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钛及钛合金具有良好的机械性能和生物相容性被广泛用作骨修复植入体及牙种植体等领域，然而，在实际应用中，钛基材料表面生物惰性使其缺乏骨诱导潜能，骨整合降低，导致植入体松动、植入手术失败。尤其对于骨质疏松性患者而言，钛基植入体/骨钉的早期松动和移位现象会大幅度增加。因此，如何有效进行钛基材料的表面改性，促进骨整合、提高植入手术的成功率，是钛基界面修饰的研究热点。基于此，通过层层自组装（LBL）技术在钛基材料上构建了具有抑制破骨、促进成骨效应的生物功能性多层膜结构，促进骨质疏松性骨折的修复。主要内容如下: 1. Ti6Al4V植入体界面仿生多层膜结构对骨质疏松性骨折的重塑研究 利用层层自组装(LBL)技术将抗骨质疏松药物降钙素（CT）和骨形态发生蛋白（BMP2）嵌入到壳聚糖和明胶多层膜修饰的 Ti6Al4V（TC4）表面，构建功能性多层膜（TC4/LBL/CT/BMP2）。研究证实，该功能性多层膜可以有效的控制CT和 BMP2的负载及可持续性释放，加速骨形成，同时抑制骨吸收。体外细胞实验证明， TC4/LBL/CT/BMP2表面骨髓间充质干细胞（MSCs）的碱性磷酸酶（ALP）活性、骨钙素（OCN）的表达、矿化能力以及骨形成相关基因的表达均显示出了较高的水平。体内动物实验研究中，将TC4及TC4/LBL/CT/BMP2等材料分别植入骨质疏松症模型动物体内30天和90天后，利用Micro-CT、常规组织学和免疫组织化学技术进行分析。结果表明，与对照相比，TC4/LBL/CT/BMP2组可以很好的促进骨损伤部位的骨形成。体内推出力实验结果显示，TC4/LBL/CT/BMP2组具有较高的材料-骨界面结合强度，显示出良好的骨植入整合能力。综上所述，该研究为促进骨质疏松症患者植入手术中骨重建和骨愈合展示了良好的应用前景。 2.钛基界面功能分子存储器多层膜对骨质疏松性骨折的修复研究 利用β-环糊精修饰的壳聚糖作为分子存储器（Chi-CD），负载维生素 D3的活性代谢物骨化三醇（1,25(OH)2D3，简记为 VD3），得到功能分子存储器（Chi-CD@VD3）；并借助层层自组装（LBL）技术将Chi-CD@VD3与降钙素（CT，抑制骨吸收的药物）组装到 Ti6Al7Nb表面，形成功能性多层膜(Ti6Al7Nb/LBL/Chi-CD@VD3/CT）。体外研究表明， Ti6Al7Nb/LBL/Chi-CD@VD3/CT表面成骨细胞ALP的活性、矿化能力及骨相关基因与蛋白的表达水平显著提高。与对照相比，Ti6Al7Nb/LBL/Chi-CD@VD3/CT促进钙结合蛋白的表达，结果显示VD3促进成骨细胞矿化的机制可能是促进了钙结合蛋白的表达，导致钙结合蛋白储存、转运钙的能力增强，从而加强成骨矿化能力，加速骨细胞的分化。体内动物实验也证实Ti6Al7Nb/LBL/Chi-CD@VD3/CT与骨界面结合强度明显增加，在促进骨生成及骨整合方面显示了潜在的优越性。