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摘要细菌感染是导致钛（Ti）植入体植入失败的主要原因之一。通过表面改性赋予植入体抗菌功能可有效控制术后感染。铜（Cu）具有抗菌能力，也是人体必需的微量元素，因此常被用作抗菌剂添加到Ti植入体表面发挥抗菌功能。大量研究也表明，植入体表面添加适量的Cu不仅可以促进成骨细胞粘附增殖，还可促进内皮细胞分泌血管内皮生长因子（VEGF）及血管新生，进而促进新骨生成。然而，植入体表面Cu含量较低时抗菌能力较弱，无法有效发挥抗感染功能，而含量过高时又会引起毒性问题。基于此，本课题在Ti表面构建了Cu掺杂TiO2纳米结构，近红外光照下，借助纳米结构光陷阱效应，提升表面温度，利用光热、纳米结构与Cu离子协同作用提高植入体抗菌效率。具体主要研究内容如下：<br>　　（1）采用磁控溅射技术在Ti植入体表面沉积不同Cu含量的TiCu前驱体薄膜，之后通过退火处理制备了Cu掺杂TiO2纳米涂层（TiO2-Cu），研究了其在808nm近红外光照下光热及抗菌性能。发现涂层表面主要由TiO2和CuO组成，808nm激光照射下由于纳米结构与Cu的存在，涂层表现出良好的光热转换性能，且光热、纳米结构与Cu离子协同作用使TiO2-Cu涂层对变异链球菌展现出优良的体外和体内抗菌能力。细胞实验表明，TiO2-Cu涂层还能促进成骨细胞的粘附、铺展和增殖。此外，TiO2-Cu涂层也提高了植入体耐蚀性能，且随着Cu含量的增加，耐蚀性逐渐增强。<br>　　（2）采用磁控溅射技术在Ti植入体表面沉积一定Cu含量的TiCu前驱体薄膜，之后通过去合金化处理制备了Cu掺杂TiO2纳米多孔涂层（D/TiO2-Cu）。研究发现，去合金化的时间对涂层表面的纳米形貌和Cu含量都有显著影响，随着去合金化时间的延长，涂层表面的纳米形貌由纳米线逐渐向纳米棒转变，且涂层中的Cu含量逐渐降低。研究了该涂层在穿透能力更强的1060nm近红外二区激光照射下光热转换及抗菌性能。在1060nm光照下D/TiO2-Cu涂层也具有了良好的光热性能，且光热、纳米结构与Cu离子协同作用使D/TiO2-Cu涂层对变异链球菌也展现出优良的体外和体内抗菌能力。此外，D/TiO2-Cu涂层对成骨细胞表现良好的细胞相容性。