A Review on the Advances of Biocompatible Materials and Their Processing Via Additive Manufacturing for Tissue Engineering Applications / Una Revisión de los Avances en Materiales Biocompatibles y su Procesamiento Mediante Manufactura Aditiva Para Aplicaciones en Ingeniería de Tejidos

Abstract: About two decades ago, medicine experienced a revolutionary approach, driven by technological development in manufacturing techniques and scientific advances in the medical and life sciences, the field took on the challenge of regenerating tissue and organs damaged by disease, trauma, or hereditary issues, incorporating additive manufacturing as one of its strategies. Since its inception, regenerative medicine has developed techniques like tissue engineering, cellular therapy, medical devices, and artificial organs to provide wound healing and orthopedic applications. The incorporation of additive manufacturing allowed to recreate biologically appropriate environments for cell reproduction and growth that, eventually, lead to useful, regenerated tissue or organs. The objective of the present work is to review recent advances in the application of additive manufacturing techniques and ad hoc biomaterials in the field of regenerative medicine, to determine their impact in the development of new therapies for tissue engineering.

Resumen: Hace aproximadamente dos décadas, la medicina experimentó un enfoque revolucionario, impulsado por el desarrollo tecnológico en técnicas de fabricación y los avances científicos en las ciencias médicas y de la vida. El campo asumió el desafío de regenerar tejidos y órganos dañados por enfermedades, traumatismos o problemas hereditarios, incorporando la fabricación aditiva como una de sus estrategias. Desde su inicio, la medicina regenerativa ha desarrollado técnicas como la ingeniería de tejidos, la terapia celular, los dispositivos médicos y los órganos artificiales para proporcionar cicatrización de heridas y aplicaciones ortopédicas. La incorporación de la fabricación aditiva ha permitido recrear entornos biológicamente apropiados para la reproducción y crecimiento celular, lo que eventualmente ha llevado a la obtención de tejidos u órganos regenerados útiles. El objetivo de este trabajo es revisar los avances recientes en la aplicación de técnicas de fabricación aditiva y biomateriales ad hoc en el campo de la medicina regenerativa, para determinar su impacto en el desarrollo de nuevas terapias para la ingeniería de tejidos.

Enxerto ósseo alveolar autógeno associado a biomateriais em fissura lábio palatina / Injerto óseo alveolar autógeno asociado a biomateriales en labio y paladar hendido / Autogenous alveolar bone graft associated with biomaterials in cleft lip and palate

Objetivo: Discutir a utilização do enxerto ósseo autógeno associado a biomateriais na reconstrução de defeito ósseo alveolar em paciente com fissura lábio palatina. Relato de caso: Paciente, 09 anos de idade, em tratamento no Serviço Integrado de Reabilitação de Anomalias Craniofaciais do Hospital São Marcos, Teresina - Piauí - Brasil, apresentando fissura lábio palatina unilateral, completa à esquerda, não sindrômica, submetido à queiloplastia aos 03 meses de idade, e palatoplastia aos 18 meses, resultando como sequela uma fístula oronasal, corrigida cirurgicamente quando a paciente completou 07 anos de idade. Aos 09 anos, realizou-se a cirurgia com enxerto ósseo alveolar, com osso autógeno associado a osso mineral tipo (Bio-Oss, Geistlich), protegido com membrana de colágeno (Bio-Gide, Geistlich) e membrana de Fibrina Rica em Plaqueta (PRF). Conclusão: O enxerto ósseo alveolar utilizando osso autógeno associado a osso mineral bovino, membrana de colágeno e membrana de Fibrina Rica em Plaquetas (PRF) assim como a intervenção cirúrgica na faixa etária citada na literatura mostraram-se eficientes para se atingir o sucesso terapêutico... (AU)

Objetivo: Discutir el uso de injerto óseo autógeno asociado a biomateriales en la reconstrucción del defecto óseo alveolar en un paciente con labio y paladar hendido. Reporte de caso: Paciente de 09 años de edad, en tratamiento en el Servicio Integrado de Rehabilitación de Anomalías Craneofaciales del Hospital São Marcos, Teresina - Piauí - Brasil, presentando labio y paladar hendido unilateral, completo a la izquierda, no sindrómico, sometido a queiloplastia a los 03 meses de edad, y palatoplastia a los 18 meses, resultando como secuela una fístula oronasal, corregida quirúrgicamente cuando el paciente completó 07 años de edad. A los 09 años de edad, se realizó una intervención quirúrgica con injerto óseo alveolar, con hueso autógeno asociado de tipo mineral (Bio-Oss, Geistlich), protegido con membrana de colágeno (Bio-Gide, Geistlich) y Membrana de Fibrina Rica en Plaquetas (PRF). Conclusión: El injerto óseo alveolar utilizando hueso autógeno asociado a hueso mineral bovino, membrana de colágeno y Membrana de Fibrina Rica en Plaquetas (PRF), así como la intervención quirúrgica en el rango de edad citado en la literatura, se mostraron eficientes para lograr el éxito terapéutico... (AU)

Objective: To discuss the use of autogenous bone graft associated with biomaterials in the reconstruction of alveolar bone defect in a patient with cleft lip and palate. Case Report: Patient, 09 years old, under treatment at the Integrated Service for Rehabilitation of Craniofacial Anomalies of the Hospital São Marcos, Teresina - Piauí - Brazil, presenting unilateral cleft lip and palate, complete to the left, not syndromic, underwent cheiloplasty at 03 months of age, and palatoplasty at 18 months, resulting as a sequela an oronasal fistula, surgically corrected when the patient turned 07 years old. At 09 years of age, surgery was performed with alveolar bone grafting, with autogenous bone associated with mineral bone type (Bio-Oss, Geistlich), protected with collagen membrane (Bio-Gide, Geistlich) and Platelet Rich Fibrin (PRF) membrane. Conclusion: Alveolar bone grafting using autogenous bone associated with bovine mineral bone, collagen membrane and Platelet Rich Fibrin Membrane (PRF) as well as surgical intervention in the age range cited in the literature were shown to be efficient in achieving therapeutic success... (AU)

Estudio de biocompatibilidad de matrices poliméricas combinadas, responsivas al pH, con aplicación en Ingeniería de Tejido Óseo / Biocompatibility study of combined pH-responsive polymeric matrices with application in Bone Tissue Engineering

El presente trabajo muestra la obtención de un material a partir de un polímero sintético (TerP) y otro natural, mediante entrecruzamiento físico y su caracterización fisicoquímica y biológica, con el fin de emplearlos para regeneración de tejido óseo. Las membranas fueron obtenidas por la técnica de evaporación del solvente y caracterizadas por espectroscopia FTIR, ensayos de hinchamiento, medidas de ángulo de contacto y microscopia electrónica de barrido (SEM). Se encontró que la compatibilidad entre los polímeros que la constituyen es estable a pH fisiológico y que, al incorporar mayor cantidad del TerP a la matriz, esta se vuelve más hidrofóbica y porosa. Además, teniendo en cuenta la aplicación prevista para dichos materiales, se realizaron estudios de biocompatibilidad y citotoxicidad con células progenitoras de médula ósea (CPMO) y células RAW264.7, respectivamente. Se evaluó la proliferación celular, la producción y liberación de óxido nítrico (NO) al medio de cultivo durante 24 y 48 horas y la expresión de citoquinas proinflamatorias IL-1ß y TNF-α de las células crecidas sobre los biomateriales variando la cantidad del polímero sintético. Se encontró mayor proliferación celular y menor producción de NO sobre las matrices que contienen menos proporción del TerP, además de poseer una mejor biocompatibilidad. Los resultados de este estudio muestran que el terpolímero obtenido y su combinación con un polímero natural es una estrategia muy interesante para obtener un biomaterial con posibles aplicaciones en medicina regenerativa y que podría extenderse a otros sistemas estructuralmente relacionados. (AU)

In the present work, the preparation of a biomaterial from a synthetic terpolymer (TerP) and a natural polymer, physically crosslinked, is shown. In order to evaluate the new material for bone tissue regeneration, physicochemical and biological characterizations were performed. The membranes were obtained by solvent casting and characterized using FTIR spectroscopy, swelling tests, contact angle measurements, and scanning electron microscopy (SEM). It was found that the compatibility between the polymers is stable at physiological pH and the incorporation of a higher amount of TerP into the matrix increases hydrophobicity and porosity.Furthermore, considering the intended application of these materials, studies of biocompatibility and cytotoxicity were conducted with Bone Marrow Progenitor Cells (BMPCs) and RAW264.7 cells, respectively. Cell proliferation, NO production and release into the culture medium for 24 and 48 hours, and proinflammatory cytokine expression of IL-1ß and TNF-α from cells grown on the biomaterials while varying the amount of the synthetic polymer were evaluated. Greater cell proliferation and lower NO production were found on matrices containing a lower proportion of TerP, in addition to better biocompatibility. The results of this study demonstrate that the obtained terpolymer and its combination with a natural polymer is a highly interesting strategy for biomaterial preparation with potential applications in regenerative medicine. This approach could be extended to other structurally related systems. (AU)

Diseño y comparativa de biomateriales para el tratamiento de defectos óseos. Estudio de su comportamiento in vivo en modelo animal de conejo / Desing and comparison of bone substitutes. Study of in vivo behavior in a rabbit model

Objetivo: Comparar in vivo la capacidad de formación ósea de dos tipos de biomateriales diseñados como sustitutivos óseos respecto a autoinjerto de cresta iliaca, uno basado en carbonatohidroxiapatita y otro en vidrio mesoporoso bioactivo. Material y método: Estudio experimental compuesto por 14 conejos de Nueva Zelanda hembras adultas donde se realizó un defecto crítico en hueso radio. La muestra fue dividida en cuatro grupos: defecto sin material, con autoinjerto de cresta iliaca, con soporte de carbonatohidroxiapatita y con soporte de vidrio mesoporoso bioactivo. Se realizaron estudios seriados de radiología simple a las 2, 4, 6 y 12 semanas y estudio de micro-TC a eutanasia a las 6 y 12 semanas. Resultados: En el estudio de radiología simple, el grupo de autoinjerto mostró las mayores puntuaciones de formación ósea (7,5 puntos). Ambos grupos de biomateriales presentaron formación ósea similar (5,3 y 6 puntos, respectivamente) y mayor al defecto sin material (4 puntos), pero siempre menor que el grupo de autoinjerto. Los resultados del estudio de micro-TC mostraron el mayor volumen de hueso en el área de estudio en el grupo de autoinjerto. Los grupos con sustitutivos óseos presentaron mayor volumen de hueso que el grupo sin material, pero siempre menor que en el grupo de autoinjerto. Conclusiones: Ambos soportes parecen favorecer la formación ósea pero no son capaces de reproducir las características del autoinjerto. Por sus diferentes características macroscópicas cada uno podría ser adecuado para un tipo diferente de defecto.(AU)

Aim: Compare bone formation capacity in vivo of two types of biomaterials designed as bone substitutes with respect to iliac crest autograft, one based on carbonate hydroxyapatites and the other one on bioactive mesoporous glass. Materials and methods: Experimental study consisting on 14 adult female New Zeland rabbits where a critical defect was made in the rabbit radius bone. The sample was divided into four groups: defect without material, with iliac crest autograft, with carbonatehydroxyapatite support, and with bioactive mesoporous glass support. Serial X-ray studies were carried out at 2, 4, 6 and 12 weeks and a microCT study at euthanasia at 6 and 12 weeks. Results: In the X-ray study, autograft group showed the highest bone formation scores. Both groups of biomaterials presented bone formation similar and greater than the defect without material, but always less than in the autograft group. The results of the microCT study showed the largest bone volume in the study area in the autograft group. The groups with bone substitutes presented greater bone volume than the group without material but always less than in the autograft group. Conclusion: Both supports seem to promote bone formation but are not capable of reproducing the characteristics of autograft. Due to their different macroscopic characteristics, each one could be suitable for a different type of defect.(AU)

[Translated article] Design and comparison of bone substitutes. Study of in vivo behaviour in a rabbit model / Diseño y comparativa de biomateriales para el tratamiento de defectos óseos. Estudio de su comportamiento in vivo en modelo animal de conejo

Objetivo: Comparar in vivo la capacidad de formación ósea de dos tipos de biomateriales diseñados como sustitutivos óseos respecto a autoinjerto de cresta iliaca, uno basado en carbonatohidroxiapatita y otro en vidrio mesoporoso bioactivo. Material y método: Estudio experimental compuesto por 14 conejos de Nueva Zelanda hembras adultas donde se realizó un defecto crítico en hueso radio. La muestra fue dividida en cuatro grupos: defecto sin material, con autoinjerto de cresta iliaca, con soporte de carbonatohidroxiapatita y con soporte de vidrio mesoporoso bioactivo. Se realizaron estudios seriados de radiología simple a las 2, 4, 6 y 12 semanas y estudio de micro-TC a eutanasia a las 6 y 12 semanas. Resultados: En el estudio de radiología simple, el grupo de autoinjerto mostró las mayores puntuaciones de formación ósea (7,5 puntos). Ambos grupos de biomateriales presentaron formación ósea similar (5,3 y 6 puntos, respectivamente) y mayor al defecto sin material (4 puntos), pero siempre menor que el grupo de autoinjerto. Los resultados del estudio de micro-TC mostraron el mayor volumen de hueso en el área de estudio en el grupo de autoinjerto. Los grupos con sustitutivos óseos presentaron mayor volumen de hueso que el grupo sin material, pero siempre menor que en el grupo de autoinjerto. Conclusiones: Ambos soportes parecen favorecer la formación ósea pero no son capaces de reproducir las características del autoinjerto. Por sus diferentes características macroscópicas cada uno podría ser adecuado para un tipo diferente de defecto.(AU)

Aim: Compare bone formation capacity in vivo of two types of biomaterials designed as bone substitutes with respect to iliac crest autograft, one based on carbonate hydroxyapatites and the other one on bioactive mesoporous glass. Materials and methods: Experimental study consisting on 14 adult female New Zeland rabbits where a critical defect was made in the rabbit radius bone. The sample was divided into four groups: defect without material, with iliac crest autograft, with carbonatehydroxyapatite support, and with bioactive mesoporous glass support. Serial X-ray studies were carried out at 2, 4, 6 and 12 weeks and a microCT study at euthanasia at 6 and 12 weeks. Results: In the X-ray study, autograft group showed the highest bone formation scores. Both groups of biomaterials presented bone formation similar and greater than the defect without material, but always less than in the autograft group. The results of the microCT study showed the largest bone volume in the study area in the autograft group. The groups with bone substitutes presented greater bone volume than the group without material but always less than in the autograft group. Conclusion: Both supports seem to promote bone formation but are not capable of reproducing the characteristics of autograft. Due to their different macroscopic characteristics, each one could be suitable for a different type of defect.(AU)

[Translated article] Design and comparison of bone substitutes. Study of in vivo behaviour in a rabbit model.

AIM: To compare the in vivo bone formation capacity of of biomaterials designed as bone substitutes with respect to iliac crest autograft, one based on carbonate hydroxiapatite and the other one on bioactive mesoporous glass. MATERIALS AND METHODS: Experimental study consisting on 14 adult female New Zeland rabbits where a critical defect was made in the rabbit radius bone. The sample was divided into four groups: defect without material, with iliac crest autograft, with carbonatehydroxyapatite scaffold, and with bioactive mesoporous glass scaffold. Serial X-ray studies were carried out at 2, 4, 6 and 12 weeks and a microCT study at euthanasia at 6 and 12 weeks. RESULTS: In the X-ray study, autograft group showed the highest bone formation scores. Both groups of biomaterials presented bone formation similar and greater than the defect without material, but always less than in the autograft group. The results of the microCT study showed the largest bone volume in the study area in the autograft group. The groups with bone substitutes presented greater bone volume than the group without material but always less than the autograft group. CONCLUSION: Both scaffolds seem to promote bone formation but are not capable of reproducing the characteristics of autograft. Due to their different macroscopic characteristics, each one could be suitable for a different type of defect.

Desing and comparison of bone substitutes. Study of in vivo behavior in a rabbit model. / Diseño y comparativa de biomateriales para el tratamiento de defectos óseos. Estudio de su comportamiento in vivo en modelo animal de conejo.

AIM: Compare bone formation capacity in vivo of two types of biomaterials designed as bone substitutes with respect to iliac crest autograft, one based on carbonate hydroxyapatites and the other one on bioactive mesoporous glass. MATERIALS AND METHODS: Experimental study consisting on 14 adult female New Zeland rabbits where a critical defect was made in the rabbit radius bone. The sample was divided into four groups: defect without material, with iliac crest autograft, with carbonatehydroxyapatite support, and with bioactive mesoporous glass support. Serial X-ray studies were carried out at 2, 4, 6 and 12 weeks and a microCT study at euthanasia at 6 and 12 weeks. RESULTS: In the X-ray study, autograft group showed the highest bone formation scores. Both groups of biomaterials presented bone formation similar and greater than the defect without material, but always less than in the autograft group. The results of the microCT study showed the largest bone volume in the study area in the autograft group. The groups with bone substitutes presented greater bone volume than the group without material but always less than in the autograft group. CONCLUSION: Both supports seem to promote bone formation but are not capable of reproducing the characteristics of autograft. Due to their different macroscopic characteristics, each one could be suitable for a different type of defect.

El tratamiento con implantes mediante la elevacion transalveolar del seno maxilar en pacientes geriatricos / Implant treatment by transalveolar maxillary sinus elevation in geriatric patients

Introducción: El objetivo del presente estudio era mostrar los resultados clínicos del tratamiento del maxilar superior posterior con implantes colocados mediante la técnica de elevación transalveolar del seno maxilar en pacientes geriátricos. Pacientes y Métodos: 24 pacientes geriátricos (15 hombres y 9 mujeres) con pérdidas dentales maxilares fueron tratados con 28 implantes diferentes colocados mediante la técnica de elevación sinusal transalveolar para su posterior rehabilitación prostodóncica. Los implantes fueron cargados después de un periodo de cicatrización de 6 meses. Resultados: Los hallazgos clínicos indican una supervivencia y éxito de los implantes del 96,4%. En un paciente de los 24 tratados (4,2%) se perdió un implante (3,6%). La altura ósea residual media fué de 6,38 ±1,10 mm (rango:5-10 mm). La ganancia media de hueso vertical fué de 4,40 ±1,15 mm (rango: 2-7 mm). 67,8% de los implantes se insertaron en localización molar y el 32,2% en la localización premolar. Se utilizaron biomateriales en el 97,8% de los implantes. Se realizaron coronas unitarias en 20 pacientes (83,3%), puentes fijos en 3 pacientes (12,5%) y una sobredentadura con bolas en un paciente (4,2%). El seguimiento medio de los pacientes estudiados ha sido de 64,2 ±8,6 meses con un rango entre 50 y 82 meses. Conclusiones: Este estudio indica que el tratamiento con implantes dentales mediante la elevación transalveolar del seno maxilar superior en pacientes geriátricos, constituye una terapéutica implantológica con una elevada tasa de éxito. (AU)

Introduction: The aim of this study was to report the clinical findings of treatment of posterior maxilla with dental implants inserted by transalveolar sinus elevation in geriatric patients. Patients and Methods: 24 geriatric patients (15 males and 9 females) with maxillary tooth loss were treated with 28 different implants placed by transalveolar sinus elevation for rehabilitation of posterior maxilla. Implants were loaded after a healing free-loading period of 6 months. Results: Clinical findings indicate a survival and success rate of implants of 96.4%. In one patient of 24 treated patients (4.2%), one implant was lost (3.6%). The mean residual height was 6.38 mm±1.10 mm (range: 5-10 mm). The mean elevation height was 4.40 mm±1.10 mm (range: 2-7 mm). 67.8% of implants were inserted in molar and 32.2% in premolar localization. Bone substitutes were used in 97.8% of implants. Twenty patients (83.3%) were restored with single crowns, 3 patients with fixed bridges (12.5%) and one patient (4.2%) with overdenture. The mean follow-up period of treated patients was 64.2 ±8.6 months (range: 50-82 months). Conclusions: This study indicates that treatment with dental implants placed by transalveolar sinus elevation in geriatric patients constitute an implant treatment with a high success rate. (AU)

Alogenosis por biomateriales, nuestra experiencia / Biomaterials allogenosis, our experience

Introducción y objetivo: Los biomateriales son sustancias o combinación de sustancias de origen natural o sintético diseñadas para interactuar con los sistemas biológicos con el fin de evaluar, tratar, aumentar o sustituir algún tejido, órgano o función del organismo humano. La razón que nos motiva su estudio está en el uso y abuso, no autorizado, para su aplicación en seres humanos y las consecuencias negativas que generan los mal llamados “procedimientos estéticos” en pacientes tratados por personal no médico y no calificado, generando un problema de salud pública en el que los cirujanos plásticos somos interconsultados y debemos dar opciones de solución quirúrgica. Material y método: Estudiamos una población de 250 pacientes de varios niveles socioeconómicos en Venezuela, que entre 2008 y 2016 acudieron a nuestra consulta para diagnóstico, tratamiento y seguimiento clínico y quirúrgico, con el fin de determinar los grupos etarios, sexo y localización anatómica de las lesiones, conocer las consecuencias clínicas y brindar un estudio diagnóstico, y en cada caso, un análisis del tratamiento a seguir según su afectación. Conclusiones: En base a nuestra experiencia, pretendemos contribuir a generar una casuística que brinde información para concienciar sobre el riesgo de salud pública que genera esta patología en los pacientes afectados. (AU)

Background and objective: Biomaterials are substances or a substances combination from natural or synthetic origin, designed to interact with biological systems with the purpose of evaluating, treating, augmentation or substitution of body tissues, organs or body functions. Our concern on this study is due to the wrong and non-authorized use and abuse of substances in so called “aesthetic procedures” which besides of being applied by non qualified health or non medical personnel, have originated a public health problem in which plastic surgeons have been requested to act and to offer surgical solutions. Methods: We conduct an study on a population of 250 patients of various socioeconomic leves in Venezuela, who attended our consultation from 2008 to 2016 for diagnosis, treatment and clinical and surgical follow-up, in order to identify the age groups and according to sex and anatomical location of the lesions, to know the clinical consequences and to provide a diagnostic study and in each particular case an analysis of the treatment to be followed. Conclusions: Based on our experience, we intend to contribute to generate a casuistry that provides information to raise awareness about the public health risk that this pathology generates in affected patients. (AU)

Células madre en odontología: nuevas perspectivas / Stem cells in dentistry: new perspectives

En el campo de la odontología, prevalecen actualmente alternativas terapéuticas con una filosofía conservadora. Sin embargo, con el advenimiento de los tratamientos con células madre (CM), se amplían las posibilidades terapéuticas, que buscan la combinación y el equilibrio entre la intervención tradicional y las posibilidades de reposición de estructuras anatómicas dañadas, a través de la regeneración de tejidos utilizando células madre o sus derivados (AU)

In the dentistry field, therapeutic alternatives with a conservative philosophy currently prevail. However, with the advent of stem cell (SC) treatments, therapeutic possibilities are expanding, seeking a combination and balance between traditional intervention and the pos- sibility of replacing damaged anatomical structures through tissue regeneration, using stem cells or their derivatives (AU)

Materiais inteligentes na odontologia minimamente invasiva: remoção, recuperação e restauração da dentina / Smart materials in minimally invasive dentistry: dentin removal, recovery and restoration

O objetivo da presente tese foi analisar as características das interações de materiais inteligentes quando aplicados em dentina, avaliando as técnicas de remoção, a recuperação e a restauração do tecido cariado. Para isso, foram realizados 6 estudos englobando os conceitos atuais da odontologia de mínima intervenção. O primeiro estudo consiste em uma revisão bibliométrica, que realizou um levantamento nas bases de dados MEDLINE, Scopus, Web of Science, Cochrane Library, Lilacs/BBO e Embase, evidenciando o potencial bioativo dos materiais estudados e a necessidade de testá-los em dentina totalmente ou parcialmente desmineralizada através de estudos laboratoriais. O segundo estudo visou comparar in vitro diferentes técnicas para remoção de cárie artificialmente produzidas: o uso de broca, cureta e dois agentes químico-mecânicos (Papacárie Duo Gel®, Fórmula e Ação e Brix3000®, Brix Medical Science). Para isso, foram realizados escaneamentos em micro-CT antes e após a remoção de cárie com o intuito de comparar o volume e a densidade mineral da dentina, demonstrando que não houve diferença entre as técnicas quanto a quantidade de tecido removido (p>0,05). Além disso, nesse mesmo estudo, foi avaliado o potencial de cimentos de polialquenoato (Poly Zinc®, Prevest DenPro e Ketac Molar®, 3M ESPE) na recuperação da densidade mineral da dentina remanescente, mostrando que o cimento de policarboxilato de zinco apresentou um desempenho melhor (33,6%) quando comparado ao cimento de ionômero de vidro (6%; p<0,01). Quanto à seletividade in vitro dos agentes químico-mecânicos à base de papaína, um terceiro estudo foi conduzido, testando as alterações na morfologia e rugosidade superficial da dentina hígida antes e após a aplicação dos géis, comprovando que esses géis são específicos e seguros, sendo que os valores da rugosidade superficial não apresentaram diferenças estatísticas (p>0,05). No quarto estudo foi avaliado in vitro a interação de materiais restauradores liberadores de íons aplicados sobre a dentina artificialmente cariada. Excetuando o compósito resinoso testado (Aura®, SDI), tanto o cimento de ionômero de vidro (Fuji IX®, GC) quanto os cimentos a base de silicato de cálcio (Endo-pass®, DEI e Theracal®, Bisco) provocaram precipitação mineral na interface com a dentina. Esses resultados foram confirmados através de análises quantitativas (α = 5%) e qualitativas. O quinto estudo analisou in vitro dois cimentos de ionômero de vidro modificados por resina (CIVMR; Ionolux®, VOCO e ACTIVA®, Pulpdent) quando aplicados sobre sistemas adesivos universais simplificados (Futurabond®, VOCO e Scotchbond®, 3M) com o objetivo de comparar a força de união a longo prazo desses materiais aplicados sobre dentina. Foi possível constatar que a composição dos sistemas adesivos influencia mais do que o protocolo de aplicação, seja a aplicação convencional ou autocondicionante. Entretanto, quando bem empregados, os CIVMR, podem melhorar a longevidade de adesão desses sistemas adesivos (p<0,05). O sexto estudo consiste em uma revisão de literatura narrativa que apresenta os materiais liberadores de íons disponíveis no mercado, seus mecanismos ação e suas indicações clínicas. Com isso, pode-se concluir que grande parte dos estudos sobre materiais bioativos ainda são limitados a experimentos in vitro e que, apesar de apresentarem resultados positivos quanto a sua bioatividade em recuperar densidade e promover precipitação mineral, esses resultados ainda não podem ser extrapolados clinicamente. Quanto as técnicas de remoção seletiva de cárie, talvez conhecer os conceitos biológicos, fisiológicos e químicos dos processos seja mais importante do que a técnica aplicada em si. Isso também serve no emprego dos materiais bioativos já disponíveis no mercado, que de acordo com a sua composição, a indicação clínica pode variar. (AU)

The aim of the present study was to analyze the type of interactions between smart materials and dentin by studying the techniques for carious tissue removal, dentin recovery and tissue restoration. In order to do this, 6 studies were carried out, involving the current concepts of minimally invasive dentistry. The first study consisted of a bibliometric review, in which we carried out a survey in MEDLINE, Scopus, Web of Science, Cochrane Library, Lilacs/BBO and Embase databases, on the bioactive potential of restorative materials and their effect in sound, completely or partially demineralized dentin through laboratory studies. The second study aimed to compare in vitro different techniques for dentin caries removal: drill, hand excavator and two chemical-mechanical agents (Papacárie Duo Gel®, Fórmula e Ação and Brix3000®, Brix Medical Sciences). In order to do this, micro-CT scans were performed before and after caries removal to compare the volume and mineral density of dentin, and the results showed no difference among the techniques regarding the amount of tissue removed (p>0.05). At the same study, the potential of polyalkenoate cements (Poly Zinc®, Prevest DenPro and Ketac Molar®, 3M ESPE) to recover mineral density of the remaining dentin was evaluated, showing that the zinc polycarboxylate cement presented higher performance (33.6%) compared to the glass ionomer cement (6%; p<0.01). To test the in vitro selectivity of the chemical-mechanical agents based on papain, a third study was conducted to test the changes in the morphology and surface roughness of sound dentin before and after the application of papain gels. The results showed that they are specific and safe, as the surface roughness values after application were not statistically significant different (p>0.05). The fourth study evaluated in vitro the interaction of ion-releasing restorative materials applied on artificially carious dentin. With the exception of the resin composite (Aura®, SDI), both glass ionomer cement (Fuji IX®, GC) and calcium silicate-based cements (Endo-pass®, DEI and Theracal®, Bisco) resulted in mineral precipitation at the interface with dentin. These results were confirmed through quantitative (α= 5%) and qualitative analyses. The fifth study analyzed in vitro two resin-modified glass ionomer cements (RMGIC; Ionolux®, VOCO and ACTIVA®, Pulpdent) when applied with simplified universal adhesive systems (Futurabond®, VOCO and Scotchbond®, 3M) with the aim to compare the long-term bond strength between these materials and dentin. It was possible to verify that the composition of the adhesive systems influenced more than the application protocol (conventional or self-etch mode). However, RMGIC can improve the longevity of adhesion of these adhesive systems (p<0.05). The sixth study consisted of a narrative critical literature review presenting the ion-releasing materials available on the market, their mechanisms of action and their clinical indications. It can be thus concluded that most studies on bioactive materials are still limited to in vitro experiments and, despite showing positive results regarding bioactivity in recovering density and promoting mineral precipitation, these results still can not be extrapolated to clinical applications. Regarding the selective potential of caries removal techniques, the knowledge of biological, physiological and chemical concepts of the processes is more important than the technique used. This can be also applied to the use of bioactive materials available on the market, which according to their composition, may present different clinical indications and applications. (AU)

El objetivo de la presente tesis fue analizar las características de las interacciones de los materiales inteligentes cuando se aplican a la dentina para estudiar las técnicas de remoción, recuperación y restauración del tejido. Para ello se realizaron 6 estudios que engloban los conceptos actuales de la odontología de mínima intervención. El primer estudio consiste en una revisión bibliométrica, que realizó una revisión en las bases de datos MEDLINE, Scopus, Web of Science, Cochrane Library, Lilacs/BBO y Embase, evidenciando el potencial bioactivo de los materiales estudiados y la necesidad de probarlos en dentina totalmente o parcialmente desmineralizada a través de estudios de laboratorio. El segundo estudio tuvo como objetivo comparar in vitro diferentes técnicas para la remoción de caries producidas artificialmente: el uso de material rotatorio, cureta y dos agentes químico-mecánicos (Papacárie Duo Gel® y Brix3000®). Para ello, se realizaron análisis en micro-CT antes y después de la remoción de caries con el fin de comparar el volumen y la densidad mineral de la dentina, demostrando que no hubo diferencia entre las técnicas en la cantidad de tejido removido (p>0,05). Además, en el mismo estudio se evaluó el potencial de los cementos de polialquenoato (Poly Zinc®, Prevest DenPro y Ketac Molar®, 3M ESPE) en la recuperación de la densidad mineral de la dentina remanente, demostrando que el cemento de policarboxilato de zinc presentó un comportamiento mejor (33,6%) en comparación con el cemento de ionómero de vidrio (6%; p<0,01). Con relación la selectividad in vitro de los agentes químico-mecánicos a base de papaína, se realizó un tercer estudio probando los cambios en la morfología y rugosidad superficial de la dentina sana antes y después de la aplicación de los geles, demostrando que estos geles son específicos y seguros, siendo que los valores de rugosidad superficial no presentaron diferencias estadísticas (p>0.05). El cuarto estudio evaluó in vitro la interacción de materiales restauradores liberadores de iones aplicados sobre dentina cariada artificialmente. Excepto por el compuesto de resina (Aura®, SDI), tanto el cemento de ionómero de vidrio (Fuji IX®, GC) como los cementos a base de silicato de calcio (Endo-pass®, DEI y Theracal®, Bisco) causaron precipitación mineral en la interfaz con la dentina. Estos resultados se confirmaron mediante análisis cuantitativos (α = 5%) y cualitativos. El quinto estudio analizó in vitro dos cementos de ionómero de vidrio modificados con resina (CIVMR; Ionolux®, VOCO y ACTIVA®, Pulpdent) aplicados sobre sistemas adhesivos universales simplificados (Futurabond®, VOCO y Scotchbond®, 3M) con el objetivo de comparar la fuerza de unión a largo plazo de estos materiales aplicados a la dentina. Se pudo verificar que la composición de los sistemas adhesivos influye más que el protocolo de aplicación, sea la aplicación convencional o el autograbado. Sin embargo, el CICMR puede mejorar la longevidad de la adhesión de estos sistemas adhesivos (p<0.05). El sexto estudio consiste en una revisión narrativa de la literatura que presenta los materiales liberadores de iones disponibles en el mercado, sus mecanismos de acción y sus indicaciones clínicas. Con esto, se puede concluir que la mayoría de los estudios sobre materiales bioactivos aún se limitan a experimentos in vitro y que, a pesar de mostrar resultados positivos con relación a su bioactividad para recuperar densidad y promover la precipitación mineral, estos resultados aún no son extrapolables clínicamente. En cuanto a las técnicas de eliminación selectiva de caries, quizás sea más importante conocer los conceptos biológicos, fisiológicos y químicos de los procesos que la técnica elegida. Esto también sirve para el uso de materiales bioactivos disponibles en el mercado, que, según su composición, la indicación clínica puede variar. (AU)

Biomateriales compuestos para restauración ósea obtenidos mediante tecnologías basadas en el uso del campo electromagnético / Composite biomaterials for bone restoration obtained by technologies based on the use of the electromagnetic

Introducción: El panorama demográfico en el mundo está cambiando. La población mayor de 60 años es el segmento que está creciendo más rápidamente y en el que las enfermedades del tejido óseo se presentan con más frecuencia, lo que aumenta la demanda de materiales y tecnologías apropiadas para restaurar estos tejidos. Objetivo: Analizar la información que se ha generado sobre el desarrollo de biomateriales compuestos para la reparación ósea, con énfasis en la identificación de las tecnologías emergentes basadas en el uso del campo electromagnético, sus aplicaciones y potencialidades. Métodos: Se consultaron trabajos científicos publicados en libros, revistas, patentes y tesis. El 80 por ciento de la documentación seleccionada pertenece al periodo 2010-2019. Análisis e integración de la información: Los métodos identificados fueron clasificados en cinco grupos: electrodeposición química, ya sea por electrólisis, electroforesis o síntesis electroforética in situ; electroporación; electrohilado; control magnético distal y bioestimulación electromagnética de células y tejidos, directamente o por la introducción de dispositivos que convierten la energía electromagnética en energía mecánica. Conclusiones: Estos métodos permiten la conformación de matrices celulares y acelulares compuestas y, además, dispositivos bioestimuladores con control de los parámetros de construcción y acción, de tal manera, que se logran procesos con mayor grado de reproducibilidad y a la medida de los requerimientos específicos para cada paciente(AU)

Introduction: The global demographic panorama is changing. The population aged over 60 years is the fastest growing segment, as well as the one where bone tissue diseases are most common, increasing the demand of appropriate materials and technologies to restore those tissues. Objective: To analyze the information so far generated about the development of composite biomaterials for bone repair, with an emphasis on the identification of emerging technologies based on the use of the electromagnetic field, its applications and potential. Methods: An analysis was performed of scientific papers published in books, journals, patents and theses. Of the documentation selected, 80 percent was from the period 2010-2019. Data analysis and integration: The methods identified were classified into five groups: chemical electrodeposition, be it by in situ electrophoretic synthesis, electrolysis or electrophoresis; electroporation; electrospinning; distal magnetic control and electromagnetic biostimulation of cells and tissues, either directly or incorporating devices which convert electromagnetic energy into mechanical energy. Conclusions: These methods permit the conformation of composite cellular and acellular matrices as well as biostimulator devices controlling construction and action parameters in such a way that the processes obtained display greater reproducibility and are more in keeping with the specific requirements of each patient(AU)

Impacto clínico del estroncio y del zinc en los procesos de regeneración ósea y del cartílago, aproximación desde la biología hacia la clínica. Revisión de literatura / Clinical impact of strontium and zinc on bone and cartilage regeneration processes, an approach from biology to the clinic. Literature review

Muchos trastornos sistémicos como la artritis o la osteoporosis son patologías responsables de las alteraciones crónicas de la articulación temporomandibular, creando así un problema a largo plazo que afectan la calidad de vida de aquellas personas que las padecen. Actualmente no existe tratamiento curativo para dichas patologías, aunque sí de tipo paliativo, que en muchas ocasiones tienen efectos secundarios en el tiempo o una limitación en su efectividad y eficacia, por lo que se hace necesario buscar alternativas con la implementación de terapias regenerativas para el tratamiento de aquellas enfermedades que afectan el sistema musculoesquelético. En muchos estudios se discute sobre el papel fundamental que cumple el zinc y el estroncio en la génesis de tejido tanto cartilaginoso como óseo, así como la relevancia de incorporarlos con diversos biomateriales en procedimientos de regeneración, sin embargo, este tema no es claro aún y requieren más aten- ción por parte del clínico. El objetivo de este artículo es determinar la función cumplen el zinc y el estroncio en los procesos de regeneración del hueso y el cartílago desde una visión molecular y celular aplicada a la práctica clínica, con el fin de obtener nuevas alternativas en el tratamiento de diversas patologías y alteraciones musculoesqueléticas que mejoren las condiciones de salud oral de los pacientes, además de, contar con la revisión que nos aproxime a comprender los mecanismos de acción de diferentes moléculas que incorporadas a los biomateriales compatibles con el tejido duro y blando mejoren las condiciones biológicas para la regeneración.

Many systemic disorders such as arthritis or osteoporosis are pathologies responsible of temporomandibular joint chronic dysfunctions, thus creating a long-term problem that affects life ́s quality of those who suffer from them. Currently there is no curative treatment for these pathologies, although there is a palliative treatment, which in many cases have side effects over time or a limitation in their effectiveness and efficacy, so it is necessary to look for alternatives with the implementation of regenerative therapies for treatment of those diseases that affect musculoskeletal system. In many studies the fundamental role of zinc and strontium in genesis of both cartilaginous and bone tissue is discussed, as well as the relevance of incorporating them with various biomaterials in regeneration procedures, however, this issue is not clear yet and requires more attention from the clinician. The objective of this article is to determine function of zinc and strontium in regeneration processes of bone and cartilage from a molecular and cellular perspective applied to clinical practice, in order to obtain new alternatives in the treatment of various pathologies and musculoskeletal alterations that improve the oral health conditions of patients. In addition, this review brings us closer to understanding the mechanisms of action of different molecules that when incorporated into biomaterials compatible with hard and soft tissue improve the biological conditions for the regeneration.

Técnica de apexificación con un sustituto bioactivo de la dentina en una sola sesión: caso clínico / Apexification technique with a bioactive dentin substitute in a single session: a clinical case

Las piezas con necrosis pulpar y ápice abierto son un desafío de la práctica clínica endodóntica. Durante mucho tiempo estas piezas han sido tratadas con la técnica de apexificación con hidróxido de calcio. Esta técnica estimula la formación de una barrera calcificada a nivel apical, pero a partir de varias sesiones de tratamiento y los riesgos asociados que esto conlleva. Hoy en día, con el desarrollo de nuevas tecnologías, están a disposición materiales biocerámicos que permiten realizar el protocolo en una sola sesión. El Biodentine es un biocerámico con tiempo de fraguado corto y buena capacidad de sellado, que permite reducir los tiempos clínicos. El objetivo de este trabajo es presentar un caso clínico de una pieza dentaria diagnosticada con necrosis pulpar y con apicoformación incompleta, tratada con una técnica de apexificación con Biodentine en una sesión (AU)

Matriz extracelular de la submucosa de intestino delgado (mec- sid; sid) como biomaterial versátil en medicina regenerativa basada en ingeniería de tejidos / Extracellular matrix of small intestine submucose (mec-sid; sid) as a versatile biomaterial in regenerative medicine based on tissue engineering

Resumen Durante las últimas décadas, la submucosa del intestino delgado (SID), una matriz extracelular descelularizada (MEC) de origen natural, ha atraído atención en la reparación de tejidos porque puede proporcionar abundantes factores bioactivos y un microambiente biomimético de tres dimensiones para inducir las funciones celulares deseadas. En este artículo se revisan las últimas investigaciones sobre SID, que se centran en los siguientes aspectos: superioridad principal como una notable bioactividad, baja inmunogenicidad, reabsorbibilidad y capacidad de recelularización. Se reporta como la adhesión, proliferación, migración y diferenciación de las células se ve influenciada cuando son depositadas sobre este soporte, debido a sus características. Se presenta el gran potencial de este biomaterial para resolver los problemas de cuello de botella que se encuentran en la reparación de varios tejidos, convirtiéndola en un excelente biomaterial para uso en medicina regenerativa basada en ingeniería de tejidos. Palabras clave: Reparación de tejidos, matriz extracelular, Biomateriales, Ingeniería de tejidos, Propiedades fisicoquímicas.

Over the past decades, the small intestine submucosa (SID), a naturally occurring decellularized extracellular matrix (ECM), has attracted attention in tissue repair because it can provide abundant bioactive factors and a three-dimensional biomimetic microenvironment to induce the functions desired cell phones. This article reviews the latest research on SID, which focuses on the following aspects: main superiority as remarkable bioactivity, low immunogenicity, resorbability and recellularization capacity. It is reported how the adhesion, proliferation, migration and differentiation of cells is influenced when they are deposited on this support, due to its characteristics. The great potential of this biomaterial is presented to solve the bottleneck problems found in the repair of various tissues, making it an excellent biomaterial for use in regenerative medicine based on tissue engineering.

Utilización de biomateriales e injertos óseos autólogos en pacientes con atrofia alveolar / Bibliographic update on the use of biomaterials and autologous bone grafts in patients with alveolar atrophy

RESUMEN El material de elección para el reemplazo del hueso perdido por traumatismos, procesos patológicos congénitos o adquiridos y atrofia, son los injertos óseos autógenos o autólogos (hueso del propio paciente). A partir de la introducción del concepto de osteointegración por Branemark, los implantes dentales son parte de la terapéutica diaria para rehabilitar áreas edéntulas. La atrofia alveolar es quizás una de las condiciones bucales más incapacitantes; la razón reside en que es crónica, progresiva, acumulativa e irreversible, altera las relaciones maxilomandibulares, reduce la cantidad de hueso del área dentosoportada y la profundidad del surco. El material de injerto óseo ideal no debería ser sólo un sustituto óseo, sino un material de regeneración que se reabsorba completamente de modo simultáneo a la formación de hueso nuevo. Evaluar el éxito y fracaso de una terapia permite tomar decisiones para un mejoramiento continuo de la práctica clínica. El objetivo de la investigación fue demostrar la importancia de la utilización de biomateriales e injertos óseos autólogos en pacientes con atrofia alveolar (AU).

SUMMARY The elective material for replacing the bone lost by trauma, congenital or acquired pathological processes and atrophy are the autogenic or autologous bone grafts (the patient´s own bones). From the introduction of the concept of osseointegration by Branemark on, dental implants are part of the daily therapeutic for rehabilitating edentulous areas. Alveolar atrophy is perhaps one of the most disabling oral conditions, because it is chronic, progressive, cumulative and irreversible. It alters maxilla-mandibular relations, reduces the bone quality of the dentosupported area and the depth of the sulcus. The ideal bone graft material should not be only a bone substitute, by a regenerative material that could be completely reabsorbed simultaneously with the new bone formation. To assess the success and failure of a therapy allows taking decisions for the continuous improvement of the clinical practice. The aim of the research was to prove the importance of using biomaterials or autologous bone grafts in patients with alveolar atrophy (AU).

Uso da associação entre hidroxiapatita e plasma rico em plaqueta no tratamento de uma não união óssea de rádio e ulna em um cão - relato de caso / Use of the association between hydroxyapatite and platelet-rich plasma in the treatment of radius and ulna nonunion in a dog - case report / Asociación de hidroxiapatita y plasma rico en plaqueta en el tratamiento de ausencia ósea de radio y cúbito en un perro - relato de caso

A não união óssea é uma complicação ortopédica que ocorre normalmente devido à instabilidade da fratura em decorrência de uma escolha de fixação inadequada ou inapropriada, suprimento sanguíneo deficiente, osteomielite e afastamento excessivo dos fragmentos; sendo mais comumente em cães de raças pequenas e miniatura; e de maior ocorrência em regiões distais de rádio, ulna, tíbia e fíbula. Este trabalho relata a utilização da associação entre Hidroxiapatita e Plasma Rico em Plaqueta no tratamento de uma não união óssea de rádio e ulna e esclarece os benefícios desses biomateriais no processo de regeneração do tecido ósseo. O presente trabalho tem por objetivo relatar o caso de um canino com não união óssea de rádio/ulna devido ao alinhamento inadequado dos fragmentos ósseos no tratamento conservador com bandagem, proporcionando instabilidade do foco da fratura. O tratamento cirúrgico consistiu na colocação de uma placa óssea e enxertia com Hidroxiapatita e Plasma Rico em Plaqueta para melhor regeneração óssea. A utilização de tais biomateriais no tratamento da não união foi benéfica para a formação do calo ósseo primário, não produzindo efeitos adversos para o paciente. A partir desse resultado pode-se concluir que, a utilização desses biomateriais e enxertia precisa ser mais bem estudada e aprimorada na reparação óssea de uma não união, visto que, a aplicabilidade dessa associação mostrou-se um método eficiente, não apresentando sinais de infecção e nem evidência de rejeição.(AU)

Bone nonunion is an orthopedic complication that usually occurs due to fracture instability as a result of an inadequate or inappropriate choice of fixation, deficient blood supply, osteomyelitis, and excessive removal of fragments; which is more commonly seen in small and miniature breeds; and more frequent in the distal regions of radius, ulna, tibia, and fibula. This paper reports on the use of the association between Hydroxyapatite and Platelet-Rich Plasma in the treatment of a radius and ulna nonunion and clarifies the benefits of these biomaterials in the bone tissue regeneration process. This study reports the case of a dog presenting nonunion of radius and ulna bone due to inadequate alignment of bone fragments in a conservative treatment with bandage, providing instability of the fracture focus. The surgical treatment consisted of placing a bone plate and grafting with Hydroxyapatite and Platelet-Rich Plasma for better bone regeneration. The use of such biomaterials in the treatment of nonunion injuries was beneficial for the formation of the primary bone callus, without producing adverse effects for the patient. From this result, it can be concluded that the use of these biomaterials and grafting needs to be further studied and improved for use in bone repair of nonunion cases, since the applicability of this association proved to be an efficient method, with no signs of infection or evidence of rejection.(AU)

Ausencia de unión ósea es uma complicación ortopédica que normalmente ocurre debido a la instabilidade de la fractura como resultado de uma elección de fijación inadecuada o inapropriada, aporte sanguíneo deficiente, osteomielitis y remoción excessiva de fragmentos; que se observa com mayor frecuencia en perros de razas pequeñas y miniaturas; y más frecuente em regiones distales de radio, cúbito, tíbia y peroné. Este artículo informa sobre el uso de la asociación de Hidroxiapatita y Plasma rico en plaqueta en el tratamiento de ausencia de unión del radio e el cúbito, y aclara los benefícios de esos biomateriales en el processo de regeneración del tejido ósseo. Esa investigación ha tenido como objetivo reportar el caso de un perro sin unión de radio / cúbito por alineación inadecuada de fragmentos óseos en tratamiento conservador con vendaje, proporcionando inestabilidad del foco de la fractura. El tratamiento quirúrgico consistió en la colocación de una placa ósea e injerto con Hidroxiapatita y Plasma rico en plaqueta para uma mejor regeneración ósea. El uso de tales biomateriales en el tratamiento de ausencia de unión ha sido beneficioso para la formación del callo óseo primario, sin producir efectos adversos para el paciente. A partir de ese resultado se puede concluir que, el uso de esos biomateriales e injertos necesitan ser mejor estudiado y mejorado en la reparación de ausencia ósea, ya que la aplicabilidad de esa asociación demostró ser um método eficaz, sin presentar signos de infección y evidencia de rechazo.(AU)

Clasificación Sistemática de Apósitos: Una Revisión Bibliográfica / Systemic Classification of Wound Dressings: a Review

Resumen En la actualidad existe un gran número de apósitos dada la amplia disponibilidad de biomateriales y principios bioactivos, por lo cual se hace necesario un consenso acerca de la clasificación de estos, para no generar confusiones a la hora de entender su utilidad y su idóneo manejo en el ambiente clínico. Por este motivo, en el presente artículo se hace una revisión bibliográfica utilizando las bases de datos SCOPUS, ScienceDirect y Web of Science, con ecuaciones de búsqueda que incluían las palabras clave de los diferentes tipos de apósitos. Con esta información se encuentra que los apósitos pueden ser clasificados de acuerdo con su complejidad, la naturaleza del material polimérico, su permeabilidad, su interacción biológica con la herida y su acción terapéutica, lográndose tener una definición detallada con todos las características relevantes para hacer una adecuada elección de un apósito. Adicionalmente, se incluye una revisión acerca del proceso de cicatrización y los tipos de heridas, dado que de esto dependen los fines terapéuticos y la selección de un apósito u otro.

Abstract Nowadays, there is wide variety of dressings because availability of biomaterials and bioactive components, thus a consensus is needed on their classification, to avoid in understanding their usefulness and their proper handling in clinical practice. Therefore, in this paper a bibliographic review is made using the SCOPUS, ScienceDirect and Web of science databases, with search equations which include the keywords of different types of wound dressings. With this information, we found that dressings can be classified according to their complexity, the nature of the polymeric material, its permeability, its biological interaction with the wound and its therapeutic action, in order to have a detailed definition with all the relevant characteristics to make a proper choice of a dressing. Additionally, a review about the healing process and the types of wounds is included, since this have an important influence on the therapeutic purposes and the correct selection of dressings.

Progreso de la Impresión 3D de Dispositivos Médicos / Progress of the 3D Printing of Medical Devices

Resumen El trasplante de órganos y tejidos para dar solución a lesiones y defectos es un problema que con urgencia se debe tratar, pues aún existen dificultades en el proceso, como la escasez de donantes y el riesgo que ocasiona el rechazo inmunológico. La implantación de órganos y tejidos artificiales sugiere una mejor calidad de vida en los pacientes, sin embargo, se requiere de una técnica de manufactura que permita el desarrollo de estructuras complejas. La técnica de impresión 3D ofrece resolver las limitaciones actuales en el desarrollo de órganos y tejidos, ya que permite incorporar células en los biomateriales para la regeneración de diversas estructuras biológicas. Esta revisión resume los estudios más relevantes y el progreso en el desarrollo de implantes, prótesis e ingeniería de tejidos mediante impresión 3D, se introduce a los distintos biomateriales empleados en la manufactura aditiva, así como las diversas técnicas de impresión utilizadas en aplicaciones biomédicas.

Abstract Transplant of organs and tissues to solve injuries and defects is a problem that must be resolve urgently, because there are difficulties in the process, such as the shortage of donors and the risk caused by immunological rejection. The implantation of artificial organs and tissues suggests a better quality of life in patients, however, it requires a manufacturing technique that allows the development of complex structures. The 3D printing technique offers to solve the current limitations in the development of organs and tissues, allows the incorporation of cells in biomaterials for the regeneration of biological structures. This review summarizes the most relevant studies and progress in the development of implants, prosthesis and tissue engineering using 3D printing, introducing to the different biomaterials used in additive manufacturing, , as well as printing techniques used in biomedical applications.

Influencia de rhBMP-2 en la reparación ósea de defectos críticos con diferentes biomateriales / Influence of rhBMP-2 on bone repair of critical size defects with different biomaterials

La regeneración de defectos óseos críticos requiere la utilización de biomateriales óseos. Así, se han utilizados agentes osteogénicos como la proteína morfogenética (rhBMP-2). El objetivo fue describir la formación ósea de defectos óseos críticos en calota de ratas utilizando rhBMP-2 con distintos biomateriales. Se realizaron dos defectos óseos críticos de 5 mm en 15 calotas de ratas machos adultas divididos en grupo control (sin tratamiento) (C); autoinjerto + rhBMP-2 (A); fosfato tricálcico + rhBMP-2 (BTCP); xenoinjerto de bovino + rhBMP-2 (B) y hidroxihapatita + rhBMP-2 (HA). A las ocho semanas post tratamiento, se realizó la eutanasia y posterior análisis histológico de los defectos. El grupo C no presentó formación de tejido óseo en el defecto. En el resto de los grupos, se formó abundante tejido óseo en los márgenes, por lo tanto, el defecto presentó menor tamaño. El grupo HA presentó formación ósea trabecular con amplios espacios medulares y abundante tejido adiposo. El grupo B-TCP también presentó formación ósea trabecular y la mayoría de las muestras presentaron puente óseo en el defecto. El grupo B presentó partículas de material injertado rodeado por trabéculas óseas y tejido conectivo. En el grupo A, todas las muestras presentaban puente óseo formado por bloques de autoinjerto rodeado por tejido conectivo y óseo. Es posible concluir que los defectos óseos de 5 mm en calota de rata son defectos críticos que requieren utilizar biomateriales para la reparación del defecto. El grupo B-TCP presentó características histológicas más próximas a la regeneración ósea lograda con el Grupo A.

The regeneration of bone critical size defects requires the use of bone biomaterials. Therefore, an osteogenic agent such as bone morphogenetic protein (rhBMP-2) has been used. The objective was to describe the bone formation of bone critical size defects in the rat calvaria using rhBMP-2 with different biomaterials. Two critical bone defects of 5 mm were made in 15 calvaria of adult male rats divided into a control group (without treatment) (C); autograft + rhBMP-2 (A); tricalcium phosphate + rhBMP-2 (B-TCP); bovine xenograft + rhBMP-2 (B) and hydroxyhapatite + rhBMP-2 (HA). At eight weeks post treatment, euthanasia and subsequent histological analysis of the defects were performed. Group C did not show bone tissue formation in the defect. In the rest of the groups, abundant bone tissue formed in the margins, therefore, the defect was smaller. The HA group presented trabecular bone formation with large medullary spaces and abundant adipose tissue. The B-TCP group also presented trabecular bone formation and most of the samples formed a bone bridge across the defect. Group B presented grafted material particles surrounded by bone trabeculae and connective tissue. In group A, all samples presented a bone bridge formed by autograft blocks surrounded by connective and bone tissue. It is possible to conclude that 5 mm bone defects in rat calvaria are critical size defects that require the use of biomaterials for defect repair. The B-TCP group presented histological characteristics similar to the bone regeneration achieved with Group A.