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错(牙合)畸形是常见的口腔疾病,固定矫治技术是目前最主流的矫治方法。托槽是固定矫治技术中最核心的装置,贯穿固定矫治全程。然而,固定矫治过程中托槽周围出现的釉质脱矿已经成为了主要的不良并发症。据研究显示,固定矫治中托槽周围釉质脱矿的发病率从2%-96%不等。在以往的研究中,发现16.23%-97%的患者在正畸治疗结束后均存在不同程度的釉质脱矿。控制菌斑是预防釉质脱矿最有效的方法,以往预防固定矫治过程中出现的釉质脱矿主要是通过应用氟化物、抗菌粘接剂、激光照射、中药等手段。但以上方法因依赖于患者的合作以及药物浓度难以保持等原因而存在不足。本研究通过磁控溅射法,按照实验设计,在不锈钢金属托槽表面制备了18组Ti02薄膜试样,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、可见光光催化性能综合分析,确定溅射温度300℃、时间180分钟、氩／氮流量比30/1、退火温度450℃条件下制备的TiO2-xNx薄膜为日标薄膜试样,且目标薄膜均匀、致密,厚度为500nm左右,结晶性好,晶粒粒径30nm,是锐钛矿相结构,并在(101)方向上有良好的择优取向,氮元素质量比为4.24%；利用多功能材料表面试验仪、原子力显微镜(AFM)、14FW往复摩擦试验机检测表明TiO2-xNx薄膜与托槽的附着性良好,托槽表面粗糙度降低,TiO2-xNx薄膜托槽表面最大静摩擦系数和动摩擦系数均变小；通过UMT-2MT型摩擦磨损试验机进行TiO2-xNx薄膜托槽耐摩擦磨损性能的测试,结果表明TiO2-xNx薄膜在干摩擦下和两种润滑介质条件下均表现出了明显的减摩效果,不锈钢金属托槽表面制备的TiO2-xNx薄膜具有良好的耐磨性；通过离子析出检测分析认为TiO2-xNx薄膜托槽具有良好的抗腐蚀性,薄膜稳定性高；采用Shimadzu电子万能材料试验机对TiO2-xNx薄膜托槽的粘接强度进行了评价,其粘接强度大于8Mp,能够满足正畸临床要求。选择菌落计数法考察了TiO2-xNx薄膜托槽在可见光作用下的抗菌性能,通过SEM观察细菌的表面粘附能力。结果显示TiO2-xNx薄膜托槽对口腔主要致病菌变形链球菌、乳酸杆菌、粘性放线菌以及白色念珠菌的抗菌率分别为95.19%、91.00%、69.44%和98.86%。TiO2-xNx薄膜托槽表面黏附的变形链球菌明显少于不锈钢金属托槽。TiO2-xNx薄膜托槽的生物相容性结果显示,TiO2-xNx薄膜托槽的细胞毒性为0级,与对照组相比,薄膜托槽组细胞相对增殖率差异无统计学意义(P>0.05)；扫描电镜显示细胞在薄膜托槽表而贴壁生长良好：荧光显微镜显示粘附在薄膜表面的细胞其细胞核呈亮黄绿色荧光,细胞质呈绿色荧光,细胞生长良好,表明TiO2-xNx薄膜托槽具有良好的细胞相容性。动物研究说明,TiO2-xNx薄膜托槽无口腔黏膜刺激性、无短期全身毒性、无溶血性以及无遗传毒性。以上结果表明通过磁控溅射法制备的TiO2-xNx薄膜托槽具有良好的材料性能、抗菌性以及生物相容性,可以成为固定正畸治疗中预防釉质脱矿的一种新型方法。