各种类型的人工生物材料对人类的健康和生命起到了极大的贡献作用。但是骨科植入假体后引起的相关细菌感染仍是导致植入手术失败和威胁人类生命健康的主要原因。对于骨科植入物感染,普通的抗微生物治疗往往不能有效地抵抗人工关节置换术和假体翻修等过程中的多波的感染,往往导致感染不能控制,甚至会将新的微生物病原体引入到植入物中导致新一轮的感染。第一部分我们通过微弧氧化,电泳及氧化还原反应在钛合金表面负载有效的碘元素,然后通过PCL构建控制碘释放的涂层,探究该涂层系统的生物相容性,碘控制释放性能以及长效抗菌特性。表层的PCL涂层在植入体内后具有良好的生物相容性并逐渐降解,同时伴随着碘的缓慢释放,有效的控制了植入体周围可能残留的细菌和潜在感染风险。由于有PCL涂层的控释作用,该涂层系统在植入体内一个月后依然具有有效的碘释放浓度,从而有效地发挥了长效的抗菌作用。第二部分我们结合了多种离子交换机制和精细纳米形貌调控手段构建了多功能涂层系统以实现三部曲的抗菌策略,探究可以在内植入物植入后的各个阶段有效根除细菌感染。在早期阶段,顶部的矿物涂层的纳米拓扑结构实现了早期抑菌的作用;在中间阶段,系统抗菌作用是由涂层系统中锌离子的持续释放进行介导。通过动物植入模型,我们在在植入后的4周验证了系统显著的抗菌效力;在晚期阶段,顶层的Ca P涂层完全降解,暴露出来底层的钛酸锌纤维网络中残留的锌具有长期接触和释放抗菌的作用,仍对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有很强的抗菌能力。此外,即使在感染环境下,Ca P涂层降解期间Sr2+和Zn2+的持续释放可以显著促进植入体周围新骨的形成,显著改善了骨-种植体结合强度,大大促进植入物的骨整合效应。综上所述,本论文研究主要研究骨科内植入物表面的抗菌多功能涂层,以达到长效抗菌和高效骨整合的效应。