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钛及钛合金是一种具有稳定的物理化学性质、优异的力学性能和生物相容性的生物医用金属材料。尽管,它们已广泛用于硬组织修复和替代领域,但作为医用植入材料仍存在一些不足之处:一方面,钛生物惰性,不能与骨组织之间形成活性键合,不利于种植体的长期稳定;另一方面,钛植入体表面在手术过程中容易发生感染,导致种植体失败。因此,发展表面改性技术构筑更加理想的钛植入体表面结构和生物功能是当前一大研究热点。本论文主要从生物活性和表面抗菌性这两方面对钛材料进行表面改性,通过电化学刻蚀、电化学沉积等技术在钛金属表面构筑不同涂层,从而提高钛金属的生物活性和抗菌性能。主要结论如下:1.首次利用电化学沉积法在钛表面制备了含不同ε-聚赖氨酸(ε-PL)浓度的磷酸八钙(OCP)/ε-PL的复合膜层。模拟体液(SBF)浸泡实验表明:相比于单纯OCP试样,OCP/ε-PL复合膜层具有更好的诱导类骨磷灰石生成的能力,其中ε-PL的浓度对复合涂层的生物矿化能力影响不大。蛋白吸附和体外细胞培养实验显示,当ε-PL浓度为10 mg/mL时,OCP/ε-PL复合膜层具有最强的蛋白吸附能力,以及促进细胞增殖和分化的能力。2.对钛表面OCP膜层及不同ε-PL浓度的OCP/ε-PL复合膜层进行细菌培养实验,结果显示,与OCP膜层相比,OCP/ε-PL复合膜层能很好地抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在材料表面的黏附,并杀死细菌,而且,随着ε-PL浓度的增加,OCP/ε-PL复合膜层的抗菌性明显增强。3.利用电化学刻蚀在钛表面构建微米有序的凹坑结构,结合电化学沉积法在微米凹坑结构表面沉积一层纳米羟基磷灰石,得到微米有序凹坑/纳米羟基磷灰石分级结构。并对纯钛、微米凹坑结构和微米有序凹坑/纳米羟基磷灰石分级结构进行接触角测试和蛋白吸附实验,结果显示微米有序凹坑/纳米羟基磷灰石分级结构表面亲水性提高,同时具有最好的蛋白吸附能力。体外细胞培养实验表明,微米有序凹坑/纳米羟基磷灰石分级结构表面细胞黏附,增殖良好,同时具有最优的细胞分化和细胞外基质矿化性能。