目的:探讨珊瑚状钛酸钡纳米压电涂层的生物相容性，及其于超声激发下产生的压电效应对大鼠骨髓间充质干细胞（BMSC）早期成骨分化的影响，为口腔种植体表面优化提供实验依据。方法:通过阳极氧化、水热反应及高温退火在钛表面制备钛酸钡纳米压电涂层（涂层组），以抛光钛试件为对照组。采用扫描电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱和水接触角测量仪分别检测两组钛试件表面形貌、成分、晶相和亲水性；通过压电力显微镜测试涂层组压电性能。培养并鉴定大鼠BMSC并将其接种于两组钛试件表面，以接种于空白培养板的细胞为空白组；施加低强度脉冲超声干预后，检测细胞增殖和死活情况，评价涂层的细胞相容性；使用碱性磷酸酶（ALP）显色试剂盒检测各组碱性磷酸酶活性，并通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测成骨相关基因［整合素、骨形态发生蛋白2（BMP-2）、Runt相关转录因子2（RUNX2）］的表达情况，评价涂层促BMSC早期成骨分化的作用。结果:涂层组钛表面呈现均匀的珊瑚状形貌，珊瑚触手直径为70~100 nm；主要成分为四方相钛酸钡；涂层组表面亲水性（水接触角10.12°±0.93°）显著优于对照组（水接触角78.32°±0.71°）（ F=10 165.91， P<0.001）；涂层具有稳定的压电性能，压电常数约为5 pC/N。细胞实验显示，培养第3天，无论超声与否，涂层组细胞增殖活性显著小于空白组和对照组（ P<0.05）；培养第5天，无论超声与否，3组细胞增殖活性差异均无统计学意义（ P>0.05）；培养第7天，涂层组ALP活性显著大于空白组和对照组（ P<0.05）；RT-qPCR显示，超声后涂层组整合素和BMP-2 mRNA表达量显著大于其他组，且显著大于未超声涂层组（ P<0.05）；超声后对照组整合素mRNA表达量显著大于未超声对照组（ P<0.05）；超声后涂层组RUNX2 mRNA表达量显著大于未超声涂层组（ P<0.05）。 结论:珊瑚状钛酸钡纳米压电涂层具有良好的生物相容性和稳定的压电性能，低强度脉冲超声激发可促进大鼠BMSC早期成骨分化。

目的:分析构建的负载局部缓释给药的唑来膦酸(ZOL)-明胶纳米微球(GNPs)聚多巴胺(PDA)涂层多孔钛合金支架对破骨细胞的生物学影响。方法:基于电子束熔融技术构建多孔钛合金支架，利用去溶剂化法制备不同ZOL浓度（0、1、10、50、100、500 μmol/L）的ZOL-GNPs，两者复合构建负载ZOL-GNPs的PDA涂层多孔钛合金支架并进行表征分析，并对3种不同状况支架（裸多孔钛合金支架、PDA涂层多孔钛合金支架、负载ZOL-GNPs的PDA涂层多孔钛合金支架）进行生物力学检测，分别在第1、4、7、14、21、28天利用高效液相色谱仪进行药物释放检测。将破骨细胞与上述不同ZOL浓度的新型支架相复合，利用实时定量（RT）-聚合酶链式反应（PCR）检测破骨细胞相关基因表达；利用Western-blot技术检测破骨细胞相关蛋白表达。结果:成功构建了负载ZOL-GNPs的PDA涂层多孔钛合金支架，电镜扫描显示GNPs成球性好，表面光滑，分散均一，粒径为（243.6±63.4）nm，ZOL-GNPs均匀复合于支架的表面及孔隙内，球形规整无粘连。生物力学实验结果显示3种不同状况下多孔钛合金支架的弹性模量分别为（1.81±0.12）、（1.80±0.23）、（1.81±0.15）GPa，差异无统计学意义( P> 0.05)；多孔钛合金支架在第1天的释药百分比明显较高，在随后的27 d中，药物释放逐渐缓慢增加。低浓度ZOL支架组中，细胞黏附增殖较多；50 μmol/L组中则出现球状细胞；随后随着浓度的升高，球状细胞增多，甚至发生凋亡。RT-PCR结果显示Ctsk基因和TRAP基因在随着ZOL浓度升高而升高，其中在50 μmol/L时表达最高，然后随浓度升高而降低，差异均有统计学意义( P<0.05)。Western-blot结果显示Ctsk与TRAP的表达水平与其相关基因表达水平趋势相似。 结论:构建的一种负载ZOL-GNPs的PDA涂层多孔钛合金支架不但具有良好的机械性能，还具有局部药物缓释抗OP作用；当ZOL浓度为50 μmol/L时，更有利于抑制破骨细胞生成。

目的:探讨钽涂层金属在体外促进大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)黏附、增殖及成骨分化方面的作用。方法:在体外取6只6周龄SD大鼠BMSCs进行原代培养至第3代，使用化学气相沉积系统自行制备钽涂层金属。然后进行流式细胞术鉴定、BMSCs三向诱导、荧光染色、细胞增殖检测及实时荧光定量聚合酶链反应技术(Q-PCR)试验。观察比较BMSCs在钛合金圆片（Ti6Al4V组）和钽金属圆片（Ta组）表面黏附的BMSCs数量、增殖速率、成骨细胞特异性转录因子(OSX)、Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨粘连蛋白(OSN)和骨桥蛋白(OPN)的表达情况。结果:流式细胞术结果显示CD44 (94.55%)、CD90 (95.01%)、CD34 (0.06%)。诱导成骨分化14 d后碱性磷酸酶(ALP)染色阳性；诱导成骨分化21 d后出现茜素红钙化结节；成脂诱导21 d后油红O染色呈阳性；成软骨诱导21 d后阿利新蓝染色评估有软骨形成能力。激光共聚焦显微镜结果显示BMSCs在Ti6Al4V组和Ta组金属圆片表面贴附生长，细胞间互相接触、聚集成片，Ta组金属圆片上黏附的BMSCs数量明显多于Ti6Al4V组，并且具有更好的延展性能。细胞增殖检测结果发现，分别共培养1、3、5、7 d后Ta组BMSCs的增殖速率明显快于Ti6Al4V组，差异均有统计学意义( P<0.05)。Q-PCR结果发现，与Ti6Al4V组相比，体外培养7 d后Ta组金属圆片更能促进OSN和OPN的表达，差异有统计学意义( P<0.05)；体外共培养21 d后，Ta组金属圆片更能促进OSX、RUNX2、OSN和OPN的表达，差异均有统计学意义( P< 0.05)。 结论:相比于传统的骨科植入物钛合金而言，钽涂层金属能够更好地促进BMSCs的黏附，增殖和成骨分化。

经皮腔内血管成形术（percutaneous transluminal angioplasty，PTA）是目前治疗动脉粥样硬化或其他原因所致的血管狭窄或闭塞性病变的主要方法。虽然PTA治疗股腘动脉病变具有较好的即刻疗效，但是术后1年再狭窄的发生率高达60% ［1, 2］。虽然药物涂层球囊（drug-coated balloon，DCB）及药物涂层支架（drug-eluting stents，DES）的临床应用明显提高了下肢动脉腔内治疗的通畅率，但血管弹性回缩、夹层、严重钙化及长段病变仍然是腔内治疗失败的主要原因，因此，充分的血管准备成为腔内治疗的重要部分。镍钛合金约束球囊导管通过独特的约束结构，在球囊中创建“枕部”和“减压槽”，在增加球囊接触面积的同时，通过减压槽释放压力，提供可控、均匀且无创伤的扩张，以最大程度地减少血管创伤。现将本中心应用镍钛合金约束球囊腔内治疗下肢动脉粥样硬化闭塞症的临床结果及经验汇报如下。

目的:观察含硅涂层镁合金体外对小鼠骨髓间充质干细胞生物活性的影响。方法:实验根据材料和培养液的不同分为硅涂层镁合金组(A组)、裸镁合金组(B组)、医用钛合金组(C组)和空白对照组(D组)。倒置相差显微镜观察细胞形态，采用细胞计数试剂盒(CCK-8)检测细胞增殖活力，扫描电镜观察细胞在材料表面的黏附情况，成骨分化能力通过碱性磷酸酶(ALP)、矿化结节及成骨相关基因检测评价。组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD- t检验。 结果:扫描电镜下见硅涂层镁合金表面呈粗糙、多孔形态；材料浸提液培养后各组细胞轮廓清晰、形态良好。在培养的第5天，各组的吸光度( A)值分别为A组(0.380)、B组(0.383)、C组(0.384)和D组(0.398)，细胞毒性检测差异无统计学意义( F＝1.051， P>0.05)；扫描电镜观察见A组材料表面细胞生长粘附形态良好。细胞培养10 d，茜素红染色结果提示A组细胞的矿化程度最高， A值为0.307，明显高于B、C、D组的0.237、0.105和0.114( t＝5.538、16.032、15.330， P<0.01)。成骨相关基因表达量检测结果提示A组的ALP、骨钙蛋白和Ⅰ型胶原基因的相对表达量分别为4.015、6.425和6.679，明显高于B组(2.150、3.516、5.264， t＝32.297、21.965、14.167， P<0.01)，C组(1.043、1.025、1.063， t＝51.461、40.774、56.222， P<0.01)和D组(1.162、1.004、1.005， t＝49.400、40.933、56.799， P<0.01)。 结论:含硅涂层镁合金材料在体外具有良好的生物活性，有利于细胞的生长、黏附、增殖和分化。

目的:探讨钛表面构筑的有序微纳米分级结构复合羟基磷灰石涂层对骨髓间充质干细胞（BMMSC）黏附、增殖及成骨分化的影响，以期构筑出具有良好成骨活性的钛试样。方法:在纯钛试样（对照组）表面制备有序微纳米分级结构（MN组），通过交替循环浸泡法在MN组钛试样表面进一步沉积羟基磷灰石（HA组），扫描电镜观察3组钛试样的表面形貌。将BMMSC接种至3组钛试样表面，4′，6-二脒基-2-苯基吲哚染色法检测0.5、1.0、2.0 h后细胞黏附情况，扫描电镜观察2 d后细胞黏附形态，细胞计数试剂盒法检测1、3、7 d时细胞增殖情况，茜素红染色法和实时荧光定量PCR分别检测14 d后细胞外基质矿化和成骨相关基因表达情况，每组每项实验各3个试样。结果:HA组钛试样保留了MN组钛试样原有的20 μm孔径的微米凹坑阵列，且原有的70 nm管径的二氧化钛纳米管上出现均匀的花瓣样羟基磷灰石沉积。与对照组相比，MN组和HA组BMMSC顺着微米结构充分铺展和交汇，并伸出较多伪足和伪板，HA组试样表面这种趋势表现得更明显。HA组各时间点早期细胞黏附数量均显著大于对照组和MN组（ P<0.05）。1 d时HA组细胞增殖 A值显著大于对照组和MN组（ P<0.05）；3 d时HA组细胞增殖 A值显著小于纯钛组和MN组（ P<0.05）；7 d时HA组细胞增殖 A值显著小于MN组（ P<0.05），但与对照组差异无统计学意义（ P>0.05）。HA组细胞外基质矿化检测 A值（0.607±0.011）显著大于对照组和MN组（分别为0.268±0.025和0.522±0.022）（ t=-0.25， P<0.001； t=-0.34， P<0.001）。HA组成骨相关基因表达水平均显著高于对照组和MN组（ P<0.05）。 结论:钛表面构筑的有序微纳米分级结构复合羟基磷灰石涂层可促进BMMSC的细胞黏附和成骨分化，并支持BMMSC细胞增殖，具有良好的成骨活性。

目的:探讨骨置入物表面仿生矿化微纳拓扑结构载碘涂层的抗菌与成骨性能。方法:首先，在钛合金（Ti6Al4V）片表面通过碱热反应构建钛酸氢钠的纤维网状结构，标记为碱蚀（AT）组；然后，在改良模拟体液中仿生矿化形成高比表面积的微纳拓扑结构，标记为碱蚀后仿生矿化（AT-CaP）组；最后，负载聚乙烯吡咯烷酮碘（PVPI）构建新型抗菌骨整合涂层，标记为碱蚀后仿生矿化载碘（AT-CaP-PVPI）组。每组3次平行实验，在涂层表面观察金黄色葡萄球菌的形貌和数量，检测其体外抗菌性能。取15只SD雄性大鼠，随机分为3组（ n=5）：AT组、AT-CaP组、AT-CaP-PVPI组，在大鼠股骨下端髓腔内注射金黄色葡萄球菌后，分别置入经AT、AT-CaP及AT-CaP-PVPI涂层处理的钛棒。比较3组大鼠术后4周股骨置入物表面的成骨状态、新生骨量体积比及骨小梁数目等。 结果:体外实验结果显示：AT组和AT-CaP组涂层表面细菌保持其固有的椭圆球形或圆球形，细菌处于良好的存活状态；而AT-CaP-PVPI组涂层表面细菌出现膜变形凹陷，有些细菌已经完全破裂、溶解，大量细菌死亡。体内实验结果显示：AT组置入物周围几乎无新生骨形成；AT-CaP组置入物周围散在分布新生骨，但是新生骨分布不连续；AT-CaP-PVPI组置入物周围可见大量新生骨，且新生骨分布均匀，无感染迹象。AT-CaP-PVPI组置入物表面新生骨量体积比和骨小梁数目分别为0.453±0.206和6.055±0.536，均显著高于AT组（0.046±0.028、1.667±1.249）和AT-CaP组（0.188±0.052、3.804±0.889），差异均有统计学意义（ P<0.05）。 结论:置入物表面仿生矿化微纳拓扑结构载碘涂层具有较强的抗菌能力和较好的骨整合活性。

目的:观察载银二氧化钛（Ag-TiO 2）和Ag-TiO 2抗菌涂层气管导管（ETT）对金黄色葡萄球菌生物被膜（BF）的抑制作用。 方法:采用二甲氧唑黄（XTT）比色法检测Ag-TiO 2抗金黄色葡萄球菌BF的最低抑菌浓度（MIC）；制备Ag-TiO 2涂层ETT，按浓度梯度分为Ag-TiO 2 11 mg/L组、8 mg/L组、5 mg/L组、2 mg/L组和空白组，分别浸渍于1.0×10 9 cfu/L浓度的金黄色葡萄球菌菌悬液，通过检测ETT上细菌菌落数及BF的含量，确定抗菌涂层ETT对金黄色葡萄球菌BF形成的影响。 结果:Ag-TiO 2对金黄色葡萄球菌BF具有明显的抑制作用，且呈剂量依赖性，其MIC为10 mg/L；Ag-TiO 2涂层ETT具有明显的抗金黄色葡萄球菌BF作用，且浓度越高作用越强，5 mg/L、8 mg/L、11 mg/L组吸光度（ A）值均明显低于空白组（0.176±0.004、0.147±0.002、0.094±0.002比0.267±0.045，均 P<0.05），Ag-TiO 2涂层浓度为2、5、8、11 mg/L的Ag-TiO 2涂层ETT对金黄色葡萄球菌的抑制率逐渐升高，且11 mg/L的ETT抗BF效果最好，抑制率分别为6.4%、34.1%、44.9%、64.8%。 结论:Ag-TiO 2和Ag-TiO 2涂层ETT对金黄色葡萄球菌BF均有显著的抑制作用。

目的:通过动物实验探讨载锶纳米管化纯钛种植体的体内成骨性能。方法:使用阳极氧化和水热处理的方式在纯钛种植体表面构建载锶纳米管涂层（载锶纳米管组），并制备单纯纳米管化种植体（纳米管组）、未处理的光滑纯钛种植体（对照组）。用电感耦合等离子体质谱检测载锶纳米管组种植体第1~28天锶元素释放量。使用扫描电镜观察各组种植体表面形貌，用原子力显微镜检测各组种植体表面粗糙度，并用纳米压痕仪检测各组种植体硬度（每种检测每组3枚种植体）。将3组种植体植入兔股骨骨骺端并于术后4、12周取材（每组每个时间点4枚种植体），通过显微CT、免疫荧光、组织学切片进行组织学评价。结果:载锶纳米管组种植体锶元素第28天的释放量为（2.6±1.5）ng/ml。载锶纳米管组种植体表面形成管状阵列样形貌（纳米管管径约70 nm）。对照组、纳米管组、载锶纳米管组种植体表面粗糙度（Ra值）分别为（34.8±5.3）、（66.2±4.3）、（85.7±10.6）nm（ F=37.59， P<0.001），纳米管组和载锶纳米管组表面粗糙度均显著大于对照组（ P<0.05）。术后4和12周载锶纳米管组骨体积/总体积［分别为（37.7±1.9）%和（51.9±2.1）%］比对照组相同时间点［（24.7±1.1）%和（40.7±0.9）%］均显著增加（ P<0.05）；纳米管组和载锶纳米管组种植术后第7天茜素红标记的新生骨组织占总标记骨组织百分比［分别为（35.4±3.7）%和（40.9±0.9）%］均显著大于对照组［（19.2±2.9）%］（ P<0.05），即载锶纳米管化提升了种植体周围早期再生骨组织占总再生骨组织的百分比。 结论:载锶纳米管化可提升种植体周围组织的新骨形成能力。

钛经皮骨科植入物在临床应用广泛，但其稳定性和长期生存受皮肤软组织和植入物界面的生物密封性能影响，如经皮界面整合受损容易导致感染和植入物松动等一系列并发症。钛经皮骨科植入物的表面改性已被体内外证明对优化经皮密封有效。本文就近年来以钛及合金为材料的经皮植入物表面改性策略进行探讨，包括工程改性和涂层改性等，旨在更多地了解表面改性对骨科植入物和经皮软组织界面整合的影响，为改性图案优化经皮密封的临床转化提供理论思路。