3D打印研究（jiū）出可抑制HPV感染植入物

来自北京清（qīng）华大（dà）学的研究人员通过3D打印出了一种（zhǒng）个性化的（de）宫颈组（zǔ）织植入物，以对抗人类乳头瘤（liú）病毒（HPV）。通过在锥形聚（jù）氨酯植入物的多孔结构中（zhōng）加载一种抗HPV蛋白，该团队能够定量（liàng）控（kòng）制该蛋白的释放，抑制（zhì）HPV在宫颈部位附近生长。

清华研究人员3D打（dǎ）印植入物可抑制HPV感染

3D打印（yìn）的宫颈植（zhí）入物 图片来源：清华大学

HPV与（yǔ）宫颈癌

HPV是全球91%的（de）宫颈癌病例的（de）病因。每年有46万个（gè）新病例（lì），主要的治疗方法是宫颈锥体切除术，即切（qiē）除一个锥体形（xíng）状的组织样本，用于诊断。如果有癌（ái）前细胞存在，该方法还可以去（qù）除（chú）癌前细胞，大部分组织会在六周内重新生长出（chū）来（lái）。然而，这种治疗方（fāng）法并不是（shì）神药，因为（wéi）它可（kě）能导致组织缺损，而且往往感染复（fù）发率较高。

3D打印的宫（gōng）颈移植术

研究人员的目标（biāo）是开（kāi）发一种非破坏性的抗HPV植（zhí）入物，这种植入物也可以促进（jìn）结扎部位的组织生（shēng）长。第一（yī）步是根据（jù）医（yī）学影像数（shù）据设计出锥形结构--植入物最终在底部的（de）直径（jìng）为30毫（háo）米（mǐ）。选择的材料是FDA认证的可植入生物（wù）材料--聚氨酯，采用的3D打（dǎ）印技（jì）术是低温沉积（jī）（LDM）。与普通（tōng）的FDM不同（tóng），LDM是在零度以（yǐ）下的（de）环境中进行的，通常是在-20°C到-30°C的环（huán）境（jìng）中进行，所以相分离是在打印结构内部进行的。结合冻干技术，可以在3D打（dǎ）印出（chū）的（de）零（líng）件（jiàn）中获得多孔结构。

植入（rù）物的多（duō）孔（kǒng）结构。图片来源：清华大学（xué）

孔隙（xì）度在（zài）这（zhè）里很重要，因为它可以让研究人（rén）员在植入物中装（zhuāng）载抗HPV "JB蛋白（bái）"。为了修（xiū）改和测试不同（tóng）的孔隙度，研究（jiū）人员在制造（zào）过程中简单地（dì）修（xiū）改了温（wēn）度曲线（xiàn），并实现了各（gè）种导线间距。研究小组发现，孔隙度（dù）与蛋白质负载之间呈线性负相（xiàng）关，但蛋白质的释放率随孔隙度的（de）增加而增加。研（yán）究（jiū）人员（yuán）发现，该（gāi）蛋白能有效地抑（yì）制HPV进入宿主细胞（bāo），降（jiàng）低了HPV作为（wéi）植（zhí）入部（bù）位的活（huó）性。

细胞毒性和细胞相容性试验也指出，植入物能（néng）鼓励细胞生长（zhǎng）和粘附，修复愈（yù）合（hé）后的组织。在此基（jī）础（chǔ）上，力学测试返回（huí）的力学性能与（yǔ）原始宫颈组（zǔ）织相当（dāng）--抗压模量为0.06-0.25兆帕。该结果有力地表明，3D打印技（jì）术可用于修复宫颈组（zǔ）织凝固后的宫颈（jǐng）组织，并抑（yì）制HPV复发感（gǎn）染。

该研究的更多细节可以在题为 "具有蛋白释放功能的个性化宫颈组织植（zhí）入物的设计、建（jiàn）模和3D打印（yìn） "的论（lùn）文中找（zhǎo）到。该论文由赵晨佳（jiā）、王（wáng）梓桐、陈（chén）华（huá）、纪景元、周振振振、方永聪、翁丁（dīng）、吕璐、庞媛媛和孙伟共（gòng）同撰写（以上名字皆为音（yīn）译，如有出入敬请原谅）。

近几个月来，3D打印的医疗植入（rù）物在AM研究中频频出现。今（jīn）年4月（yuè），来自安（ān）大略省莫霍克学院（yuàn）和麦克马（mǎ）斯特大学的研（yán）究人员（yuán）率先研究（jiū）了一种（zhǒng）钛（tài）合金Ti-5553是否适合3D打印骨植入物。植入（rù）体部位的（de）细胞显（xiǎn）示（shì）出了延伸和生长，表（biǎo）明这种新型合金作为骨植入体具有强大的（de）潜（qián）力（lì）。在其（qí）他地方（fāng），在（zài）麻省理工（gōng）学（xué）院，3D打印正在使用导电聚（jù）合物液体材（cái）料开发（fā）柔软的柔性脑（nǎo）电极。