自1965年世界首例口腔牙种植体植入手术开展以来,牙种植体已成逐渐为治疗牙列缺损和缺失,恢复牙颌系统功能最有效的方法之一。牙种植修复成功的关键在于种植体与骨界面之间能形成稳定牢固的骨整合,即形成可靠的物理化学结合。作为口腔牙种植领域应用最为广泛的种植体材料,钛具有优良的机械性能和生物相容性,然而自然状态的钛表面属于生物惰性材料,植入后周围组织反应呈非特异性和随机性,需较长的愈合期才能形成功能性修复。为使钛种植材料获得更好的生物相容性,促进界面更迅速骨整合,钛种植体表面的改性一直是研究的热点,常用的方法有化学、物理学及形态学方法等。随着纳米技术(Nanotechnology)的引入,对传统的组织工程材料应用纳米技术进行改造,构建具有独特的生物学性能的纳米组织工程材料,引起了人们的足够重视,其在口腔种植领域中的应用研究也成为人们关注的焦点。本研究通过在钛种植体表面构建一层排列有序,几何形貌可控的Ti02纳米管表层,探讨其纳米行貌和尺寸在提高钛材料表面细胞和组织生物相容性以及提升钛种植体生物活性中的作用。研究由以下三个系列实验所组成。1.钛种植体表面的Ti02纳米管形貌构建：利用阳极氧化的方法在钛金属表构建Ti02纳米管表层,调整相关参数控制Ti02纳米管管径、壁厚等形貌特征,在钛表面构建了50nm和100nm管径的Ti02纳米管阵列。并通过扫描电子显微镜、X射线衍射、原子力显微镜、表面接触角和表面能等方法对材料表面进行表征。2.研究不同管径Ti02纳米管对成骨细胞功能的影响：将成骨细胞和钛种植材料进行共培养,研究不同管径对成骨细胞附着、增殖分化以及成骨相关蛋白表达的影响。结果发现,钛材料表面进行Ti02纳米管修饰后具有良好的细胞生物相容性,明显促进成骨细胞的增殖、分化和成骨相关蛋白的高表达,100nm管径更有利成骨细胞在钛材料表面的早期附着和分化。3.研究钛种植体表面纳米管修饰后的尺寸参数对种植体—骨界面骨整合的影响：构建动物种植模型,植入不同纳米管径的种植体,通过生物力学实验、SEM观察、组织学检查、免疫组化染色、硬组织切片等观察种植体——骨界面的骨形成情况。结果显示,通过Ti02纳米管对钛种植体进行纳米化修饰,种植体在体内表现出良好的组织生物相容性,能够明显促进种植体——骨界面的骨整合；植入的早期的界面胶原和类骨质形成以及钙磷的沉积更为活跃,愈合更为迅速,表现出更高破坏载荷和剪切强度,其中以100m的管径促进作用更明显。本研究通过系列实验,成功在钛种植材料表面构建了排列有序,尺寸可控的Ti02纳米管表层,利用纳米形貌修饰的种植体影响成骨细胞功能,促进种植体—骨界面的快速骨愈合,为牙种植体表面纳米化形貌修饰的临床应用提供了实验基础。