歯科における潜在的な用途のためのマクロポーラスポリマー足場の設計の進歩

合成インプラントと組織移植片を使用することから、細胞と統合された分解性多孔質3次元（3D）材料のハイドロゲルと生物活性因子を使用して、歯科骨やその他の経口組織を再生する組織工学アプローチまで、医学と歯科でパラダイムシフトが行われています。組織。ハイドロゲルは、歯科用途を含む再生医療で理想的な多様な特性を提供するため、長年にわたって生体材料として選択された生体材料として確立されてきました。生体適合性が高く、天然の細胞外マトリックスに似ているため、ヒドロゲルは組織の再生および薬物送達用途向けの3D足場の設計において理想的な候補として浮上しています。ただし、多孔性、細孔サイズ、細孔相互接続性などのヒドロゲル特性を正確に制御することは依然として課題です。従来の架橋ポリマーを作成するための従来の技術は、細孔サイズが大きいヒドロゲルの形成に限られた成功を示し、したがって、細胞浸潤、組織の内生、血管新生、および組織工エレールされた構造物のマトリックスの石灰化（骨の場合）を制限しています。新興技術は、大きな細孔サイズ、多孔性、細孔相互接続性の作成などのヒドロゲルの微小建築的特徴を制御する能力を実証しているため、構造と機能を備えた設計されたヒドロゲル足場の作成が、ネイティブ組織を密接に模倣しています。このレビューでは、マクロポーラスの足場の準備とその潜在的なアプリケーションの準備に利用できるさまざまな技術を探ります。

A paradigm shift is taking place in medicine and dentistry from using synthetic implants and tissue grafts to a tissue engineering approach that uses degradable porous three-dimensional (3D) material hydrogels integrated with cells and bioactive factors to regenerate tissues such as dental bone and other oral tissues. Hydrogels have been established as a biomaterial of choice for many years, as they offer diverse properties that make them ideal in regenerative medicine, including dental applications. Being highly biocompatible and similar to native extracellular matrix, hydrogels have emerged as ideal candidates in the design of 3D scaffolds for tissue regeneration and drug delivery applications. However, precise control over hydrogel properties, such as porosity, pore size, and pore interconnectivity, remains a challenge. Traditional techniques for creating conventional crosslinked polymers have demonstrated limited success in the formation of hydrogels with large pore size, thus limiting cellular infiltration, tissue ingrowth, vascularization, and matrix mineralization (in the case of bone) of tissue-engineered constructs. Emerging technologies have demonstrated the ability to control microarchitectural features in hydrogels such as the creation of large pore size, porosity, and pore interconnectivity, thus allowing the creation of engineered hydrogel scaffolds with a structure and function closely mimicking native tissues. In this review, we explore the various technologies available for the preparation of macroporous scaffolds and their potential applications.