种植牙是治疗牙齿缺失的常见方法，它能极大地恢复口腔咀嚼功能，改善人们生活质量，具有很大的应用市场。钛（Ti）作为一种常见的医用材料，广泛用于替代骨组织损失，尤其是口腔种植材料领域。从口腔种植诞生之日至今，钛种植体以其良好的生物相容性，已经取得了显著的临床效果。口腔种植成功的关键依赖于种植体与骨组织良好的骨结合。近年来，纳米结构表面的引入，为提高种植体骨结合提供了更多的解决方案。二氧化钛纳米管（TNTs）因其在细胞生物学、生物分子、药物缓释等方面的优越性能，得到了广泛的发展和研究。研究表明，15-30nm直径的纳米管可以促进成骨细胞的增殖，70nm以上直径的纳米管可以促进成骨细胞的成骨分化。然而，TNTs很容易与钛基体分离，植入体内的纳米管涂层剥脱后进入循环系统，容易导致一系列的安全问题。特别是在口腔种植体领域，涂层脱落后极易造成种植体松动，这给其临床应用带来了难题。相比于TNTs，介孔（MP）具有表面积大、孔容大、孔径小和分布范围窄等优点，特别是其涂层与基底具有强大的结合力，在生物材料领域得到了广泛的研究。另一方面，已有研究证明，与传统材料相比，介孔材料具有较高的成骨能力，更易诱导磷灰石的形成。
　　目的：
　　本研究将TNTs和MP通过紫外光刻技术形成图案化结合涂层，改善二氧化钛纳米管涂层的稳定性，形成具有更好稳定性和成骨能力的涂层，提高种植体早期骨整合能力。
　　方法：
　　1.采用电化学阳极氧化法制备样品。将已抛光清洗的钛片于甘油-氟化铵电解液中分别以6和40v电压进行阳极氧化形成两种不同管径的二氧化钛纳米管；于甘油-磷酸氢二钾电解液中先后进行20和50v阳极氧化形成二氧化钛介孔；通过紫外光刻技术于介孔上涂一层图案化的光刻胶，酸蚀后，再次于甘油-氟化铵电解液中分别以6和40v电压进行阳极氧化形成纳米管-介孔图案化涂层。通过扫描电子显微镜（SEM）、体视显微镜、表面接触角检测，对制备的不同纳米结构表面形貌进行表征。
　　2.通过超声清洗4h后体视显微镜与SEM观察及划痕试验对制备的不同纳米结构涂层的稳定性进行表征。
　　3.检测不同纳米涂层表面不同时间点（10、30和120min）的荧光蛋白吸附量，并对120min后的荧光吸附表面进行荧光显微镜表征；检测不同时间下（1、3和5h）不同涂层表面细胞粘附数量、形态，及不同时间下（1、5、10和15d）不同涂层表面细胞的增殖活力。
　　4.MC3T3-E1细胞培养10d后，检测碱性磷酸酶活性和成骨相关基因ALP、COLⅠ、OPN和OCN的表达情况，评价不同涂层的成骨能力。
　　结果：
　　1.采用阳极氧化法成功制备具有一定深度的TNTs、MP及图案化阵列。SEM结果显示，得到管径15nm左右的TNT15组，管径125nm左右的TNT125组，孔径13nm左右的MP组，MP图案化的15nm管径TNTs的MP15组，MP图案化的125nm管径TNTs的MP125组。涂层厚度为3-4μm。SEM结果还表明，图案化样品边界清晰，不同区域中的TNTs与MP结构明显，呈规律性排布。水接触角结果表明：Ti的表面疏水性最强（78.3±2.3°）；TNT125具有超亲水性（5.0±1.6°）；MP和TNT15具有中等的润湿性，分别约为57.9±6.0°和38.1±7.9°。
　　2.对于涂层稳定性的研究，划痕实验表明，划痕破坏后的涂层表面，MP抗剥脱能力明显高于TNTs。各组样品同时超声清洗4小时，TNTs比MP涂层更容易剥脱，特别是大管TNT125组，涂层剥脱最严重。
　　3.蛋白吸附实验表明，在30和120min时，FITC-BSA蛋白的吸附量明显高于Ti组（p＜0.05）。细胞粘附实验发现，接种1h时，细胞在不同样本上粘附，均呈球形。培养3h后，更多的细胞粘附在MP、TNT15和MP15样品的表面。研究还发现，TNT125上的细胞大多没有显着地展开，但在其他样品上分布良好。TNT15细胞培养5和10d后存活率最高（p＜0.05）。
　　4.在第10天，TNT125表面的细胞比Ti和MP组有更高的ALP活性（p＜0.05），与Ti组相比，TNT15、MP15和MP125样品ALP活性也明显升高（p＜0.05）。TNT125和MP125在第10天均促进ALP、COLⅠ、OPN和OCN基因的表达，差异无显着性（p＜0.05）。
　　结论：
　　1.结合光刻技术，通过两次阳极氧化法在钛表面成功地将两种不同纳米结构MP（孔径为13nm）和TNTs（孔径为15或125nm）以微图案形式结合在同一涂层表面。
　　2.微图案化纳米表面（MP15和MP125）比纳米管（TNT15和TNT125）具有更强的涂层稳定性。
　　3.相对于TNT125组，MP125不仅保持了表面MC3T3-E1细胞良好的成骨分化潜能，而且显著促进了细胞的粘附、铺展和增殖。