Defeitos ósseos críticos apresentam capacidade limitada de regeneração espontânea, o que evidencia a necessidade de desenvolver biomateriais capazes de favorecer a neoformação óssea. Neste estudo, foi avaliado o potencial regenerativo de scaffolds biodegradáveis de poliuretano (PU), denominados Sc1 e Sc2, sintetizados a partir de monoacilglicerídeos (MAG) obtidos do óleo de buriti (OB) (Mauritia flexuosa L.) e polietilenoglicol 400 (PEG 400). O delineamento experimental permitiu investigar a bioatividade intrínseca dos compostos derivados do óleo de buriti e avaliar a influência da concentração de PEG 400 sobre as propriedades dos scaffolds. Para isso, foram realizadas análises estruturais e biológicas, além da avaliação do potencial desses biomateriais para promover a regeneração óssea. A microtomografia computadorizada revelou elevada porosidade e interconectividade para ambos os scaffolds, com melhor conectividade porosa para o Sc2. Os ensaios Live/Dead demonstraram alta viabilidade celular e maior densidade osteoblástica no Sc2 (p < 0,05), enquanto o scratch assay evidenciou maior migração celular e fechamento mais rápido da lesão. O ensaio HET-CAM confirmou elevada compatibilidade vascular e ausência de irritação para ambos os materiais. Em modelo de defeito ósseo crítico em tíbia de rato, os scaffolds promoveram regeneração óssea progressiva, sendo o Sc2 associado à formação de trabéculas mais espessas e interconectadas, maior atividade osteoblástica e maior maturação tecidual após 30 dias. Os resultados indicam que a redução do teor de PEG 400 favorece as interações célula-material e potencializa a bioatividade intrínseca dos compostos derivados do OB. Assim, os scaffolds MAG/PEG 400 apresentam potencial promissor como biomateriais sustentáveis e bioativos para aplicações em regeneração óssea.