Impresión 4D en Ingeniería Biomédica: Avances, Desafíos y Direcciones Futuras
Autores: Ramezani, Maziar; Mohd Ripin, Zaidi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Impresión 4D en Ingeniería Biomédica: Avances, Desafíos y Direcciones Futuras
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Impresión
Ingeniería biomédica
Materiales
Técnicas de fabricación
Desafíos
Direcciones futuras
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La impresión 4D ha surgido como una tecnología transformadora en el campo de la ingeniería biomédica, ofreciendo el potencial para estructuras dinámicas y sensibles a estímulos con aplicaciones en ingeniería de tejidos, entrega de medicamentos, dispositivos médicos y diagnósticos. Este artículo de revisión proporciona un análisis exhaustivo de los avances, desafíos y direcciones futuras de la impresión 4D en la ingeniería biomédica. Discutimos el desarrollo de materiales inteligentes, incluidos polímeros sensibles a estímulos, materiales con memoria de forma e bio-tintas, así como las diversas técnicas de fabricación empleadas, como el ensamblaje por escritura directa, la estereolitografía y la inyección de múltiples materiales. A pesar de los avances prometedores, persisten varios desafíos, incluidas las limitaciones de materiales relacionadas con la biocompatibilidad, las propiedades mecánicas y las tasas de degradación; las complejidades de fabricación que surgen de la integración de múltiples materiales, la resolución y precisión, y la escalabilidad; y las consideraciones regulatorias y éticas en torno a la seguridad y eficacia. A medida que exploramos las direcciones futuras para la impresión 4D, enfatizamos la necesidad de innovaciones en materiales, avances en fabricación y aplicaciones emergentes como la medicina personalizada, la nanomedicina y los dispositivos bioelectrónicos. La investigación interdisciplinaria y la colaboración entre la ciencia de materiales, la biología, la ingeniería, las agencias regulatorias y la industria son esenciales para superar los desafíos y realizar el pleno potencial de la impresión 4D en el panorama de la ingeniería biomédica.
Descripción
La impresión 4D ha surgido como una tecnología transformadora en el campo de la ingeniería biomédica, ofreciendo el potencial para estructuras dinámicas y sensibles a estímulos con aplicaciones en ingeniería de tejidos, entrega de medicamentos, dispositivos médicos y diagnósticos. Este artículo de revisión proporciona un análisis exhaustivo de los avances, desafíos y direcciones futuras de la impresión 4D en la ingeniería biomédica. Discutimos el desarrollo de materiales inteligentes, incluidos polímeros sensibles a estímulos, materiales con memoria de forma e bio-tintas, así como las diversas técnicas de fabricación empleadas, como el ensamblaje por escritura directa, la estereolitografía y la inyección de múltiples materiales. A pesar de los avances prometedores, persisten varios desafíos, incluidas las limitaciones de materiales relacionadas con la biocompatibilidad, las propiedades mecánicas y las tasas de degradación; las complejidades de fabricación que surgen de la integración de múltiples materiales, la resolución y precisión, y la escalabilidad; y las consideraciones regulatorias y éticas en torno a la seguridad y eficacia. A medida que exploramos las direcciones futuras para la impresión 4D, enfatizamos la necesidad de innovaciones en materiales, avances en fabricación y aplicaciones emergentes como la medicina personalizada, la nanomedicina y los dispositivos bioelectrónicos. La investigación interdisciplinaria y la colaboración entre la ciencia de materiales, la biología, la ingeniería, las agencias regulatorias y la industria son esenciales para superar los desafíos y realizar el pleno potencial de la impresión 4D en el panorama de la ingeniería biomédica.