本发明公开了一种酪蛋白-碳酸钙微球改性聚乳酸膜材料及其制备方法和应用。本发明公开的制备方法能显著促进PLLA材料的亲水性、促矿化性能和细胞相容性。通过相关实验可以证实本发明制备得到的酪蛋白-碳酸钙微球改性聚乳酸膜材料表面亲水性增加，在模拟体液中可促进表面形成羟基磷灰石，提高骨髓间充质干细胞的黏附、增殖。本发明为PLLA膜作为生物屏障膜提供了一种新的改性方法。