3D打印能够根据不同患者身体的实际情况,在短时间内构建出精确的仿生结构,符合未来生物医学用品制备快速化、功能个体化、形貌精确化的发展趋势。然而,尽管医用3D打印器件在形貌控制与力学性能上有其独特优势,但就具体临床应用而言,还有诸如打印效率较低、原料选择有限、表面性能缺乏等问题,医疗工作者迫切需要能够快速、安全、有效改进3D打印产品表面性能的技术方案。基于此,本文提出联合曲面纳米修饰与3D打印两项前沿技术,通过在3D打印器件表面负载功能型纳米材料ZnO或Ag,显著提升成品的抗菌性、生物相容性、机械性能、药物缓控释特性等关键性能参数。作为应用实例,分两部分重点研究该项联用技术在定制化生产深度睡眠耳塞、骨科植入物等生物医用材料的应用价值。第一部分,我们首次提出利用低温等离子体增强型原子层沉积技术(PEALD)结合水热法在3D打印的耳塞表面构筑均一的、致密的和规整排列的ZnO纳米阵列。耳塞隔音效果强、佩戴舒适、耐磨性好,同时提高了其表面抗菌性能和生物相容性。此外,在临床骨钉表面负载ZnO纳米阵列,可有效杀菌,防止术后感染。第二部分,我们首次提出利用聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸(PAA)膜成型剂,掺杂小尺寸纳米银,在3D打印的骨植入物表面构建一层抗菌薄膜。合成的纳米银颗粒平均尺寸小于10nm,具有强效杀菌特性。同时根据实际需要,通过改变纳米银浓度的大小以及模成型剂PAA和PVA的配比可以很方便地调整载药量和药物释放速度,实现精准治疗。动物实验表明,此植入体系具有较好的抗感染性能,有望未来应用在临床开放性骨折的治疗中。