Knochengewebe beruht auf dem komplexen Zusammenspiel zwischen Blutgefäßen und Nervenfasern, beide sind für viele physiologische und pathologische Prozesse des Skelettsystems essentiell. Blutgefäße versorgen die Nerven- und Knochengewebe mit dem notwendigen Sauerstoff und Nährstoffen und entfernen Stoffwechselabfälle. Gleichzeitig gehen Nervenfasern während des Wachstums den Blutgefäßen voraus, fördern die Vaskularisierung und beeinflussen Knochenzellen, indem sie Neurotransmitter zur Stimulierung der Osteogenese ausschütten. Trotz der entscheidenden Rollen beider Komponenten konzentrieren sich aktuelle Biomaterialien im Allgemeinen darauf, die Reparatur der intraossären Blutgefäße zu verbessern, während die Bedeutung der Nerven häufig vernachlässigt wird. Das Verständnis der Verteilung und Hauptfunktionen von Blutgefäßen und Nervenfasern im Knochen ist entscheidend für die Entwicklung effektiver Biomaterialien für die Knochengewebezüchtung. Diese Übersicht untersucht zunächst die Anatomie der intraossären Blutgefäße und Nervenfasern und hebt ihre wichtigen Rollen in der embryonalen Knochenentwicklung, im Stoffwechsel und in der Reparatur hervor. Es werden innovative Strategien zur Knochenregeneration vorgestellt, die darauf abzielen, das neurovaskuläre System im Knochen in den letzten 10 Jahren zu beschleunigen. Behandelt werden Materialeigenschaften (Steifigkeit, Oberflächentopographie, Porenstrukturen, Leitfähigkeit und Piezoelektrizität) sowie zellfreie biologische Faktoren [Neurotrophine, Peptide, Ribonukleinsäuren (RNAs), anorganische Ionen und Exosomen]. Die wichtigsten Herausforderungen, denen neurovaskularisierte Materialien bei ihrer klinischen Umsetzung begegnen, wurden ebenfalls hervorgehoben. Darüber hinaus erörtert die Übersicht zukünftige Forschungsrichtungen und potenzielle Entwicklungen zur Herstellung von Knochenreparaturmaterialien, die die natürlichen Heilungsprozesse des Knochengewebes genauer nachahmen. Diese Übersicht wird Forschern und Kliniker als wertvolle Referenz dienen, um neue neurovaskularisierte Biomaterialien zu entwickeln und deren klinische Umsetzung zu beschleunigen. Indem sie die Lücke zwischen experimenteller Forschung und praktischer Anwendung überbrücken, haben diese Fortschritte das Potenzial, die Behandlung von Knochendefekten zu transformieren und die Lebensqualität von Patienten mit knochenbezogenen Erkrankungen deutlich zu verbessern.

Biomaterialien;Blutgefäße;Knochen;Nerv;Neurovaskularisierung