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由于近等原子比的镍钛(NiTi)合金具有良好的生物相容性、形状记忆效应、超弹性和其它优异的性能,其作为生物医用植入材料在心血管外科、牙科和整形外科等领域获得了广泛应用。然而在临床应用中也存在不少问题,如NiTi合金的耐腐蚀性和抗菌性较差以及过多Ni2+释放,特别是其虽然具备良好的力学性能,但生物功能性较弱等。在NiTi合金表面构建合适的纳米结构同时载入生物功能元素是赋予其生物功能的理想途径。本课题在前期研究基础之上,首先采用阳极氧化在NiTi合金表面制备Ni-Ti-O纳米孔(NPs)涂层,然后通过水热处理将模型生物功能元素镁(Mg)载入纳米孔涂层,得到了负载Mg的Ni-Ti-O纳米孔涂层(NP-Mg)。表征和分析了该涂层的表面形貌、元素组成、化学价态和离子释放行为,并综合评估了涂层在体外的成骨活性、成血管活性、抗菌和耐腐蚀性能。结果如下:(1)采用阳极氧化和水热合成两步法在NiTi合金表面制备出负载Mg的Ni-Ti-O纳米孔涂层。通过改变纳米孔长度和水热时间调节Mg的载入量。由于Mg的负载,NP-Mg涂层的表面形貌会随水热时间的延长由纳米片转变为纳米孔。元素Mg均匀的分布在涂层中且主要以钛酸镁(MgTiO3)的形式存在。(2)NP-Mg涂层能够有效且安全地释放Ni2+和Mg2+。相比于NiTi基体,NP-Mg涂层中Ni2+的释放量减少,并且延长水热时间可以降低Mg2+的释放浓度。(3)生物相容性实验表明,NP-Mg涂层对骨髓间充质干细胞(BMSCs)无细胞毒性,并且有利于该细胞的初始粘附和骨架铺展,Mg的负载可以促进BMSCs的增殖,即该涂层的生物相容性良好。成骨分化相关实验表明,较长水热时间(5 h)获得的NP-Mg涂层能够显著促进BMSCs的碱性磷酸酶(ALP)活性、I型胶原分泌和细胞外基质矿化,指示该涂层具有良好的成骨活性。(4)动电位极化测试结果表明,Ni-Ti-O纳米孔涂层的耐腐蚀性能显著优于NiTi基体。水热处理负载Mg后,涂层的耐蚀性能略微提升,但NP-Mg涂层之间无显著差异。利用平板计数法评估各组试样对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能,结果表明NPs和NP-Mg涂层对表面粘附细菌的杀菌效果显著优于NiTi基体。(5)NP-Mg涂层有利于内皮细胞的增殖,但各组试样之间无显著性差异。内皮细胞功能表达相关实验表明,相比于NiTi基体,NP-Mg涂层可以显著促进内皮细胞合成NO和分泌VEGF,表明该涂层具有良好的成血管活性。