Debido a sus superiores propiedades mecánicas y químicas, el titanio (Ti) y sus aleaciones se han utilizado ampliamente como dispositivos implantables ortopédicos. Sin embargo, su bioinercia representa una limitación, que se puede superar mediante diversas modificaciones de superficie, como la fabricación de nanotubos de TiO (TNT) a través de anodización electroquímica. Los TNTs anódicos presentan dimensiones ajustables y estructuras únicas, convirtiéndolos en plataformas viables para la entrega de fármacos. En el presente trabajo, los TNTs se cargaron con icariina (Ica) a través de una capa intermedia adhesiva de polidopamina (DP), y se evaluó su rendimiento biológico in vitro e in vivo. La exitosa fabricación de las superficies modificadas se verificó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía de fuerza atómica (AFM), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y mediciones de ángulo de contacto (CA), mientras que la liberación in vitro de Ica se evaluó mediante espectrofotometría UV-VIS. En términos de comportamiento in vitro, estudios comparativos en macrófagos RAW 264.7 demostraron que los sustratos TNT, especialmente TNT-DP-Ica, provocaron una menor respuesta inflamatoria en comparación con el soporte de Ti. Además, los estudios de implantación in vivo evidenciaron la generación de una cápsula fibrosa reducida alrededor de este implante y un aumento en el grosor del tejido óseo recién formado a 1 mes y 3 meses post-implantación, respectivamente. En general, nuestros resultados indican que la liberación controlada de Ica desde las superficies de TNT podría resultar en un proceso de oseointegración mejorado.