中文摘要：

缺乏可控的骨整合能力和抗感染性能是目前用于承重骨替换及内固定的生物陶瓷所面临的一个突出问题。由于更优越的力学强度和韧性及最近发现的骨整合和抗感染能力，氮化硅陶瓷有望成为继氧化铝和氧化锆之后最具潜力的新一代生物陶瓷。而调控和优化氮化硅陶瓷的骨整合和抗感染性能成为其大范围应用的关键。初步的模拟体液浸泡实验和调研表明，氮化硅陶瓷表面修饰对其成骨和抑菌性能有明显的改善效果。本项目拟在此基础上开展氮化硅陶瓷表面功能化修饰对其骨整合和抗感染效应的调控研究。通过体外实验和力学模拟方法研究氮化硅陶瓷拓扑结构、表面化学、表面能和表面电位对骨整合和抗感染效应的影响，阐明成骨细胞、常见细菌及吸附蛋白与氮化硅表面特性的相互作用关系及微观作用机理；并通过动物实验，验证表面修饰效果及作用机制，并优化表面功能化修饰工艺调控氮化硅陶瓷的骨整合和抗感染性能，最终为氮化硅陶瓷植入器械的生产和临床应用提供科学依据和设计指导。