第一部分。组织工程
医学进步已经达到了直到最近才想象的水平。其中，组织工程有重要的参与。有可能将细胞、生物材料和生物活性分子结合起来，以修复或复制具有与原始结构相似功能的组织或器官。原则上，生物材料被用作分子支架，作为负责形成新组织的细胞的锚定和生长的三维（3D）支撑或指南。
第一批分子支架采用胶原蛋白、糖胺聚糖（GAG）、壳聚糖和海藻酸酯等天然材料设计；然后使用人造化合物，如聚乳酸（PLA）、聚乙二醇酸（PGA）、聚氨酯（PLGA）、聚氨酯（PU）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚对苯二甲酸乙二甲酸乙二醇酯（PET）；生物陶瓷，如羟基磷灰石（HA）和磷酸三钙；不锈钢、铬钴合金（Co-Cr）或钛合金（Ti）等金属，最近，新的研究转向纳米技术的使用。
纳米技术和组织工程之间的关系是由于帮助细胞联合和相互通信的细胞外基质（ECM）由由生物活性分子组成的纳米纤维网络组成。正是在这一点上，纳米技术为再生医学开辟了新的可能性，因为事实证明，使用与ECM具有相同纳米尺度的材料有利于模仿生物体的生理环境，以刺激细胞在更自然的环境中生长和分化。
近年来研究最多的纳米材料包括石墨烯材料，它由二维（2D）六边形网络中的纳米碳原子片组成。组织工程最有趣的特性包括：其大表面积、机械阻力、导热性、生物相容性，以及与其他材料共享其特性以改善其原始特性的非凡能力。
例如，在某些生物聚合物的3D结构中使用石墨烯材料对心脏、肝脏、骨骼、软骨和皮肤组织进行的测试表明，其物理化学、机械、电气和生物性能有了显著改善，对干细胞粘附和分化做出了出色的响应。
2022年，安达尔泰克技术中心（西班牙）报告称，通过3D打印从石墨烯衍生的聚合物中开发了一种材料，这种材料对肌肉组织的再生具有巨大潜力。他们证明，在石墨烯衍生物的存在下，细胞在没有外部刺激的情况下收缩和扩张，因此，它具有巨大的再生医学使用潜力。
另一方面，UNAM牙科研究生研究和研究部（DEPeI）和国家高等研究学院（ENES）莱昂单元，Mx.通过发表在J Oral Res 2021上的一项研究，支持石墨烯氧化物（GO）在牙科生物材料设计中的可能性。Graphenemex® GO样本的研究结果得出结论，这种纳米材料与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）结合，除了改善其物理力学性能外，在评估牙龈成纤维细胞、牙髓细胞和人类成骨细胞培养物时，还表现出良好的兼容性和有趣的细胞增殖刺激。
2020年，马拉加大学（西班牙）的研究人员发表了另一项研究，将GO确定为再生医学的理想材料。在动物模型上进行的研究表明，不同类型的石墨烯氧化物与多巴胺能细胞具有很高的生物相容性，有利于它们的成熟，并保护它们免受帕金森病的毒性条件的影响。这些结果假设GO是一个足够的支架，可以测试新药或开发帕金森病细胞替代疗法的结构。
尽管对石墨烯材料与生物介质的相互作用进行了大量研究，但要获得这些生物材料并进行临床操作，还有很长的路要走。Energeia- Graphenemex是墨西哥在拉丁美洲研究和开发石墨烯材料应用的先驱公司，与其他公司和研究中心合作，寻求与科学合作，在安全框架内理解这些相互作用，为在生物医学部门使用石墨烯纳米技术造福社会奠定坚实的基础。
起草：EF/DHS
参考资料
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Chapter 92 e: Tissue Engineering, Anthony Atala. 2023 McGraw Hill.
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