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背景随着我国社会的发展,各种交通工具得以大量使用,人们的出行也更加方便,然而,因各种动力交通工具所导致的事故频发,其所导致的人员伤亡数量也日益增加。其中,不乏因事故造成大节段骨缺损及软组织严重污染的伤员,随之而来的伤口混合感染,可导致感染迁延不愈,并发坏死等,给骨科医生的处理带来了不小的困难,是目前骨科创伤救治领域中的一大难点和研究的热点。目前临床上对于骨缺损伴重度污染的处置,主要为早期彻底清创,去除污染和坏死的软组织和骨段,一期外固定,待局部组织情况良好、感染控制后再进行下一步的处置。在后期的处置中,较大的骨段缺损主要是使用自体异位骨、同种异体骨或者异种骨（猪、牛骨）等来进行填充。但它们在临床实际的应用过程中都存在或多或少的缺陷,比如自体骨的取材有限,取材的同时会伴随取材部位的创伤及疼痛等,同种异体骨和异种骨因自身免疫反应又可能出现较严重的排异反应,即便未产生排异反应,也不能完全排除植入人体后出现被自体吸收的可能。临床上在处理感染性骨缺损时对骨缺损修复材料也提出了更高的要求,主要包括:（1）表面加载有抗菌因子,局部持续抗菌,降低术后感染风险;（2）具有适当大小的孔径和足够高的孔隙率,才能有利于周围骨组织的长入;（3）具有与周围骨组织相近的抗压强度,从而避免因应力屏蔽作用导致的骨愈合不良;（4）对材料表面进行改性处理,促进成骨细胞分化及粘附等。方法1、利用造孔剂法制备多孔钛支架,测定不同比例的钛浆料制备（浓度梯度为30%、50%、70%）的多孔钛支架的力学性能,SEM扫描观察不同钛浆料浓度的多孔钛结构。2、通过阳极氧化法对多孔钛表面进行改性处理,然后通过水热法合成掺铜羟基磷灰石微球,并将其负载于不同的多孔钛支架上分为三组:○1多孔钛组（PTi）、○2负载掺铜羟基磷灰石微球的多孔钛组（PTi-HA-Cu）、○3阳极氧化后的多孔钛负载掺铜羟基磷灰石组（APTi-HA-Cu）。3、SEM扫描观察阳极氧化前后多孔钛支架表面形貌变化情况、并观察对比其氧化前后负载掺铜羟基磷灰石的微观形貌结构。4、在模拟体液环境（PBS）中,检测负载掺铜羟基磷灰石微球后其表面的钙、铜离子释放浓度（电感应耦合等离子体质谱仪）。5、在多孔钛支架上培养BMSCs细胞,使用酶标仪检测其在多孔钛支架表面的增殖情况,通过免疫荧光显微镜来观察BMSCs在多孔钛支架表面的核及骨架的形态。6、分别在多孔钛支架上将BMSCs细胞培养7天,14天后,通过实时PCR定量分析法测定其成骨基因在各支架表面的表达情况。7、分别在1ml金黄色葡萄球菌和1ml大肠杆菌菌液（1×106CFU/ml）中置入多孔钛支架,测定了24小时后各支架对两种细菌的抗菌率。结果通过上述实验研究,我们得到了如下的研究结果:1、通过对多孔钛支架进行力学性能测试、SEM等观察后发现,使用钛浆料占比为50%制备的三维多孔钛支架具有相对良好的孔隙结构和贯通性,同时其孔径亦适合成骨细胞的长入,最终使多孔钛支架与骨组织结合更加密切,有望应用于临床应用。2、通过对阳极氧化后负载掺铜羟基磷灰石微球的多孔钛进行SEM、EDS、XRD等物理化学表征,表明了在三维的多孔钛支架表面生成了一层TiO2纳米管,使其亲水性和组织相容性均得到了提高。同时,在其表面检测到了钙、铜元素的存在,这也表明掺铜羟基磷灰石微球被成功负载到了支架上。3、对负载了掺铜羟基磷灰石的两种多孔钛支架的体外离子释放实验结果表明,相较之下,阳极氧化之后的钛支架具有更高的铜离子和钙离子的释放,这主要是由于阳极氧化之后可以负载更多的掺铜羟基磷灰石微球。4、通过对BMSCs行免疫荧光染色和PCR实时荧光定量分析后,我们了解到阳极氧化后的多孔钛,在负载掺铜的羟基磷灰石后,其对BMSCs无明显的细胞毒性,未明显影响MSCs的增殖,同时有助于其向成骨细胞分化。5、细菌实验结果表明,负载掺铜羟基磷灰石微球的阳极氧化后的多孔钛支架对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌具有一定的广谱抗菌能力。结论1、APTi-HA-Cu多孔钛支架具有良好的结构贯通性、合适的孔径大小,且抗压强度与人体松质骨相当,同时有助于骨组织的长入。因而,其具有一定的临床使用价值。2、在体外细胞实验中,APTi-HA-Cu多孔钛支架对BMSCs表现出无明显的细胞毒性,其纳米表面形貌可以促进BMSCs的成骨分化。3、在体外细菌实验中,APTi-HA-Cu多孔钛支架在24小时内对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有一定的抑制作用。因而,该支架可以在骨组织修复过程中降低细菌感染并且促进骨缺损的修复。