A impressão tridimensional (3D)/quadridimensional (4D) emergiu como uma ferramenta poderosa na engenharia de tecidos, permitindo a fabricação de estruturas complexas e específicas do paciente, com arquitetura e composição controladas. Os materiais biopiezoelétricos, que podem converter energia mecânica em energia elétrica, têm se mostrado promissores na engenharia de tecidos ósseos devido à sua capacidade de imitar o ambiente elétrico natural do tecido ósseo e estimular a formação óssea. Ao combinar a impressão 3D/4D com materiais biopiezoelétricos, é possível criar estruturas que não apenas fornecem suporte estrutural para o crescimento ósseo, mas também estimulam ativamente a osteogênese.

Vários estudos demonstraram o potencial de andaimes biopiezoelétricos impressos em 3D/4D na engenharia de tecido ósseo. Por exemplo, os pesquisadores fabricaram andaimes a partir de materiais piezoelétricos, como fluoreto de polivinilideno (PVDF), titanato de bário (BaTiO3) e titanato de zirconato de chumbo (PZT) usando técnicas de impressão 3D, como modelagem de deposição fundida (FDM) e estereolitografia (SLA). Foi demonstrado que essas estruturas promovem a proliferação e diferenciação de osteoblastos, as células responsáveis ​​pela formação óssea, e melhoram a formação de tecido ósseo mineralizado in vitro e in vivo.

Além de sua capacidade de estimular a osteogênese, andaimes biopiezoelétricos impressos em 3D/4D também podem ser usados ​​para fornecer agentes terapêuticos ao tecido ósseo. Por exemplo, estudos demonstraram que os andaimes podem ser carregados com medicamentos ou factores de crescimento que promovem a formação óssea, e que estes medicamentos podem ser libertados de forma controlada em resposta à estimulação mecânica. Esta abordagem pode melhorar a eficácia da administração de medicamentos e reduzir o risco de efeitos colaterais.

Outra vantagem da impressão 3D/4D é a capacidade de criar andaimes com arquiteturas e geometrias complexas. Isto permite a fabricação de andaimes que imitam a estrutura natural do tecido ósseo, incluindo a presença de poros e canais que facilitam a migração e vascularização celular. A capacidade de controlar com precisão a arquitetura do andaime também permite a criação de andaimes com propriedades graduadas, que podem ser usadas para criar andaimes que atendam aos requisitos específicos de diferentes defeitos ósseos.

No geral, os andaimes biopiezoelétricos impressos em 3D/4D apresentam grande potencial na engenharia de tecido ósseo. Eles oferecem uma série de vantagens sobre os andaimes tradicionais, incluindo a capacidade de estimular a osteogênese, fornecer agentes terapêuticos e criar arquiteturas complexas. À medida que a pesquisa nesta área continua, espera-se que os andaimes biopiezoelétricos impressos em 3D/4D desempenhem um papel cada vez mais importante na reparação e regeneração do tecido ósseo.