钛及钛合金具有良好的生物相容性及优良的机械性能,在临床上得到了广泛的应用。通过表面生物活性化能够进一步改善其表面性能,提高其表面生物活性。本研究采用低温等离子聚合的方法在纯钛表面沉积含有羧基或氨基的纳米薄膜,然后通过活化液,利用蛋白质与羧基或氨基之间的化学缩合反应,固定生物蛋白质(小牛血清蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和纤维连接蛋白)。最后,通过体外仿生矿化和成骨细胞培养来研究固定蛋白前后样品的表面生物活性和生物相容性。低温等离子聚合过程中,研究了反应的功率、脉冲占空比、反应时间、偏压、反应室压强这五个因素对薄膜性质的影响,确定了最佳的工艺参数。X光电子能谱(XPS)和傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析结果表明,以丙烯胺和丙烯酸为反应物可以在样品表面分别得到含有羧基或氨基的有机薄膜。台阶仪结果显示薄膜厚度在50-200nm。接触角的数据说明沉积薄膜后样品的亲水性下降近一倍。利用薄膜上含有的羧基或氨基,成功的在钛表面固定了生物蛋白。在FTIR图谱上可以观察到明显的蛋白质特征峰,通过XPS的高分辨谱分析可以证实:蛋白质的固定确实是通过样品表面的羧基或氨基与蛋白质发生缩合反应来进行的。体外仿生矿化结果表明,在钛表面固定生物蛋白质有利于促进羟基磷灰石的沉积,并且能够细化羟基磷灰石(HA)晶粒。从扫描电子显微镜上观察,固定蛋白前后HA的形貌没有明显的变化,均为多孔球状。在纯钛、固定蛋白质样品表面进行成骨细胞的培养,考察了改性前后成骨细胞在样品表面的行为。实验结果表明在样品表面固定生物活性蛋白(特别是纤维连接蛋白)有利于细胞的增殖,并使样品具有更高的成骨活性,顺序如下:固定纤维连接蛋白的样品>固定Ⅰ型胶原蛋白的样品>固定小牛血清白蛋白的样品>纯钛,大体上固定蛋白前表面含羧基的样品>固定蛋白前表面含氨基的样品。