。2、钛表面纳米管阵列的构建及其生长机理研究利用阳极氧化法通过调节反应参数在医用钛合金表面构建纳米管结构,研究阳极氧化反应时间、电压、反应温度、电解液中氟离子的浓度等实验参数对Ti02纳米管形貌的影响,为后续载药实验提供形貌可控的Ti02纳米管。本论文对Ti02纳米管的形成机理进行了初步探讨,通过反应过程中瞬时电流与时间的关系曲线得知,纳米管的形成过程分三个阶段进行,即高电阻的Ti02阻隔层的形成阶段,钛金属表面凹点和孔洞形成阶段,电化学氧化和电化学腐蚀达到一个动态平衡阶段。3、纳米管负载消炎抗菌模型药物(布洛芬),并研究其药物缓释机理纳米管负载消炎抗菌模型药物(布洛芬),并探讨纳米管的直径和可降解缓释涂层厚度对药物释放速率的影响,并研究其药物缓释机理。在同等情况下,100nm直径的纳米管装载的药物比50nm要少,药物释放速率比50nm快。采用旋转涂覆法分别在其表面涂覆1、3、5、8、10层可降解高聚物PLGA,作为药物缓释层。涂覆10层PLGA层可以使得药物释放天数达40天左右。电化学极化曲线测试研究结果表明,阳极氧化处理加上随后涂覆的高聚物缓释层的钛金属样品表现出较好的耐腐蚀性能。