L'autogreffe osseuse, couramment utilisée en pratique clinique pour la réparation des pertes de substance osseuse, peut présenter des inconvénients liés à la faible quantité d'os disponible et à la morbidité qu'engendre son prélèvement. Les chirurgiens disposent actuellement de nombreux biomatériaux pouvant être classés en fonction de leurs propriétés biologiques. Parmi les matériaux bioactifs, les matériaux à surface réactive comme les bioverres établissent une liaison solide avec l'os receveur, mais leur fragilité limite leur utisation. De plus, ces matériaux ne sont pas colonisables par les cellules osseuses contrairement aux matériaux ostéoconducteurs, capables de recevoir une repousse osseuse. Les biomatériaux ostéoconducteurs sont essentiellement représentés par les céramiques phosphocalciques synthétiques (hydroxyapatite (HA) et phosphate tricalcique (TCP)) ou naturelles (corail et biomatériaux dérivés de la matrice osseuse). Le corail naturel ou le TCP pur sont très résorbables, l'HA pure ne l'est que faiblement. Mais la néoformation osseuse dans ces matériaux s'effectue de façon passive et ne peut donc se faire que dans un périmètre limité de l'os adjacent. Ces matériaux peuvent être utiles pour régénérer des défauts osseux de petite taille. Ils sont cependant mis en échec lorsqu'on s'adresse à des pertes de substances plus importantes. Les voies de recherche actuelles visent à améliorer leur efficacité en y ajoutant une « activité biologique » donnant naissance à une nouvelle génération de biomatériaux. On distingue principalement les matériaux ostéo-inducteurs constitués d'un support imprégné de facteurs de croissance, en particulier les BMP qui sont les seules molécules à potentiel ostéo-inducteur, et les matériaux hybrides associant les biomatériaux à des cellules de moelle osseuse. Si l'efficacité des facteurs de croissance a largement été démontrée dans les essais expérimentaux, leur innocuité n'est encore pas établie. De plus, les doses utilisées dans ces essais dépassent considérablement les doses physiologiques. De nombreuses équipes travaillent actuellement sur la mise au point d'un matériau support adapté permettant une maîtrise du relargage des facteurs de croissance. Les biomatériaux hybrides utilisent une large gamme de biomatériaux présentant une structure poreuse tridimentionnelle interconnectée, favorable à la pénétration des cellules de moelle. La culture préalable des cellules de moelle pourrait permettre une amplification illimitée des cellules ostéogéniques. Des essais cliniques ont été réalisés bien que l'innocuité totale des facteurs de croissance et le devenir des cellules osseuses implantées ne soient pas encore totalement établis. Ces deux axes de recherche font donc actuellement encore l'objet de nombreuses expérimentations in vitro et in vivo mais représentent une voie d'avenir certaine dans le cadre de la reconstruction osseuse.