钛及其合金由于具有良好的生物相容性,在临床上,尤其是骨移植方面得到了广泛的应用。然而,钛具有生物惰性,植入体内后易被机体当作异物而产生排斥作用。因此,对金属钛进行表面处理,使其具有良好的生物性能、抗剥落性能以及抗菌性以改善手术效果显得尤其重要。钛酸盐是一种极为重要的无机非金属材料,现已经在光催化、传感器以及电子等领域得到广泛应用。目前,大量研究表明钛酸盐有着优良的生物相容性,其中,CaTiO3和SrTiO3已经得到广泛认可。因此,本论文采用水热法对金属钛进行改性,在其表面合成了钛酸盐(CaTiO3、 SrTiO3),并对其生物相容性进行了系统的评价。此外,在钛基上引入了抗菌剂,对其抗菌性能进行了评价,以及对多孔钛棒水凝胶复合材料的载药和释放能力做了简单的探究。具体内容如下：首先,采用简单易行的一步水热法在钛基上原位合成了钛酸钙涂层,并通过细胞实验和动物实验对这种形貌特殊的涂层的生物性能进行了系统的评价。细胞实验结果表明,在钛螺钉表面改性生成钛酸钙涂层后,其对细胞没有明显的毒性,有利于细胞的增殖、分化；动物实验也表明表面改性后,钛钉的生物相容性得到了显著的提高。因此,钛酸钙是一种比较理想的,能够用作提高材料生物相容性的材料。此外,我们还系统地探讨了水热反应条件(反应温度、时间、浓度等)对合成目标物的影响,确定其最佳合成条件为：反应温度是110℃；反应时间是4h；氢氧化钠的浓度是1M；醋酸钙的浓度是0.04 M。其次,采用相似的一步水热法在钛基上原位合成了钛酸锶涂层。系统的探讨了合成条件(反应温度、时间、浓度等)对合成目标物的影响,确定该水热反应的最佳条件为：反应温度为110℃；反应时间是4 h；硝酸锶的浓度是0.02 M。然后,在钛片表面上引入银离子抗菌剂以及壳聚糖抗菌剂,并研究了其抗菌性能。结果表明,经过浸泡法引入银抗菌剂和一步水热法引入银抗菌剂后,钛片均具有良好的抗菌性能,而样品在壳聚糖溶液中浸泡后不具有抗菌性能。最后,采用3D打印技术结合电子束熔融技术制备出适合骨组织长入、孔隙率约为50%的多孔钛棒。之后合成了吸水性能优异的聚乙烯醇水凝胶。然后再把多孔钛棒和水凝胶复合起来做为药物载体,探讨了其对硫酸庆大霉素的缓释能力。结果表明该体系对药物的释放能力为53.66%。