金属钛是一种力学和生物学性能均优异的硬组织替代材料,然而在植入人体的一段时间内会由于表面生物惰性而产生纤维组织层,引发炎症反应造成植入失败。因此在钛表面进行改性成为一种广泛使用的方法。与单一级别(微米或纳米级)的表面相比,微/纳米复合结构能够进一步提高表面的亲水性,促进细胞的附着及基质的分泌。一方面,微/纳米分级结构能够创造出与具有微/纳米分级结构的天然骨更接近的仿生环境;另一方面,微米结构亦能够影响和调控一系列生物学过程。因此,制备分级结构涂层已成为当前生物材料表面改性的重要手段。为改善钛的生物相容性,促进成骨细胞在其表面的附着与分化,本研究设计了一种新型工艺制备微/纳米分级结构。为实现纳米管的管径可控,以制备出管径特定为70~80nm的纳米管,本文改变时间、电压、F~-浓度等实验参数,探究不同因素对纳米管管径的影响。在制备分级结构的工艺上,首先通过微弧氧化后酸蚀的技术在钛表面制备微米级凹坑(10~20μm),再通过阳极氧化技术在上述微米级凹坑上制备定向生长的二氧化钛纳米管(70~80 nm)。采用微弧氧化、酸蚀和阳极氧化复合工艺,制备出二氧化钛纳米管/微米坑复合结构。进一步研究了阳极氧化的纳米管涂层、使用不同电解液制备的微弧氧化涂层、不同电解液微弧氧化基础上所获得复合结构涂层这几种不同形貌的物相组成以及亲水性,通过模拟体液中羟基磷灰石沉积实验以及人SV40转染成骨细胞(hFOB1.19)的粘附和增殖实验验证其生物相容性。结果表明采用不同电解液制备的微弧氧化涂层所获得的复合结构具有显著的微/纳米分级结构特征,纳米管管径符合最初设计的70~80 nm,并展现出优异的亲水性。细胞实验结果表明这种微/纳米分级结构表面沉积羟基磷灰石速率快,在细胞的粘附时占据优势,而增殖能力稍弱于微弧氧化样品,具有良好的生物相容性。