Biomateriales Multifuncionales: Combinando Estrategias de Modificación de Materiales para la Ingeniería de Superficies de Contacto Celular

En el cuerpo humano, las células en un tejido están expuestas a señales derivadas de su matriz extracelular específica (ECM), como la estructura arquitectónica, las propiedades mecánicas y la composición química (proteínas, factores de crecimiento). La investigación sobre biomateriales en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa tiene como objetivo recrear tales estímulos utilizando materiales diseñados para inducir una respuesta específica de las células en la interfaz. Aunque el diseño tradicional de biomateriales ha estado mayormente limitado a variar señales individuales, en los últimos años ha surgido un creciente interés por combinar varias características para mejorar la imitación de las propiedades de la matriz extracelular. Un progreso tremendo en la modificación combinatoria de superficies, explotando, por ejemplo, características topográficas o variaciones en mecánica combinadas con señales bioquímicas, ha permitido la identificación de sus características regulatorias clave sobre diversas decisiones del destino celular. Los gradientes, en particular, facilitaron tal investigación al permitir la investigación de cambios continuos combinados de diferentes señales. A pesar de desentrañar sinergias importantes para las respuestas celulares, surgen desafíos en términos de fabricación y caracterización de materiales diseñados multifuncionales. Esta revisión resume el trabajo reciente sobre modificaciones de superficie combinatorias que tienen como objetivo controlar las respuestas biológicas. Se destacan y discuten los métodos de modificación y caracterización para un control mejorado sobre las propiedades del material multifuncional. De este modo, esta revisión profundiza en la comprensión y el conocimiento de la modificación de materiales combinatorios biomiméticos, sus desafíos pero especialmente su potencial.