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纳米多孔氧化铝(NAA)作为开发具有临床应用的装载和释放活性药物的理想储层，通过改变孔隙尺寸制造多种类型纳米结构的NAA来控制药物的装载和释放是解决临床应用的关键因素。目前基于NAA平台的药物释放系统面临的问题集中在多药物载药，调节药物释放速率以保证在治疗窗口期内药物浓度稳定等关键问题。前期研究结果表明：如何利用NAA微结构（孔深、孔径、孔隙率等）的变化在同一NAA载体上实现多药物载药、可控释药是一个难题，如何利用外部触发实现较短时间精确定时高剂量给药，并通过光谱监测药物释放也是临床应用的一个难题。本项目针对基于NAA作为非腐蚀性载药、释药系统植入物的关键问题需求进行研究。拟利用电化学阳极氧化，通过实验建立非均匀电场，系统设计NAA的微区纳米结构，得到孔长、孔径、孔隙率、孔形状等参数呈现微区渐变特征的多种纳米结构NAA，对不同条件下NAA表面电流密度分布规律进行理论计算和Comsol软件仿真， 研究非均匀电场下NAA薄膜微区电流密度分布规律，分析微区结构渐变NAA薄膜的形成机理，构建非均匀电场下微结构渐变的NAA形成的理论模型，满足不同载药量、不同药物分子大小的需求，实现多药物同时载药释药，并控制释药速率。同时，通过磁控溅射在不同微结构NAA的纳米孔洞底部和孔壁沉积作为磁响应智能给药触发的 Fe3O4磁性纳米颗粒，制备四周触发型多药物磁响应智能给药、释药植入物载体，研究外加磁场下 Fe3O4磁性纳米颗粒发生靶向、产热和形状改变效应，阐明磁触发释药机理。此外，通过研究体外NAA载药植入物结构色随药物释放量的变化规律，实现利用反射干涉光谱监测药物释放速率，建立药物释放光谱监测系统。技术的新颖性、先进性和独特性：1)理论分析微区结构渐变NAA薄膜形成机理，对非均匀电场下电化学氧化过程进行Comsol有限元仿真模拟，构建非均匀电场下结构连续变化的NAA纳米多孔膜形成的理论模型，解决单一植入体多药物载药、可控释药困难的临床问题。2)得到四周触发型 NAA-Fe3O4磁响应药物植入物，采用体外实验的方法，解决较短时间内提供精确、定时高剂量给药的临床问题，为NAA智能药物释放的临床应用提供实验数据。3)利用药物释放速率对NAA有效折射率的影响，得到NAA结构色的变化与药物释放速率的关系，解决利用反射光干涉光谱监测药物释放速率准确性不高、难以实现药物释放可控的临床问题。