近年来,口腔种植失败的主要原因是植入早期感染和修复后种植体周围炎,而菌斑生物膜是导致种植体相关感染(implant-related infection)的始动因子。因此,新型抗菌植入材料的研发显得尤为迫切。目前,众多研究表明,纯钛表面纳米形貌具有抑制细菌粘附和杀菌作用;锌,具有广谱抗菌能力和促进成骨的作用,且不易产生耐药菌;锶具有改善骨免疫反应,促进成骨、抑制成脂和破骨的生物学作用。因此,本研究欲通过水热法在喷砂酸蚀后形成的多级孔洞纯钛表面制备出共掺锶锌的微纳米复合结构,以期在提高骨整合的同时减少种植体周围感染而导致的种植失败,为日后生物材料表面抗菌性能的研究拓宽新思路。研究方法:1、本研究以喷砂酸蚀后的纯钛表面作为对照组。首先,通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪以及电化学反应等方法来探索新型表面形貌、物质晶相、元素掺杂种类/含量及其抗腐蚀性能、涂层结合强度等表征特性。2、选取金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性需氧菌)和牙龈卟啉单胞菌(革兰氏阴性厌氧菌),通过活死染色和扫描电镜观察细菌粘附情况,探索新型表面的抗菌性能。3、体外培养大鼠骨髓间充质干细胞,探索新型表面对细胞生物学行为的影响。研究结果:1、表征实验方面,该新型表面为多级孔洞的微纳米复合形貌,表面均匀分布着直径约为30-50 nm的短棒状颗粒,由结晶良好的钛酸锶和钛酸锌晶体组成,锌、锶离子释放过程可长达21天。在具有足够涂层结合强度(42.00±3.00 MPa)的同时,该新型表面还拥有较好的抗腐蚀性能。2、抗菌实验方面,该新型表面不仅可降低金黄色葡萄球菌和牙龈卟啉单胞菌的粘附能力,还可通过抑制金黄色葡萄球菌分泌多糖胞间粘附素来减少生物膜的形成。3、体外成骨实验,该新型表面对大鼠骨髓间充质干细胞有良好的生物相容性,可促进细胞早期粘附、增殖以及早期碱性磷酸酶、相关成骨基因的表达。结论:本研究提供了一种新的钛表面微纳米拓扑结构的修饰方法,制备出的共掺锶锌微纳米复合形貌同时提高了钛表面的材料性能、抗菌性能和早期促成骨性能,为今后研发新型钛基植入材料表面改性提供实验依据和理论基础。