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钛及钛合金由于具有低的弹性模量、高的强韧性、良好的耐磨耐腐蚀性能以及优良的生物相容性,被广泛应作骨科生物材料。但钛种植体本身不能满足生物材料的活性要求,因此常对材料进行表面改性来使其具有更好的生物相容性。本研究的内容分为两个部分,一是在钛表面组装多聚赖氨酸(PLL)和DNA,并对自组装改性后的钛表面进行小牛血清蛋白(BSA)吸附实验、生物矿化实验和成骨细胞培养实验,以评价改性后的钛的生物活性；二是先用阳极氧化的方法在纯钛表面制备一定管径的氧化钛纳米管阵列,热处理后再进行PLL和DNA的自组装,然后评价其表面的蛋白吸附能力和生物矿化能力,最后通过成骨细胞培养实验,考察各试样的生物活性。X光电子能谱和水接触角的数据表明多聚赖氨酸和DNA均能成功地自组装到钛及氧化钛纳米管表面。从X光电子能谱数据中P2p和N1s分谱可知,多聚赖氨酸和DNA是通过COO-和NH3+之间的静电吸附,而非物理吸附结合到一起。通过石英微量天平得到了各自组装层的组装量,在37℃的质子缓冲液中,Ti表面自组装的PLL和DNA层具有较好稳定性。采用钛纳米粒子进行PLL和DNA自组装改性后,以表面电位仪测定其Zeta电位。测量表明,最外层为PLL的表面显正电性,而最外层为DNA的表面显负电性,进一步验证了PLL与DNA之间的静电作用。在蛋白吸附实验中,紫外可见光谱的结果显示,在钛及氧化钛纳米管表面的自组装层促进了蛋白的吸附,而且最外层为PLL的表面比最外层为DNA的表面吸附的蛋白更多,各组中分别是样品Ti/P/D/P和TNT/P/D/P表面吸附的BSA最多。在仿生矿化实验中,扫描电镜和X射线衍射的结果均显示,组装了PLL和DNA的表面更有利于羟基磷灰石的沉积。以上结果说明,自组装膜的存在能提高钛及氧化钛纳米管表面蛋白吸附的能力和生物矿化的能力。成骨细胞培养试验中,自组装处理表面改进了细胞铺展、增殖和分化能力,各组中分别是自组装样品Ti/P/D/P和TNT/P/D/P表现出更好的细胞相容性,细胞的增殖和分化能力最强。而且,与光滑钛表面自组装层相比较,氧化钛纳米管的表面自组装层更利于细胞的粘附,说明纳米管的存在影响了细胞的粘附和生长能力。以上结果表明,在纯钛及氧化钛纳米管表面层层自组装PLL和DNA可以增加其表面活性,是一种有效的表面改性方法。当阳极氧化和层层自组装两者共同作用时,可以达到共同促进的效果,对细胞的粘附、生长和分化的促进作用更明显。