我们研究人员开发能够抑制HPV感染的3D打印植入物

时间：2020-05-28 09:18 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

中国3D打印网5月28日讯，来自北京清华大学的研究人员已经3D打印了个性化的宫颈组织植入物，以抵抗人乳头瘤病毒（HPV）。通过在锥形聚氨酯植入物的多孔结构中加载抗HPV蛋白，该团队能够定量控制蛋白的释放并抑制子宫宫颈部位附近的HPV生长。

3D打印的子宫颈植入物

3D打印的子宫宫颈植入物。图片来自清华大学。
HPV和宫颈癌
HPV是导致全球91％宫颈癌病例的原因。每年总共有460,000例新病例，主要治疗方法是宫颈锥切除术，从而取出圆锥形组织样本以进行诊断。如果存在癌前细胞，该程序还可以去除癌前细胞，并且大部分组织会在六周内重新生长。然而，这种治疗方法并非奇迹，因为它可导致组织缺陷，并倾向于出现较高的感染复发率。
3D打印宫颈植入物
研究人员的目的是开发一种非破坏性的抗HPV植入物，该植入物还可以促进锥状组织的生长。第一步涉及根据医学成像数据设计圆锥形结构-最终植入物的底部直径为30mm。选择的材料是FDA批准的可植入生物材料聚氨酯，采用的3D打印技术是低温沉积（LDM）。与常规FDM不同，LDM发生在零度以下的环境中，通常为-20°C至-30°C，因此相分离发生在印刷结构内部。结合冷冻干燥技术，可以在3D打印部件中获得多孔结构。

植入物的多孔结构。图片来自清华大学。
此处的孔隙率很重要，因为它可以使研究人员为植入物加载抗HPV的“ JB蛋白”。为了修改和测试不同的孔隙率，研究人员只需在制造过程中修改其温度曲线即可实现各种线间距。研究小组发现孔隙度和蛋白质含量之间呈线性负相关，但蛋白质的释放速率随孔隙度的增加而增加。发现该蛋白质可有效抑制HPV进入宿主细胞并降低其作为植入部位的活性。
细胞毒性和细胞相容性测试也指出了这样的结论，即植入物可促进细胞生长和粘附，修复锥后的愈合组织。最重要的是，机械测试返回的机械性能与原始子宫颈组织相当-压缩模量为0.06-0.25 MPa。该结果强烈表明3D打印可用于锥切后修复宫颈组织并抑制复发的HPV感染。

来自生物相容性测试的影像。图片来自清华大学。

中国3D打印网点评：3D打印的医疗植入物在最近几个月中经常出现在AM研究中。 4月，来自安大略省莫霍克学院和麦克马斯特大学的研究人员成为第一个研究钛合金Ti-5553对3D打印骨植入物的适用性的人。植入物部位的细胞显示出延伸和生长，这表明这种新型合金具有强大的潜力，可作为骨植入物。在麻省理工学院的其他地方，3D打印被用于使用导电聚合物液体材料开发柔软而灵活的脑电极。

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