镁合金具有良好的力学性能、生物相容性和可降解性，近年来在心血管支架领域的研究成为热点。可降解镁合金血管支架能够改善永久性金属支架的长期疗效，降低支架引发的炎症和血栓发生率，促进正常的血管重塑。然而，镁合金血管支架的关键问题是降解过快，且生物相容性还有待提高。如何减缓与控制镁合金血管支架的降解速率，使其降解过程与血管的正常修复相适配，如何提高和改善镁合金血管支架的血液相容性和细胞相容性，是目前镁合金血管支架所面临的主要挑战。　　通过制备具有良好生物相容性的氧化钛薄膜，对镁合金进行表面改性有望解决镁合金血管支架所面临的难题。然而，镁合金的耐蚀性和耐热性较差，因此，选择合适的氧化钛薄膜制备方法，既对镁合金基体不造成损害，又能提高薄膜与基体的结合强度是至关重要的。　　本文采用磁控溅射和溶剂热两种手段，在镁合金试样及血管支架表面分别制备出具有典型纳米颗粒形貌和纳米片状形貌的氧化钛薄膜。利用SEM、EDS、AFM、XRD、TEM、XPS、FT-IR等手段分析了氧化钛薄膜在镁合金基体上的形成过程、微观结构与组成，并深入研究了锐钛矿TiO2纳米片状薄膜在镁合金表面的原位生长机理;系统研究了TiO2薄膜对镁合金在Kokubo's模拟体液中降解过程的影响;通过制备TiO2/氟化物复合涂层进一步提高了镁合金的耐腐蚀性，改善了基体和TiO2薄膜的降解行为;将治疗再狭窄的药物雷帕霉素填充到片状的TiO2薄膜内部，实现了TiO2无机薄膜载药，初步研究了药物的释放行为。最后，评价了本文所制备的TiO2薄膜的血液相容性和细胞毒性，为开发新型镁合金血管支架提供了必要的科学依据。本文主要研究内容和结论如下:　　1.室温下利用磁控溅射法在Mg-Zn-Y-Nd合金表面成功制备了厚度为200nm的无定形态TiO2薄膜。薄膜由直径约100nm的TiO2颗粒聚集而成，较大的颗粒又由尺寸为几纳米至几十纳米的微颗粒构成。用该方法在镁合金表面制备的氧化钛薄膜不仅厚度均一，且平整致密，表面粗糙度仅为51nm。薄膜经刻划作用后，在划痕区与薄膜区边界未出现破碎、翘曲或脱落;压痕试验表明薄膜可以经受外载荷作用而保持原貌，不出现裂纹，表现出良好的结合力，可经受血管支架的扩张与血液的冲刷作用。裸基体和覆盖TiO2薄膜的基体10天内的平均降解速率分别为4.13mm/y和1.77mm/y（CRH）。TiO2薄膜在减缓镁合金基体降解速率的同时也提高了基体降解的均匀性，使降解后的形貌趋于平整。　　2.研究了基体和薄膜的降解机制。在模拟体液中浸泡24h后薄膜基本维持原貌，镁合金基体未发生降解;浸泡72h时模拟体液可穿透薄膜到达基体，使基体降解并产生氢气，导致薄膜出现微小的突起，个别微米级的碎片从基体脱落，薄膜表面有含Ca、P的盐类沉积。浸泡14天时，原本连为一体的薄膜分裂成离散状，仍牢固贴附在基体的表面，减轻了Cl-离子的继续侵蚀作用。随着镁合金基体降解的长期进行，薄膜最终在不断的分裂、破碎过程中实现完全降解。薄膜降解与基体降解相互影响，薄膜延缓了基体的降解，而基体的降解则是造成薄膜开裂和降解的直接原因。　　3.在血管支架镁合金表面制备了以氟转化层为基础的TiO2/氟化物复合涂层，进一步提高了镁合金的耐腐蚀性，复合涂层保护下的镁合金在10天内的平均降解速率仅为0.21mm/y(CRH)。复合涂层的降解是以近似均匀分布的点蚀开始，随后点蚀区域逐渐扩展，相互连接，实现完全降解。在基体和复合涂层降解的过程中，TiO2薄膜只在点蚀区内发生破裂和脱落，在点蚀以外区域则保持与基体的牢固结合，大大减小了基体的降解速率。　　4.开发了一种针对镁合金血管支架的溶剂热反应体系，该反应体系未对镁合金血管支架基体造成任何腐蚀和破坏，并在较低的温度下制备出了具有特殊纳米片状结构的锐钛矿型TiO2薄膜。该制备方法以无水乙醇为溶剂，添加适量的氢氟酸(HF)以调节TiO2前驱物的水解速率，并添加适量的F-离子对TiO2晶体形貌进行调控，在100-200℃下，钛酸四丁酯水解生成(001)面暴露的锐钛矿TiO2片状晶体，并在镁合金表面原位生长，最终形成特殊纳米片状结构形貌的的锐钛矿TiO2薄膜。反应温度、pH值和F-离子浓度是影响薄膜纳米结构特征的三大要素。反应温度为反应的进行提供能量，并决定Ti02晶体的大小;pH值决定前驱物的水解速率，pH值过低使水解速率减慢，薄膜稀疏不致密，pH值过高则使水解过快，TiO2难以与基体实现牢固结合;F-离子的参与反应对片状TiO2的形貌调控起主导作用，过高的F-离子浓度使薄膜稀疏化，并出现形状各异的TiO2晶体。F-离子对锐钛矿(001)晶面的吸附作用是导致片状晶体结构产生的根本原因，吸附F-离子后锐钛矿(001)晶面的表面能低于(101)晶面，导致锐钛矿晶体生长过程中(101)面的逐渐消失。　　5.溶剂热法制备的纳米结构氧化钛薄膜形貌均匀、致密，薄膜厚度小于1μm，组成薄膜的纳米片状氧化钛晶体厚度约为50nm，并牢固地与基体实现原位结合。将镁合金支架撑开后该氧化钛薄膜未出现开裂或脱落。氧化钛与镁基体在晶格层面的原位结合生长、薄膜微小的厚度、以及镁合金血管支架合理的结构设计，保障了薄膜在实际应用中的良好适应性，能够经受住外力、形变及血液冲刷的考验而不产生裂纹和脱落。该氧化钛薄膜使镁合金基体的耐腐蚀性提高，在模拟体液中的降解速率从1.02mm/y下降至0.31mm/y(CRi)。浸泡过程中模拟体液经由薄膜内的微通道到达镁合金基体并使基体降解，薄膜在基体降解的促进作用下逐渐破碎成细小碎片或颗粒，从基体剥落。　　6.将治疗再狭窄的药物雷帕霉素填充到片状的TiO2薄膜内部，实现了TiO2无机薄膜载药，薄膜与药物间未发生化学反应。药物的释放研究表明，载药量分别为100μg/cm2和200μg/cm2的TiO2载药薄膜在7天时的累积释放药物量分别为65μg和120μg，释放速率为9.3μg/天和17.1μg/天，具有显著的浓度依赖性，载药量越大，释放越快，符合扩散释放动力学，即药物浓度梯度越大释放速率越快。7-14天内释放量为35μg和52μg，释放速率分别为5μg/天和7.4μg/天，随着药物持续释放，药物浓度梯度减小，使扩散释放过程减慢。两种载药量的药物释放都达到了两周，其中载药量较大的薄膜(200μg/cm2)中雷帕霉素完全释放的周期约为20天，可基本满足临床需要。　　7.TiO2薄膜使血管支架镁合金的溶血率由47％降低至5％以下，凝血时间由15min延长至30min以上。药物薄膜表面具有最少的血小板吸附量，纳米颗粒TiO2薄膜和纳米片状TiO2薄膜次之，镁合金基体表面血小板吸附量最多，团聚现象严重。内皮细胞的MTT结果显示，片状TiO2薄膜的细胞增殖效果最好、细胞毒性最小，纳米颗粒TiO2薄膜次之，两者都明显改善了镁合金基体的内皮细胞相容性。内皮细胞在氧化钛薄膜表面的粘附和覆盖效果良好，加快了镁合金血管支架的内皮化进程。载药薄膜虽然对内皮细胞具有显著的抑制作用，但药物释放之后留下的片状TiO2薄膜将有利于药物释放后期的内皮化修复。　　因此，磁控溅射法和溶剂热法制备的纳米结构TiO2薄膜将有望应用于可降解镁合金无机涂层支架，而纳米片状TiO2薄膜还有望应用于可降解镁合金载药支架。两种氧化钛薄膜既可减慢镁合金的降解速率，又可提高其生物相容性，具有潜在的应用前景。