Biomateriales de Nueva Generación para Interfaces de Tejido Cargadas: Andamios Integrados con Sensores y Constructos Mecanoadaptativos para la Regeneración Esquelética
Autores: Kumar, Rahul; Sporn, Kyle; Prabhakar, Pranay; Paladugu, Phani; Khanna, Akshay; Ngo, Alex; Gowda, Chirag; Waisberg, Ethan; Jagadeesan, Ram; Zaman, Nasif; Tavakkoli, Alireza
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Biomateriales de Nueva Generación para Interfaces de Tejido Cargadas: Andamios Integrados con Sensores y Constructos Mecanoadaptativos para la Regeneración Esquelética
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Avances
Reparación de tejidos que soportan carga
Biomateriales
Reconstrucción esquelética
Andamios mecanorrespondientes
Compuestos bioactivos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Los avances en la reparación de tejidos que soportan carga demandan cada vez más biomateriales que no solo mantengan la integridad estructural, sino que también interactúen de manera dinámica con el entorno fisiológico. Esta revisión examina los últimos progresos en biomateriales inteligentes diseñados para la reconstrucción esquelética, con énfasis en andamios mecanorrespondientes, compuestos bioactivos y microsensores integrados para el monitoreo en tiempo real. Exploramos formulaciones de materiales que mejoran la oseointegración, resisten el aflojamiento inducido por micromovimientos y modulan las respuestas inflamatorias en la interfaz hueso-implante. Además, evaluamos métodos de fabricación novedosos, como la fabricación aditiva y la deposición de materiales basada en gradientes, para adaptar la rigidez, la porosidad y los perfiles de degradación a la biomecánica del huésped. Se presta especial atención a plataformas aumentadas con sensores capaces de detectar la tensión mecánica, la formación de biopelículas y el fallo temprano del implante. Juntas, estas tecnologías prometen una nueva clase de constructos bioresponsivos y capaces de diagnóstico que van más allá del soporte estático para convertirse en agentes activos en la curación regenerativa y el monitoreo postoperatorio. Esta revisión multidisciplinaria integra conocimientos de la ciencia de materiales, la mecanobiología y la ingeniería de dispositivos para informar el futuro de los sistemas implantables en la reparación de tejidos esqueléticos.
Descripción
Los avances en la reparación de tejidos que soportan carga demandan cada vez más biomateriales que no solo mantengan la integridad estructural, sino que también interactúen de manera dinámica con el entorno fisiológico. Esta revisión examina los últimos progresos en biomateriales inteligentes diseñados para la reconstrucción esquelética, con énfasis en andamios mecanorrespondientes, compuestos bioactivos y microsensores integrados para el monitoreo en tiempo real. Exploramos formulaciones de materiales que mejoran la oseointegración, resisten el aflojamiento inducido por micromovimientos y modulan las respuestas inflamatorias en la interfaz hueso-implante. Además, evaluamos métodos de fabricación novedosos, como la fabricación aditiva y la deposición de materiales basada en gradientes, para adaptar la rigidez, la porosidad y los perfiles de degradación a la biomecánica del huésped. Se presta especial atención a plataformas aumentadas con sensores capaces de detectar la tensión mecánica, la formación de biopelículas y el fallo temprano del implante. Juntas, estas tecnologías prometen una nueva clase de constructos bioresponsivos y capaces de diagnóstico que van más allá del soporte estático para convertirse en agentes activos en la curación regenerativa y el monitoreo postoperatorio. Esta revisión multidisciplinaria integra conocimientos de la ciencia de materiales, la mecanobiología y la ingeniería de dispositivos para informar el futuro de los sistemas implantables en la reparación de tejidos esqueléticos.