钛及钛合金具有良好的生物相容性和优异的理化性能,是医用植入体的首选材料。临床应用中,植入体仍存在与骨组织结合时间过长及结合不良导致的植入失效。随着研究的不断深入,生物材料引起的宿主固有免疫反应,尤其是巨噬细胞的极化状态（M1和M2型）和炎性分泌功能,会直接影其骨整合效果。生物材料表面改性调控巨噬细胞的免疫学行为,进而促进与骨组织快速的整合,具有重要的科学意义。论文工作以钛材料为基体,采用水热技术构建表面纳米结构薄膜,研究纳米结构对巨噬细胞免疫行为的影响及相关分子生物学机制;采用等离子体浸没离子注入技术在钛表面引入ds区元素铜、锌和银,探查其对巨噬细胞免疫行为的影响,阐述相关分子生物学机制;此外,论文还探究改性材料与巨噬细胞和小鼠骨髓间充质干细胞（m BMSCs,下文简称为干细胞）之间的影响规律和作用机制。论文的主要研究内容和结果有:1.以钛材料为基体,采用水热技术构建不同形貌的纳米结构薄膜。纳米结构薄膜具有相同的物相组成和相似的化学性质,但其表面弹性模量存在显著性差异:样品的表面弹性模量和纳米结构的长径比三次方成反比和纳米簇密度成正比。在细胞力的作用下,不同表面弹性模量的纳米结构发生弯曲变形,并对细胞产生反向作用力。力的大小与纳米结构的表面弹性模量呈正比。纳米结构的拉扯作用,影响巨噬细胞在样品表面的粘附和铺展,并通过FAK-NF-κB信号通路调节巨噬细胞的免疫学反应。2.采用等离子体浸没离子注入（PIII）技术,以钛材料为基体,构建含ds区元素铜、锌和银的表面。注入样品表现出良好的抗菌和抗炎效果,且随着金属价电子数的增加(Cu²⁺、Zn²⁺和Ag),样品可促进巨噬细胞产生活性氧（ROS）,激活PGE2信号通路,促进M2型巨噬细胞极化,提高其抗炎效果。另外,巨噬细胞和干细胞通过PGE2的旁分泌作用互相调节,进一步提高样品表面的抗炎效果和促成骨分化作用。3.采用PIII技术,在钛材料表面注入不同含量的银。银注入（Ag-PIII）样品表面Ag NPs和Ti基底可形成微电池对,其数量随着银含量增加而增多,可消耗细菌和细胞膜间隙质子（H⁺）,一方面,干扰细菌ATP合成,杀死细菌;另一方面,刺激巨噬细胞产生ROS,通过激活PGE2信号通路,促进巨噬细胞朝M2型极化,提高样品的抗炎效果。另外,巨噬细胞和干细胞通过PGE2旁分泌作用互相调节,进一步提高样品表面巨噬细胞的抗炎效果,促进干细胞的成骨分化。