本发明提供了一种微纳米双层结构抗菌支架及其制备方法和应用，属于口腔医用制品技术领域。本发明提供的微纳米双层结构抗菌支架的制备方法，包括如下步骤：(1)将聚羟基脂肪酸酯材料与纳米抗菌药物混合，加入有机溶剂溶解，得到聚羟基脂肪酸酯溶液；(2)将聚羟基脂肪酸酯溶液倒入模具中，将装有聚羟基脂肪酸酯溶液的模具浸入所述聚羟基脂肪酸酯材料的不良溶剂中，进行溶液置换，得到半固体支架；(3)所述半固体支架经冷冻干燥后，得到微纳米双层结构抗菌支架。本发明提供的微纳米双层结构抗菌支架具有良好的细胞相容性和抗菌性，能有效促进牙龈成纤维细胞的粘附增殖并减少伤口的细菌感染。