聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥目前已在医学等领域得到了广泛应用，然而其在临床使用中存在一些缺点和问题。针对以上问题，本书围绕PMMA复合骨水泥的改性研究，通过运用物理共混及化学接枝等方法对PMMA骨水泥进行改性，得到的PMMA复合骨水泥能够为未来骨修复过程中的不同临床需求提供重要的技术支撑，主要内容包括：物理共混PMMA/PAAS复合骨水泥；化学接枝P(MMAAA)复合骨水泥；双吸水通路PMMA基复合骨水泥；明胶/PMMA复合载药骨水泥；载药明胶微球/PMMA复合骨水泥；载药P(MMAAA)吸水膨胀复合骨水泥。
全书结合作者研究成果，具有一定的独创价值，系统性、理论性和实用性较强，可供广大生物材料和新材料以及临床医学（骨科）等领域的科研人员、技术人员阅读或参考，也可作为相关专业师生的教学参考书。

第1章　绪论1
1.1　骨水泥分类 1
1.2　PMMA 骨水泥的发展历史 2
1.3　PMMA 骨水泥的组成及操作特性 3
1.4　PMMA 骨水泥存在的问题 5
1.5　复合骨水泥的改性研究 7
1.5.1 改善体积收缩 7
1.5.2 药物控释 8
1.5.3 力学改性 11
1.5.4 生物学改性 11
1.5.5 降低凝固温度 12
1.6　本书的主要内容及特点 13

第2章　物理共混PMMA/PAAS 复合骨水泥16
2.1　复合骨水泥的形貌 16
2.2　复合骨水泥的理化参数 17
2.3　复合骨水泥的吸水和膨胀性能 19
2.4　复合骨水泥的力学性能 20
2.5　复合骨水泥的生物性能 22
2.6　本章小结 23

第3章　化学接枝P（MMA-AA）复合骨水泥24
3.1　AA 含量对复合骨水泥成分与性能的影响 24
3.1.1 AA含量对P(MMA-AA)聚合物结构的影响 24
3.1.2 AA含量对复合骨水泥理化参数的影响 25
3.1.3 AA 含量对复合骨水泥吸水膨胀性能的影响 27
3.1.4 AA含量对复合骨水泥力学性能的影响 31
3.1.5 AA含量对复合骨水泥生物性能的影响 33
3.2　MBA 含量对复合骨水泥成分与性能的影响 34
3.2.1 MBA含量对P(MMA-AA)聚合物结构的影响 34
3.2.2 MBA含量对复合骨水泥养护参数的影响 35
3.2.3 MBA含量对复合骨水泥吸水性能的影响 37
3.2.4 MBA含量对复合骨水泥膨胀性能的影响 42
3.2.5 MBA含量对复合骨水泥力学性能的影响 47
3.2.6 MBA含量对复合骨水泥生物性能的影响 48
3.3　氧化石墨烯含量对复合骨水泥成分与性能的影响 49
3.3.1 氧化石墨烯含量对P(MMA-AA)-GO结构及微观形貌的影响 49
3.3.2 氧化石墨烯含量对复合骨水泥理化参数的影响 51
3.3.3 氧化石墨烯含量对复合骨水泥吸水性能及机理的影响 54
3.3.4 氧化石墨烯含量对复合骨水泥膨胀性能及机理的影响 58
3.3.5 复合骨水泥的热分析 60
3.3.6 氧化石墨烯含量对复合骨水泥力学性能的影响及增强机制 62
3.3.7 氧化石墨烯含量对复合骨水泥生物性能的影响 64
3.4　本章小结 66

第4章　双吸水通路PMMA 基复合骨水泥68
4.1　复合骨水泥的成分 68
4.2　复合骨水泥的理化参数 69
4.3　复合骨水泥的吸水性能及吸水动力学 70
4.4　复合骨水泥的热分析 78
4.5　复合骨水泥的膨胀性能及膨胀动力学 79
4.6　复合骨水泥的力学性能 85
4.7　复合骨水泥的生物性能 85
4.8　本章小结 88

第5章　明胶/PMMA 复合载药骨水泥89
5.1　复合载药骨水泥的面团时间及养护参数 89
5.2　复合载药骨水泥的体外失重率 90
5.3　复合载药骨水泥的孔隙率 91
5.4　复合载药骨水泥的微观形貌 92
5.5　复合载药骨水泥中药物的释放 94
5.6　复合载药骨水泥的抗菌性能 95
5.7　复合载药骨水泥的力学性能 96
5.8　复合载药骨水泥的生物学性能 98
5.9　本章小结 100

第6章　双载药明胶微球/PMMA 复合骨水泥101
6.1　双载药明胶微球成分及形貌 101
6.2　双载药明胶微球复合骨水泥的可注射性及养护参数 104
6.3　双载药明胶微球复合骨水泥的表面润湿性及吸水膨胀性能 105
6.4　双载药明胶微球复合骨水泥中药物的释放 111
6.4.1 硫酸庆大霉素(GS)的释放动力学 111
6.4.2 阿仑膦酸钠(ALN)的释放动力学 115
6.5　双载药明胶微球复合骨水泥的力学性能 119
6.6　双载药明胶微球复合骨水泥的抗菌性能 120
6.7　双载药明胶微球复合骨水泥的生物性能 122
6.7.1 体外细胞活性 122
6.7.2 体内生物相容性 122
6.8　本章小结 124

第7章　双载药P (MMA-AA) 吸水膨胀复合骨水泥125
7.1　载药P(MMA-AA)微球成分及形貌 125
7.2　双载药膨胀骨水泥（SDBC）的养护参数 129
7.3　双载药膨胀骨水泥的吸水性能及机理 131
7.4　双载药膨胀骨水泥的膨胀性能及机理 133
7.5　双载药膨胀骨水泥中药物的释放 134
7.5.1 硫酸庆大霉素(GS)的释放机制 134
7.5.2 阿仑膦酸钠(ALN)的释放机制 137
7.6　双载药膨胀骨水泥的力学性能 140
7.7　双载药膨胀骨水泥的抗菌性能 141
7.8　双载药膨胀骨水泥的生物活性 142
7.9　本章小结 144

参考文献145

骨质疏松症和关节炎是影响老年人生活质量的常见疾病，给老年人的生活带来极大不方便，严重影响患者的生活质量。目前，在全球范围内，临床中广泛使用易于注射、快速成形、可塑性较好的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）骨水泥对患者进行治疗。此外，由于关节炎、骨折、骨质疏松等老年高发性骨疾病呈逐年上升趋势，人工关节置换术、椎体成形术以及椎体后凸成形术的年手术量增长迅猛。因此，如何改善骨水泥在临床使用中存在的各种缺陷，逐步成为目前急需解决的问题。
本书简要介绍了骨水泥分类，由于目前临床上将有机类PMMA骨水泥作为“黄金标准”填充骨缺损，因此重点对其发展历史、固液组成、聚合反应过程、理化参数、力学特性、生物性能等方面进行详细叙述，介绍了目前PMMA骨水泥及其复合骨水泥在临床使用过程中存在的主要问题以及相关研究进展。
全书基于PMMA骨水泥存在的体积收缩、释药率低、释药周期短、聚合反应温度高、力学性能与人骨不匹配以及生物活性差等问题，通过溶液聚合法制备了不同羟基含量及交联密度的聚合物，加入PMMA复合骨水泥以形成吸水通路，从而探究羟基含量及交联密度对骨水泥吸水膨胀性能的影响，并阐明了水分子在骨水泥内的扩散机制。此外，为了进一步改善骨水泥的药物释放能力，本书还通过乳液聚合法和溶液浸渍法制备载药单元，探究其对复合骨水泥吸水膨胀性能的影响，重点对药物释放动力学进行了深入研究，并对复合骨水泥的力学性能、抗菌能力、体外细胞活性和体内生物活性进行了全面评价，内容基本涵盖了材料科学、化学、生物学及临床医学等学科。由于目前国内全面介绍复合骨水泥材料的专业书籍尚不多见，导致骨科医生以及生物材料等相关研究人员对有机类骨水泥的理解还不是很充分。本书的编写旨在为骨科医生及生物材料等相关研究人员对有机类骨水泥的深入理解提供指导；同时，作者也期望能为今后的产品创新及技术改进提供基础理论和必要参考。
本书由西安理工大学材料科学与工程学院汤玉斐、理学院陈磊，中国人民解放军空军军医大学西京医院吴子祥等撰写。书中主要内容来源于作者承担的国家自然科学基金和省科技厅科技项目，在编写过程中也参考了相关领域的文献资料。此外，还要衷心感谢西安理工大学赵康教授、空军军医大学雷伟教授以及其他教师和研究生对本书撰写和出版投入的热情与辛勤工作。
由于作者时间和水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，恳请广大读者批评、指正。

著者
2025年2月