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目的：制备表面微结构多孔钛材料，通过植入兔股骨大段骨缺损模型，研究其对承重部位骨缺损的修复效果。材料与方法：制备H2O2/TaCl5+模拟体液(SBF)处理的多孔钛(STPT)，以单纯多孔钛(NTPT)多孔双相磷酸钙(BCP)陶瓷为对照。建立兔股骨大节段骨缺损模型并植入各组材料，植入后不同时期取样，通过X光摄片、生物力学测试及组织形态学分析等手段，评价表面微结构化多孔钛在承力部位骨缺损修复上的应用潜能。结果：成功构建兔股骨大节段骨缺损模型并植入受试材料，不同植入时期X光摄片结果显示NTPT和STPT组在植入初期比BCP组有更好的力学支撑，后期BCP与STPT组在骨痂塑形上无明显差距，均优于NTPT组。术后6月的硬组织切片甲苯胺蓝染色组织形态学分析证实STPT与BCP组比NTPT组的植入体内部孔隙中有更多的新骨生成，而生物力学测试结果显示STPT组的抗压强度明显高NTPT和BCP组，接近于正常骨的水平，说明STPT组具有较为理想的修复效果。结论：表面微结构化处理赋予多孔钛更高的比表面积和微孔体积，进而显著增强其蛋白吸附、MSC粘附和向成骨分化，是骨缺损修复研究中较有前景的材料。