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对金属植入体进行表面修饰从而增强其与宿主骨的骨整合是骨修复领域的研究重点。采用微纳结构或者添加生物活性物质,构建出适合细胞/组织生长的表面微环境,是促进表面骨组织形成和骨整合的有效手段。Ti02纳米棒因其具有良好的细胞响应性被广泛研究。而细胞外基质(ECM)作为一种理想的组织工程材料,不仅能为细胞提供支持位点,还能为细胞的生长提供所需要的生物信息。然而,如何将两者有效结合并发挥协同作用的研究较少。本论文将Ti02纳米棒和ECM有效结合,获得了 TiO2纳米棒/ECM复合薄膜,进一步承载生物活性钙离子,获得Ca2+鳌合的ECM/TiO2纳米棒复合薄膜。并对其在细胞的铺展、粘附、增殖、分化以及矿化等方面进行了评估,探讨了复合薄膜促进细胞成骨分化的机制。本文主要取得了以下2方面的研究结果:1.TiO2纳米棒/ECM复合薄膜在TiO2纳米棒上高密度培养MC3T3-E1细胞片层,经过反复冻融的方法去细胞后,本文成功制备获得了 TiO2纳米棒/ECM复合薄膜。并且通过多次培养细胞的方法获得了一系列不同复合程度的TiO2纳米棒/ECM复合薄膜。通过MC3T3-E1细胞衍生获得的ECM能够有效的固载在TiO2纳米棒上。ECM的有效成分得以保留,且复合薄膜仍具有丰富的三维结构,不仅为细胞提供支持位点,还能为细胞的生长提供所需要的生物信息。复合薄膜能够明显的促进干细胞的粘附和增殖行为。低复合薄膜组在初期粘附和早期成骨分化表现出更优异的促进作用。而中等复合薄膜组更有利于促进细胞晚期的成骨方向分化。TiO2纳米棒和细胞外基质的协同作用使得复合薄膜具有更加优异的促成骨性能。2.Ca2+鳌合的ECM/Ti02纳米棒复合薄膜通过在Ti02纳米棒上高密度培养细胞片层,再经过CaC12溶液浸泡的方法,本文制备获得了 Ca2+鳌合的ECM/TiO2纳米棒复合薄膜。并且通过调节CaC12溶液的浓度,获得了低、中、高三种不同Ca2+掺杂量的复合薄膜。所获得的复合薄膜表面都均匀固载了丰富的ECM,Ca2+有效掺入,并通过配位键形式与细胞外基质鳌合。样品中Ca2+浓度对细胞的初始粘附几乎没有影响,但低浓度Ca2+更有利于细胞的增殖。0.5M组在细胞分化前期表现出更优异的性能,而到后期,2.0M组表现则更为突出。总的来所,较高浓度的Ca2+更有利于促进干细胞向成骨方向的分化。与未掺杂Ca2+的复合薄膜相比具有更加突出的促成骨性能。本文Ti02纳米棒/ECM复合薄膜表现出优异的促成骨性能,说明两者结合产生了协同增强的生物学效应。此研究对金属植入体表面修饰提供了一种新颖的思路,对进一步高效促进骨整合具有重要的意义。