Avances en Biocerámicas para la Regeneración Ósea: De Materiales Bioinertes a Compuestos Bioactivos

Abstract

Este artículo ofrece una revisión sistemática de la evolución de los biomateriales cerámicos utilizados en la regeneración de tejido óseo, desde cerámicas tradicionales bioinertes hasta biocerámicas bioactivas y reabsorbibles. La metodología incluyó una revisión exhaustiva de la literatura utilizando bases de datos principales como PubMed, Scopus, Web of Science, y Google Scholar. Se aplicaron estrategias de búsqueda detalladas con palabras clave específicas y operadores booleanos, seleccionando estudios que aportaban directamente al entendimiento del desarrollo y aplicaciones de biocerámicas en la regeneración ósea. La transición de materiales como la alúmina y la zirconia hacia compuestos más avanzados como el fosfato de calcio y el vidrio bioactivo es analizada en detalle. Se discute cómo estas generaciones sucesivas han mejorado la interacción con el tejido óseo, desde la simple osteointegración hasta la facilitación de la osteogénesis y angiogénesis. Se enfatiza la importancia de la microestructura y la composición química en la eficacia de la integración de estos materiales con el tejido óseo, incluyendo el impacto de la porosidad y la superficie superficial en la respuesta biológica. Adicionalmente, se examina el papel de las últimas innovaciones en biocerámicas, como aquellas que ofrecen liberación controlada de fármacos y agentes bioactivos en la mejora de los resultados de la regeneración ósea. Este trabajo subraya la relevancia de un enfoque interdisciplinario en la investigación de biomateriales, combinando conocimientos de la biología ósea, la química de materiales, y la ingeniería de tejidos para el diseño de soluciones más efectivas y personalizadas en la regeneración de tejido óseo.

This article provides a systematic review of the evolution of ceramic biomaterials used in bone tissue regeneration, from traditional bioinert ceramics to bioactive and resorbable bioceramics. The methodology included a comprehensive literature review using major databases such as PubMed, Scopus, Web of Science, and Google Scholar. Detailed search strategies with specific keywords and Boolean operators were applied, selecting studies that directly contribute to the understanding of the development and applications of bioceramics in bone regeneration. The transition from materials such as alumina and zirconia to more advanced compounds like calcium phosphate and bioactive glass is analyzed in detail. It discusses how these successive generations have improved interaction with bone tissue, from simple osteointegration to facilitating osteogenesis and angiogenesis. The importance of microstructure and chemical composition in the effectiveness of integrating these materials with bone tissue is emphasized, including the impact of porosity and surface area on the biological response. Additionally, the role of the latest innovations in bioceramics, such as those offering controlled release of drugs and bioactive agents in improving bone regeneration outcomes, is examined. This work highlights the relevance of an interdisciplinary approach in biomaterials research, combining knowledge from bone biology, materials chemistry, and tissue engineering to design more effective and personalized solutions in bone tissue regeneration.