当骨组织因为创伤、感染、肿瘤及发育异常等原因实施手术剔除病变骨组织后，会造成大块骨缺损，这时仅仅依靠骨自身的修复能力已经无法愈合，必须进行骨移植手术，将合适的骨材料填充缺损部位，以便于新骨生长。移植骨的来源有自体骨、异体骨和人工骨材料。自体骨移植和异体骨移植存在供体有限和免疫排斥等诸多问题。因而发展以生物材料为基础的人工骨材料是治疗骨缺损的重要手段。理想的骨修复材料，应当具有优良的生物相容性和生物活性，与自然骨相匹配的良好的机械力学性能。聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate，PMMA）从它诞生以来，就作为医用材料使用，主要用于骨骼的替代或修复。近年来由于聚甲基丙烯酸甲酯操作简单，生物相容性优良，成本低廉，被临床广泛应用。但作为骨组织支撑材料，其力学性能很难满足要求，而且在骨-水泥界面易形成纤维组织，既不能被吸收，也不利于骨长入。因此，研究者对PMMA生物材料进行了大量的改性研究，如采用羟基磷灰石、生物活性陶瓷或自然骨粉等颗粒来增强PMMA复合材料，所制备的复合材料具有很好的生物相容性和生物活性，但其力学强度很难达到要求。然而，纤维增强复合材料具有比强度高、抗疲劳性能好、耐热性能优良等优点，已被广泛用于航空、航天、医用及其他领域。因此，如果能综合PMMA、纳米羟基磷灰石（hydroxyapatite，HA）和纤维这三者的性能，扬长避短，优势互补，可望得到一种理想的骨修复替代材料。　　 以丙烯腈短切碳纤维（short carbon fiber，Cf）为增强相，HA为改性体，PMMA为基体，采用原位合成与溶液共混相结合的方法，制备了Cf-HA/PMMA生物复合材料。分别研究了短切碳纤维和HA表面改性、引发剂用量、水油比、反应温度、碳纤维含量和HA质量分数对复合材料微观结构和性能的影响。用X-射线衍射仪（XRD）、红外吸收光谱仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和透射电镜（TEM）等分析测试手段对材料的结构组成及断面和表面的微观形貌等进行测试和表征，使用万能材料试验机测试其力学性能。　　 研究结果表明：该合成工艺可以保证短切碳纤维和HA在基体PMMA中分布均匀，所制备的复合材料具有较好的力学性能。经表面氧化的碳纤维和用卵磷脂改性后的HA与PMMA基体的界面结合性明显得到改善，且制备的Cf-HA/PMMA复合材料的力学性能得到显著提高。随着碳纤维含量，BPO用量，水油比、反应温度和HA质量分数的增大，Cf-HA/PMMA复合材料的力学性能呈先增大后减小的趋势。当碳纤维的质量分数为4％、引发剂用量1.6wt％、水油比为3：1、反应温度为80℃和HA的质量分数为8％时，Cf-HA/PMMA复合材料的力学性能最佳。　　 体外浸泡实验表明，在磷酸盐缓冲溶液中，Cf-HA/PMMA复合材料的吸水率比PMMA高。PMMA和Cf-HA/PMMA复合材料在水、生理盐水和柠檬酸缓冲溶液介质中浸泡前后形貌和结构几乎没有变化，复合材料具有很好的化学稳定性。体外模拟体液（SBF）浸泡试验结果表明，在Cf-HA/PMMA复合材料表面有类骨磷灰石层形成，说明Cf-HA/PMMA复合材料具有较高的生物活性。