Definición de Biomateriales de Soporte (Scaffolds)
Los Biomateriales se definieron inicialmente como ¨materiales diseñados para entrar en contacto con sistemas biológicos y evaluar, tratar, mejorar o reemplazar tejidos, órganos o funciones del cuerpo¨. Los biomateriales deben de tener varias características fundamentales, como su biodegradabilidad. La más importante de estas propiedades es su biocompatibilidad, que puede definirse como la cualidad de no inducir efectos tóxicos o dañinos sobre sitemas biológicos.
Biomateriales en la Regeneración Ósea
Imagen: Nau et al., World J Orthop, 2018
Las células Madre Mesenquimales son células adherentes que requieren de un "andamio" (scaffold o material bioportador osteoconductor) que sirva como soporte para el crecimiento y la diferenciación celular. El uso de biomateriales en técnicas de regeneración de hueso se hace además especialmente importante en el caso de defectos óseos de tamaño crítico, dónde es necesaria su utilización para rellenar la cavidad generada en el tejido óseo dañado. Ese material de soporte debe, a su vez, impedir la entrada de tejidos blandos a la zona de regeneración ósea y debe absorberse paulatinamente mientras ésta se produce, con una velocidad de biodegradación controlada y ajustada a la velocidad de reparación del defecto óseo. Los soportes osteoconductivos son además cruciales para administrar los factores inductores de la formación de hueso.
Estos factores de crecimiento necesarios para la activación de la formación de hueso han de liberarse en el tejido dañado de forma controlada y sostenida, a fin de evitar procesos inflamatorios. Esto se consigue a través del uso de sistemas materiales que permitan esa dosificación temporal del factor de crecimiento. El uso reciente de hidrogeles inyectables en lugar de soportes sólidos presenta numerosas ventajas. Dada su alta permeabilidad para el oxígeno y nutrientes, el hidrogel proporciona un ambiente adecuado para el crecimiento y la diferenciación de las MSCs, puede ser aplicado con un procedimiento mínimamente invasivo y además permite rellenar completamente el defecto óseo independientemente de su tamaño o geometría. Un nueva versión de estos hidrogeles (geles de poloxamina-ciclodextrina) tiene la ventaja añadida de solidificar a temperatura corporal, y han sido ya empleados in vivo con éxito en modelos animales.