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导电聚合物在电刺激作用下可以促进细胞的粘附、增殖和成骨分化,在骨再生应用中具有良好前景。此外,导电聚合物是抗氧化剂,可以用来保护细胞和组织免受过度活性氧（ROS）的损害。然而,纯导电聚合物由于缺乏细胞亲和力和骨诱导性,且易于过氧化而失去抗氧化性,使得其在实际应用中不能达到良好的骨再生效果。因此,开发一种具有良好的细胞亲和力,骨诱导性,长效抗氧化性的电活性复合材料是十分必要的。在这里,我们通过脉冲电沉积驱动的层层组装技术（LBL-PED）原位组装聚吡咯-聚多巴胺-羟基磷灰石（PPy-PDA-HA）纳米薄膜,制备了一种具有电活性,细胞亲和力,持久的ROS清除和骨诱导性的多孔钛支架。研究了在LBL-PED过程中,聚吡咯-聚多巴胺纳米颗粒（PPy-PDA NPs）和羟基磷灰石纳米颗粒（HA NPs）原位合成的机制;探究了复合涂层可高效、长期、可回复清除自由基的机理;证明了电刺激和HA可以协同上调成骨基因的表达。并将这种多孔钛支架成功应用于骨组织的修复与再生。其研究内容可以分为以下三个部分:1、开发了一种通过LBL-PED,在二维钛网表面沉积得到了原位聚合的PPy-PDA NPs和HA NPs的方法。在涂层的制备过程中,PDA的儿茶酚基团和掺杂在PPy中的PO43-可以为Ca2+的吸附提供结合位点,以原位合成HA NPs。同样的,由HA NPs组装形成的HA层中,HA的Ca2+和PO43-能为PPy和PDA的聚合提供位点,以原位形成PPy-PDA NPs。通过扫描电镜图和能谱图,证明了通过原位形成的PPy-PDA NPs和HA NPs在涂层中具有均匀的分布,并提升了涂层的稳定性。2、通过DA和Py共沉积的方法,得到了具有高效、长期、可回复的抗氧化能力的PPy-PDA NPs,并进一步组装形成PPy-PDA-HA涂层。PPy-PDA-HA涂层中不仅具有大量可参与氧化还原反应的儿茶酚基团,且PDA易掺入PPy链的能力使得PPy更容易被氧化并失去电子以清除自由基。通过1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除实验,证明了PPy-PDA-HA涂层具有长期有效和可回复的自由基清除能力。通过ROS体外清除实验,证明了PPy-PDA-HA涂层能够保护细胞免受过多ROS侵袭。3、由于功能性纳米颗粒PPy-PDA NPs和HA NPs在涂层中的均匀分布,使得涂层具有良好的骨再生能力。通过体外高通量电刺激后细胞形貌和MTT的结果,证明了PDA可以赋予PPy良好的细胞亲和性,从而增强了电刺激下细胞的粘附和增殖。可以促进在PPy-PDA-HA涂层表面细胞的铺展、黏附和增殖。通过体外高通量电刺激后细胞分化及基因表达的结果,证明了HA与电刺激可以协同上调成骨基因的表达。通过体内实验的结果,证明了复合涂层能够诱导新骨长入支架内部,有效减少了骨缺损面积,从而达到了骨修复的效果。综上,由于PPy-PDA-HA多孔支架集成了PPy-PDA NPs的电活性、细胞亲和力和抗氧化活性以及HA NPs的骨诱导性的协同作用,表现出良好的骨再生能力。这项研究为多孔支架的功能化提供了一种新的策略,显示了作为组织再生植入物的巨大前景。