钛（Ti）及其合金因其优异的力学性能和生物相容性,是目前最常用的植入体材料。然而在临床上,当Ti基材料植入后,常会发生细菌相关的感染,进而导致植入失败。植入体相关感染产生的主要原因是细菌粘附在材料表面进而形成生物膜,一旦形成成熟的生物膜,很难用传统的治疗方法来根除。考虑到细菌对抗生素的耐药性不断增强,因此,使用表面改性来开发具有物理抗菌表面的Ti植入体,以抑制细菌初始粘附或直接杀死细菌来防止成熟生物膜的形成具有重要的理论与应用价值。本文通过电化学阳极氧化技术在Ti表面成功制备了两种不同直径且高度有序的二氧化钛纳米管（TNT）阵列。通过大肠杆菌活性分析、细菌形貌观察、活/死染色和RT-q PCR的结果表明,相比于传统医用纯Ti表面,在Ti表面构建的TNT阵列具有显著抑制大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）早期粘附的效果,而且较大管径的样品效果更加明显。推测TNT的这种潜在抗菌机制可能包括两个途径:1)抑制大肠杆菌初始粘附;2)破坏大肠杆菌膜结构使其死亡。在延缓期,抑制粘附起主导作用;在对数生长期,抑制粘附和杀菌起共同作用,但前者比后者的作用更为显著;在稳定期,由于大肠杆菌过度生长,使TNT阵列的抗菌性能不能明显体现,特别是对于纳米管直径较小的样品。此外,有研究表明,与抛光纯Ti表面相比,微米级粗糙度的表面有利于骨整合,但是这种粗糙多孔的表面结构也可能会促进细菌的粘附和增殖,不利于控制细菌感染。而纳米管结构可以解决上述问题,因此,为了在促进细胞粘附、增殖,以形成良好的骨整合同时又能抑制材料表面的细菌粘附,可以构建微纳复合结构表面。本文通过粉末冶金工艺和阳极氧化技术在微米级粗糙纯Ti表面构建纳米级TNT结构,得到了一种微纳复合结构表面,并研究了它对细胞行为的影响及在细菌初始粘附过程中的作用。实验结果证明微纳复合结构表面不仅具有更好的细胞粘附、增殖作用,同时在8小时以内具有显著的抑菌效果。