Биоактивные композиционные 3D-скаффолды для тканевой инженерии кости

Кость — вторая по частоте пересадки ткань в мире: ежегодно более 4 млн операций выполняют с использованием костных трансплантатов или костнозамещающих материалов для лечения дефектов кости. Однако современные методы имеют существенные ограничения, а потребность в костных трансплантатах продолжает расти вследствие травм, онкологических заболеваний, инфекций и артрита. Поэтому разработка биоактивных трёхмерных (3D) скаффолдов, поддерживающих регенерацию кости, стала одним из ключевых направлений тканевой инженерии кости. Для создания новых альтернатив традиционным костным трансплантатам использовали различные материалы и методы изготовления, включая 3D-печать. Однако отдельные группы материалов, в том числе полимеры, керамика и гидрогели, при использовании поодиночке не способны полностью воспроизвести свойства кости. При сочетании групп материалов в композиционных 3D-скаффолдах удаётся объединить их благоприятные свойства и повысить биоактивность. В этом обзоре рассматриваются идеальные свойства биоактивных композиционных 3D-скаффолдов и анализируется недавнее применение полимеров, гидрогелей, металлов, керамики и биостекла в тканевой инженерии кости. Обсуждаются методы изготовления скаффолдов, их механические свойства, биосовместимость, биоактивность и перспективы клинической трансляции.