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尽管Ti及其合金由于其优异的生物相容性而广泛应用于生物医学应用,但人造骨替代物仍然受到不完整的骨整合的限制。因此,需要通过表面改性制备出具有更好生物相容性和骨整合性的新型植入材料。大量的研究已经证明,微纳结构化的钛表面可以促进成骨,并且适量的锶(Sr)元素能够减少骨吸收和加强骨形成。目前,锶盐类药物主要以口服为主,并在治疗骨质疏松方面取得了较好的临床效果,。然而,受限于口服药物的固有缺陷,Sr盐药物难于稳定持续的释放并作用于特定病患部,因此,如何对植入体进行形貌成分修饰使Sr能在原位可控释放到植入物-组织界面,引起了广大研究者浓厚的兴趣。本论文通过把Sr负载到微纳结构化的钛表面,期望Sr能够长期有效的释放,以促进成骨。首先,用酸腐蚀Ti以产生微结构表面(M),然后以M为基底进行阳极氧化以产生TiO2纳米管的表面层(MN)。通过在Sr(OH)2溶液中水热处理1和3小时将Sr负载到MN上,得到Sr含量不同的SrTiO3/TiO2复合材料(MN-Sr1h和MN-Sr3h)。以表面纳米管层试样(N)为对照,通过蛋白吸附试验,考察不同表面形貌、成分及其含量的试样表面吸附蛋白的能力;最后通过成骨和破骨细胞培养实验,评价试样表面形貌,成分及Sr释放对细胞增殖分化的影响。钛表面经过酸腐蚀后,M表面微孔的尺寸范围为10-20 μm,孔隙相互连接。在经过阳极氧化后,MN保留了 M的原始微孔形貌,但在微孔壁和底部新生成Ti02纳米管,管径约100 nm,形成了微/纳米尺度的多级孔结构。450℃热处理3 h后,表面TiO2由非晶态转变为生物活性更高的锐钛矿晶型。MN经过过水热处理后,发现SrTiO3纳米颗粒在Ti02纳米管上生长,形成了 SrTiO3/TiO2微纳结构层。在PBS中缓释65天,MN-Sr1h和MN-Sr3h试样中Sr分别释放了总量的11%和17%左右,可以推测Sr2+可以稳定释放一年以上,能够达到长效定点释放的目的。将M、N、MN、MN-Sr1h和3MN-Sr3h的试样分别浸入细胞培养液中考察其蛋白吸附能力,结果发现具有微纳结构(MN, MN-Sr1h和MN-Sr3h)的试样表面具更好的蛋白吸附能力。细胞培养试验中,具有微纳结构的MN试样表面的成骨细胞和破骨细胞增殖与分化能力均优于N和M,这表明试样表面形貌对细胞行为具有一定的影响。当表面具有类似形貌结构时,与MN和MN-Sr3h相比较,在MN-Sr1h表面的成骨细胞显示出更强的增殖与分化能力。这体现出表面成分及其含量对细胞的作用。虽然MN-Sr3h对破骨细胞增殖与分化的抑制作用强于MN-Sr1h,但是MN-Sr3h对成骨细胞增殖与分化也有一定抑制作用。综合而言,含有适量SrTiO3的微纳米复合材料结构层应有优良的成骨能力,也将将有助于钛植入体在体内的长期稳定。