综述：钛氧氮化物(TiOxNy)合成在腐蚀防护、生物相容性和可见光催化方面的研究进展及其在植入体中的应用

本综述系统阐述了钛氧氮化物(TiOxNy/TiON)在生物医学植入体领域的三大突破性应用：通过可调控的物理化学性质实现腐蚀防护（Ecorr提升）、促进细胞增殖（osseointegration加速）及可见光诱导抗菌活性（ROS生成）。重点分析了从传统热氧化到先进原子层沉积(ALD)的制备技术，并探讨其在心血管支架（降低18%再狭窄率）和牙科植入体中的临床价值，为多功能生物材料设计提供新范式。

　　

钛氧氮化物(TiO_xN_y)的崛起与生物医学革命

方法学演进：从高温处理到精准沉积
传统热氧化/氮化工艺因高温限制逐渐被物理气相沉积(PVD)和原子层沉积(ALD)取代。反应溅射技术通过调节O₂/N₂比例可精确控制薄膜组分，而ALD能在纳米尺度构建均匀的TiO_xN_y异质结构。溶胶-凝胶法则展现出低温制备掺杂型TiO₂-TiN复合材料的独特优势。

腐蚀防护的双重装甲机制
钛基底自然形成的TiO₂钝化层与TiN的导电性产生协同效应：电化学测试显示，含氧30%的TiNO涂层使316L不锈钢的腐蚀电流密度(i_corr)降低两个数量级。这种"氧化物绝缘层+氮化物导电通道"结构，尤其适合承受心血管支架所处的动态血流环境。

细胞响应的表面密码
通过调控表面能和水接触角，TiON涂层可定向引导细胞行为：氮含量15-20%时，成骨细胞增殖率提升140%，这与表面形成的纳米级Ti-O-N官能团密切相关。值得注意的是，梯度设计的TiO_xN_y薄膜在牙种植体中实现了胶原纤维的垂直定向排列。

可见光催化的抗菌革命
突破TiO₂的紫外光限制，氮掺杂将光响应拓展至550nm可见光区。临床数据显示，含TiN晶界的TiO₂薄膜在牙科应用中对变形链球菌的杀灭效率达92%，这源于新型[Ti³⁺-N^-]缺陷中心促进的羟基自由基(·OH)生成。

挑战与未来方向
当前面临氧氮比例精确控制（XPS表征偏差达5%）、长期体内稳定性（>5年数据缺失）等挑战。新兴的等离子体增强ALD技术和机器学习辅助组分设计，或将推动第四代智能响应型涂层的诞生。