可植入材料表面的黏附蛋白仿生修饰是关系到植入体能否实现骨缺损修复并模拟自然骨功能而亟需解决的重要科学问题。课题针对材料表面与修饰蛋白之间的相互作用机理,深入研究钛系生物材料表面微纳结构的形状特征、尺度阈值、空间取向等因素对纤连蛋白吸附亲和力、构型稳定性和生物活性的影响机制,获取适宜蛋白质吸附并保持生物活性的表面微纳结构特征;理论揭示溶液组分在微纳结构局部特征区域的吸附竞争机制,探讨界面离子和吸附水层在特定微纳表面的分布形式和动态特性,并分析相关因素对蛋白质功能基团吸附/脱附行为的影响程度;以原子力显微镜为实验手段,在钛系材料表面纳米机械加工出特定的微纳结构,通过生物实验对适宜纤连蛋白吸附的表面微纳结构特征进行实验验证和参数优化,实现蛋白质在材料表面的有效仿生修饰,为设计出具有高生物活性和生物特异性的植入材料表面提供理论基础和参数依据。因此,对其进行深入研究具有重要的科学意义与实用价值。
英文主题词Ti-material;Surface Topography;Biomimetic Modification;Ion Mediation;Molecular Simulation