钛及钛合金由于具有良好的力学性能、抗腐蚀性能以及生物相容性,已被广泛用作骨替代材料。然而,目前临床应用的大部分钛及钛合金仍为生物惰性材料,其骨整合能力不足,有可能导致骨修复速度慢及植入体松动甚至脱落等问题。天然骨是由微米级哈弗斯骨单位、纳米级胶原纤维及羟基磷灰石组成的微纳多级结构,因此从仿生学的观点出发,理想的骨种植体也应该具有微纳多级结构。微米级结构可以增加植入体与骨的接触面积,改变骨组织的受力方式,提高植入体与骨组织的机械嵌合力;而适当的纳米结构不仅可以促进骨细胞的黏附和增殖,还可以显著促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,从而诱导骨形成;微纳双级结构结合微米结构和纳米结构的优点,对细胞黏附、增殖、分化,蛋白质合成,细胞外基质矿化具有协同增强作用。粉末冶金技术提供了一种有效的近净成形制备复杂形状构件的方法,可以通过控制烧结参数制备出表面具有特定微米级粗糙度的钛材料。3D打印技术可以根据不同患者的需求,个性化定制植入材料,并对其表面微观结构进行精确控制。在与其他纳米拓扑结构相比,采用阳极氧化法制备的二氧化钛（Ti O₂）纳米管因其特殊的构造特点而在生物医学领域中具备很多优势,Ti O₂纳米管对细胞的黏附、增殖和分化具有显著的促进作用。本研究利用粉末冶金和3D打印分别组合阳极氧化方法制备出具有微纳复合结构的医用钛材料。通过场发射电子扫描电镜、接触角测量仪、X射线衍射仪、三维激光扫描显微镜对表面结构进行表征。通过蛋白吸附和细胞体外试验,对其生物相容性进行深入研究。研究发现,微纳复合结构钛材料具有更好的生物相容性,对大鼠骨髓间充质干细胞（r BMSCs）的黏附、增殖和分化具有更好的促进作用。