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本文针对目前用于大段骨缺损修复的金属材料生物活性不高的问题,充分考虑材料表面化学组成和形貌的生物学意义,主要考虑这一过程中细胞黏附与分化、新骨形成的需求,通过对具有结构高度可控性的3D打印钛合金支架进行表面改性,以期达到较高的表面成骨能力,实现骨向支架内部的理想长入。主要的研究内容如下:（1）介孔生物活性玻璃（MBG）具有较大的比表面和孔容,且有序的介观结构有利于Ca、Si、P等离子的快速释放。因此这类材料既能表现出骨传导作用,也可以表现出骨诱导促骨生长的作用。基于MBG优异的生物活性,本工作尝试通过旋涂法在多孔Ti-6Al-4V支架上构建MBG涂层,并对涂层的物理性质进行表征。同时对纯Ti-6Al-4V支架以及传统生物活性玻璃（BG）改性的Ti-6Al-4V支架以及MBG改性的Ti-6Al-4V三组支架进行理化性能表征、体外细胞生物活性测试及体内成骨性能表征等。（2）我们以上述工作为参照,进一步在Ti-6Al-4V支架表面通过阳极氧化的方法制备出有序的纳米管结构,再向其中装载MBG,以期达到两方面的目的:1)实现二氧化钛（TiO2）纳米管与介孔玻璃的双重生物学作用,2)通过纳米管的载体作用调控介孔玻璃的离子释放。现我们已证实通过旋涂法,能够在Ti-6Al-4V支架表面形成均一的MBG涂层。涂层与基体间具有良好结合界面,并且保持了MBG材料原有的化学组成与介孔结构。涂层的添加不会对支架原有的力学性能及孔隙率造成影响,且MBG-Ti-6Al-4V支架显示出了良好的体外矿化及离子释放能力。同时与纯Ti-6Al-4V支架以及传统生物活性玻璃（BG）改性的Ti-6Al-4V支架相比,MBG-Ti-6Al-4V支架能显著提高人骨髓间充质干细胞（hBMSCs）在支架上的黏附和增殖性能,以及成骨分化的碱性磷酸酶（ALP）活性。此外我们通过研究发现,在氢氟酸无机电解液体系中,可以在Ti-6Al-4V支架上制备出60nm左右管径的TiO2纳米管,并尝试通过涂覆MBG溶液抽真空的方法将MBG装载入纳米管中。通过体外细胞实验发现,装载有MBG的纳米管的钛金属支架显示出了良好的hBMSCs黏附性能,以及更高的细胞增殖及ALP活性。上述结果表明,通过对以MBG为基础的多孔钛合金支架表面进行化学组成和形貌改性为构建具有优异促成骨能力的钛金属支架提供了新方法,有望作为应用于大段骨的修复和骨再生。同时,对于纳米管中MBG的装载及两者间的协同作用值得进一步探索。