牙种植体的表面化学和形貌特征在影响骨整合过程中起着至关重要的作用。锶(Sr)和钙(Ca)等碱土元素在促进骨形成方面发挥着有益作用。本研究旨在评估掺杂这些元素(Sr 和 Ca)的微纳形貌纯钛(cpTi)底物。通过 X 射线光电子能谱、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)分析其成分和形貌。还进行了润湿性测定、Sr 和 Ca 释放测试以及电化学行为测试。在体外评估了 MC3T3-E1 细胞在该表面的增殖、黏附和分化情况。进行了直接荧光测定和 SEM 观察、细胞活力检测、碱性磷酸酶(ALP)活性检测以及矿化结节形成实验。生物学结果显示,处理后无细胞毒性,微纳形貌底物上的细胞铺展增加,且掺杂 Sr 和 Sr/Ca 的表面矿化结节形成更多。通过聚合酶链式反应(PCR)和酶联免疫吸附测定(ELISA)评估成骨细胞标志物的基因和蛋白质表达,在细胞培养 3 天和 7 天时,一些基因如 Bglap、Ibsp、Spp、Col1a1 和 Runx2 在掺杂表面受到调控。微纳形貌底物改变了前成骨细胞的物理化学性质和形态。结果表明,经 Sr 和 Sr/Ca 处理的种植体的生物学效果显著优于抛光表面和未掺杂的微纳形貌种植体。此外,单独添加 Sr 就足以改善与骨整合相关的过程。