La impresión tridimensional (3D)/cuatridimensional (4D) se ha convertido en una herramienta poderosa en la ingeniería de tejidos, que permite la fabricación de andamios complejos y específicos para cada paciente con arquitectura y composición controladas. Los materiales biopiezoeléctricos, que pueden convertir la energía mecánica en energía eléctrica, se han mostrado prometedores en la ingeniería del tejido óseo debido a su capacidad para imitar el entorno eléctrico natural del tejido óseo y estimular la formación de hueso. Al combinar la impresión 3D/4D con materiales biopiezoeléctricos, es posible crear estructuras que no solo proporcionen soporte estructural para el crecimiento óseo sino que también estimulen activamente la osteogénesis.

Varios estudios han demostrado el potencial de los andamios biopiezoeléctricos impresos en 3D/4D en la ingeniería de tejido óseo. Por ejemplo, los investigadores han fabricado andamios a partir de materiales piezoeléctricos como fluoruro de polivinilideno (PVDF), titanato de bario (BaTiO3) y titanato de circonato de plomo (PZT) utilizando técnicas de impresión 3D como el modelado por deposición fundida (FDM) y la estereolitografía (SLA). Se ha demostrado que estos andamios promueven la proliferación y diferenciación de los osteoblastos, las células responsables de la formación ósea, y mejoran la formación de tejido óseo mineralizado in vitro e in vivo.

Además de su capacidad para estimular la osteogénesis, los andamios biopiezoeléctricos impresos en 3D/4D también se pueden utilizar para administrar agentes terapéuticos al tejido óseo. Por ejemplo, los estudios han demostrado que los andamios pueden cargarse con fármacos o factores de crecimiento que promueven la formación de hueso, y que estos fármacos pueden liberarse de forma controlada en respuesta a la estimulación mecánica. Este enfoque puede mejorar la eficacia de la administración de medicamentos y reducir el riesgo de efectos secundarios.

Otra ventaja de la impresión 3D/4D es la capacidad de crear andamios con arquitecturas y geometrías complejas. Esto permite la fabricación de estructuras que imitan la estructura natural del tejido óseo, incluida la presencia de poros y canales que facilitan la migración celular y la vascularización. La capacidad de controlar con precisión la arquitectura de la estructura también permite la creación de estructuras con propiedades graduadas, que se pueden utilizar para crear estructuras que coincidan con los requisitos específicos de diferentes defectos óseos.

En general, los andamios biopiezoeléctricos impresos en 3D/4D muestran un gran potencial en la ingeniería de tejido óseo. Proporcionan una serie de ventajas sobre los andamios tradicionales, incluida la capacidad de estimular la osteogénesis, administrar agentes terapéuticos y crear arquitecturas complejas. A medida que continúa la investigación en esta área, se espera que los andamios biopiezoeléctricos impresos en 3D/4D desempeñen un papel cada vez más importante en la reparación y regeneración del tejido óseo.