随着生物材料学和药理学不断发展,生物植入体材料被广泛应用于髋关节置换、牙齿植入材料替代等。其中因为钛合金材料具有较好的生物相容性,耐腐蚀性,低弹性模量性等而被广泛应用。然而其缺点为钛合金材料自身无抗菌性,植入体易感染。因此钛植入体材料替换手术失败的一重要原因为细菌感染。传统上解决这一问题的主要方法为口服抗生素法或静脉注射法,但较易形成耐药菌株,对人体正常基体产生毒副作用。在此基础上发展了定点药物释放的抗菌方法,该方法可定向对感染部位进行药物释放,极大程度的降低了对人体正常生理机能的毒副作用。为此在金属植入体材料表面构建孔结构用于药物的负载成为当今社会的研究热点。由于细菌感染时,其组织周围会有pH降低的现象,在此基础上发展了pH响应性药物释放系统,使材料具有智能抗菌的效果。基于以上问题,本论文利用阳极氧化的方法在钛表面制备二氧化钛纳米管（TNTs）,并探索出药物最佳负载量的二氧化钛纳米管管径为80 nm。为进一步增加材料的生物活性引入具有生物降解性的聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）,得出随着PLGA层数的增加药物释放速度降低。在此基础上为了进一步增加材料的智能性而引入NaHCO₃,实验结果证明其具有较好的pH响应性药物释放性能。为了进一步增加材料的功能性,引入具有生物功能性的金属离子Zn²⁺或Ag⁺,使材料兼具生物活性,抗菌性和pH响应性。研究的基本内容具体包括如下工作:1、具有生物活性的高聚物/二氧化钛纳米管钛合金植入体药物释放系统:利用阳极氧化法在钛合金表面构建TNTs,并在其表面利用旋转涂覆的方法,涂覆PLGA涂层。实验结果表面:在最佳管径下二氧化钛纳米管载药量即可达到最大,随着PLGA的引入药物释放速度逐渐降低,材料的生物活性增加。2、具有生物活性高聚物/二氧化钛纳米管钛合金植入体pH响应性药物释放系统:在前一章的基础上将Ibu与NaHCO₃同时载入二氧化钛纳米管,并探究材料的药物释放行为,以及对细胞生长状况的影响。实验表明该材料具有pH响应性药物释放性能,并且无细胞毒性。3、金属离子和有机物自组装络合于二氧化钛纳米管使其具有pH响应性药物释放系统:在二氧化钛纳米管表面通过金属离子(Zn²⁺/Ag⁺)与有机物1,4-双（咪唑-L-甲基）甲苯（BIX）利用自组装方法络合于负载药物后的TNTs表面。实验结果表明:该系统具有较好的广谱抗菌性,可同时抵抗革兰氏阳性菌:金黄葡萄球菌（S.aureus）和革兰氏阴性菌:大肠杆菌（E.coli）。二氧化钛纳米管可负载的药物及其广泛:不但可以负载大分子糖肽类药物万古霉素（Van）,小分子药物布洛芬（Ibu）还可以负载银纳米粒子（Ag）。其中作为连接TNTs和配位聚合物的金属离子不但可以为Zn²⁺还可为Ag⁺。而金属离子与有机物之间的络合键在酸性条件下易被破坏,使材料具有pH响应性药物释放的性能,同时将金属离子释放出。其中Zn²⁺的释放,不但增加了材料的抗菌性,同时还能使材料具有较好的成骨性,而Ag⁺的引入进一步增加了材料的抗菌性。