一种仿生牙种植体，由钛基体、渗透有聚氨酯的多孔二氧化钛层和作为仿生牙周膜的聚氨酯层构成，所述渗透有聚氨酯的多孔二氧化钛层位于钛基体和聚氨酯层之间，分别与钛基体、聚氨酯层紧密结合为一体。制备方法：①将钛基体进行酸处理，然后用电子束熔融技术在经过酸处理的钛基体表面逐层沉积微米级二氧化钛粉末，形成多孔二氧化钛层；②以异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇或聚四氢呋喃醚二醇或聚己内酯为原料制备聚氨酯预聚体；③将聚氨酯预聚体涂覆于多孔二氧化钛层上，然后在真空条件下形成聚氨酯层；④将表面有聚氨酯层的复合体浸泡在扩链剂溶液中，并加入催化剂进行反应，反应结束后，将所述复合体从扩链剂溶液中取出，在空气中自然晾干。