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摘要医用钛，由于具有优良的力学性能、耐蚀性及生物相容性，而广泛应用于牙科和骨科等硬组织修复领域。然而，术后感染仍是临床上钛种植体植入后失败的主要原因之一。虽然已有大量研究通过在钛表面引入有机、无机等抗菌剂赋予改性种植体原位抗感染能力，但均由于稳定性差、毒性等问题始终无法应用于临床。全身抗生素治疗依然是治疗种植术后感染的常规选择，而抗生素的长期和过度使用已导致诸多问题，尤其是耐药菌的出现。近年来，光辅助抗菌由于抗菌效率高、无耐药性、远程可控及生物安全性好等优点受到广泛关注，并被认为是解决细菌感染的有效措施。<br>　　基于此，本研究通过微弧氧化或/和水热处理等材料表面处理技术在纯钛表面制备了具有良好生物活性的微米/纳米TiO2结构，然后借助光敏材料对TiO2多孔涂层进一步改性、修饰，及通过在TiO2纳米棒阵列涂层上接枝具有热敏效应的NO供体，赋予改性后种植体表面涂层一定的近红外光响应能力，实现了种植体在光热、光催化及纳米结构自然抗菌等协同作用下的原位、高效抗感染。本文主要研究内容及成果如下：<br>　　（1）首先通过微弧氧化表面处理技术在纯钛种植体表面构建生物活性良好的多孔TiO2涂层，再通过自身具有光热性能的聚多巴胺（PDA）将光敏材料氧化石墨烯（GO）固定在多孔涂层表面，实现种植体改性。结果显示，在808nm近红外光照射下，改性后种植体表面获得了良好的光热和光催化性能，并由于它们的协同作用，使种植体在20min内展现出优秀的抗菌能力。实验用鼠内脏器官的组织切片分析，表明改性后的种植体仍具有较好的体内生物安全性。<br>　　（2）采用微弧氧化及水热复合表面处理技术在钛种植体表面构建了二硒化钼（MoSe2）纳米片改性的TiO2涂层，并利用静电吸附在MoSe2纳米片表面吸附壳聚糖，以提高其生物相容性。结果显示，MoSe2改性的TiO2涂层在808nm近红外光照射下具有更为优异的光热和光催化性能，改性的种植体在15min即显现出优良的抗生物膜能力。壳聚糖的吸附，显著提高了疏水MoSe2纳米片的亲水性能，使改性后的种植体具有更为良好的细胞相容性。动物实验表明，改性的复合涂层在感染模型下，可通过近红外光响应有效控制感染，同时还可促进新骨生成，具有提高种植体骨结合的能力。<br>　　（3）采用水热法及后续酸洗、退火处理，在钛种植体表面构建了TiO2纳米棒阵列，再通过硅烷化在纳米棒表面接枝了热敏一氧化氮（NO）供体。结果显示，由于纳米棒阵列的光陷阱效应，钛种植体在近红外二区光（1060nm）照射下仍具有良好、稳定的光热转换性能，且随着激光功率增大，光热性能也逐渐增强。接枝NO供体后，随着温度的升高，纳米棒阵列表面释放的NO含量也逐渐增大。在近红外二区光照下，光热、纳米棒结构及NO协同作用使钛种植体获得了优良的体外和体内抗生物膜性能。钛表面热控释放的NO可以促进内皮细胞增殖和血管内皮生长因子（VEGF）的表达，而纳米棒阵列则可以促进间充质干细胞增殖及成骨功能的提升。动物实验表明，该复合涂层，在近红外二区光照下，具有控制感染和促进新骨生成的能力，可有效提高改性后种植体的骨整合能力。