Abstract:Chitosan is a versatile polymer, whose applicability in bone repair has been widely investigated. The main biological properties of this polymer are related to its biocompatibility, slow degradation, and controlled bioreabsorption. It also presents bioactivity in the induction or stimulation of osteoblasts, and antimicrobial, antifungal, hemostatic and angiogenic properties. Due to its characteristics, chitosan may integrate the structure of anionic polyelectrolytes, such as proteins and polymers which makes possible the obtainment of different biomaterials with properties, applications and distinct forms of presentation possible. Chitosan, when used in a three-dimensional (3D) matrix form, acts as a physical scaffold for tissue regeneration, through migration, adhesion and proliferation of bone cells. Its polymeric structure and its physical and chemical attributes allow the improvement of its bioactive properties through the addition of composites, cells, or growth factors. Thus, to the extent that there is improvement in the microstructure molecular of the chitosan, there are modifications in its properties as a reference biomaterial in bone tissue bioengineering. Among the modifiable characteristics of these biomaterials in the base of the chitosan, the mechanical strength, surface topography, hydrophilicity, elasticity, porosity, interconnectivity, biodegradation, molar mass, and its pH are to be noted. This paper, therefore, aims to address the main aspects (micro and macro-structural) related to the structure of chitosan in bone tissue repair, as well as its impact on the biological behavior of 3D arrays when it's used alone or in combination with other biomaterials in regenerative medicine.Keywords: Chitosan; biomaterial; three-dimensional matrix; bone repair.
ResumoA quitosana é um polímero versátil, cuja aplicabilidade no reparo ósseo tem sido amplamente investigada. As principais propriedades biológicas desse polímero estão relacionadas à sua biocompatibilidade, à degradação lenta e à biorreabsorção controlada. Apresenta também bioatividade na indução ou estimulação de osteoblastos, ação antimicrobiana, antifúngica, hemostática e angiogênica. Em razão de suas características, podem integrar a sua estrutura os polieletrólitos aniônicos, os polímeros e proteínas, o que possibilita a obtenção de diferentes biomateriais com propriedades, aplicações e formas de apresentação distintas. Quando utilizada sob a forma de matriz tridimensional (3D), atua como arcabouço físico para a regeneração tecidual, pela migração, adesão e proliferação das células ósseas. Sua estrutura polimérica e seus atributos físico-químicos permitem o aprimoramento de suas propriedades bioativas por meio da adição de compósitos, células ou fatores de crescimento. E assim, na medida em que há aprimoramento na microestrutura molecular da quitosana, há modificações nas suas propriedades como biomaterial de referência na bioengenharia tecidual óssea. Dentre as características modificáveis desses biomateriais à base de quitosana, d...