Copper3D開發(fā)出抗HIV艾滋病病毒的可3D打印材料,，滅活率接近100%

2020年2月26日,，南極熊從外媒獲悉,，抗菌材料開發(fā)商Copper3D開發(fā)了一種新的3D打印產(chǎn)品，由Copper3D的PLACTIVE材料制成，可以在母乳喂養(yǎng)期間充當母子之間的接口,，使母乳中的HIV（艾滋病病毒）失去活性,。

這種新型材料使用了基于納米銅的添加劑，可以讓PLA具有標準的抗菌性能,。先前的研究已經(jīng)證明了這種材料的潛力,，Copper3D開發(fā)了一種最終用途配方，可以在實驗室之外的實際生活中使用,。

專用醫(yī)療工具,，Copper3D拍攝

艾滋病問題

根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）的數(shù)據(jù)，到2018年底,，全球有3790萬人感染了艾滋病毒,。其中810萬人不知道自己患有這種疾病。根據(jù)聯(lián)合國兒童基金會的數(shù)據(jù),，2017年,，攜帶艾滋病毒的兒童和青少年人數(shù)達到300萬，年新感染的人數(shù)為43萬,，死于與艾滋病相關(guān)的原因的人數(shù)為13萬,。根據(jù)聯(lián)合國艾滋病規(guī)劃署的數(shù)據(jù)，在2018年期間,，由于懷孕期間和母乳喂養(yǎng),，使得0-14歲兒童中有26,000例HIV感染。

母乳喂養(yǎng)是發(fā)展中國家中艾滋病毒傳播的主要方式,，因為他們沒有滅活藥物和適當?shù)慕逃�,。控制和減少母乳喂養(yǎng)的傳播將大大降低年幼兒童的艾滋病毒感染率,，否則他們別無選擇,。

Copper3D的醫(yī)學總監(jiān)Claudio Soto博士說：“了解HIV統(tǒng)計數(shù)據(jù)背后的全球性問題，并分析我們的抗菌材料在遏制HIV病毒傳播中的作用,，我們認為可以開發(fā)出一種能夠就像母子之間的接口紐帶,，通過母乳喂養(yǎng)來預(yù)防這種病毒的傳播�,！�

PLACTIVE材料與艾滋病

銅基添加劑和過濾器通過專門針對蛋白酶的作用而使HIV滅活,，而蛋白酶對于病毒復(fù)制至關(guān)重要。銅離子降解病毒磷脂質(zhì)膜并使病毒核酸變性,。這有可能顯著減慢病毒的增長速度,，但確實帶來了挑戰(zhàn)。母乳中含有銅離子的毒性水平目前未知,，母乳的營養(yǎng)降解尚不清楚,，并且目前正在研究病毒與PLACTIVE失活所需的接觸時間。

為了解決這些問題，Copper3D團隊啟動了兩條研究線,。第一部分專注于確定PLACTIVE對HIV感染的母乳樣品的有效性,。第二部分著重于設(shè)計可以充當母嬰界面并優(yōu)化受污染母乳中HIV病毒滅活的物體。

實驗室過程

Copper3D團隊委托了一個實驗室研究,，其中涉及雙盲實驗,，隨機和陽性/陰性對照組。治療20份HIV-1樣本并隨機分為A,、B和對照組,。將A和B樣品放入3D打印的PLACTIVE盒子中，表面積為40平方厘米,。樣品在PLACTIVE表面暴露15,、60、120和900秒,。

測試PLACTIVE材料對HIV的有效性,，圖片來自Copper3D

Copper3D創(chuàng)新總監(jiān)DanielMartínez解釋說：“初步結(jié)果顯示，只需將樣品暴露于含有銅納米顆粒的3D打印盒中,，病毒復(fù)制率就會降低58.6％,。十五秒鐘的曝光足以實現(xiàn)這種減少。這些數(shù)據(jù)使我們推斷出,，通過將接觸表面增加10倍,，我們可以獲得更高的失活率，非常接近100％,，根據(jù)我們的計算，最有可能在不到5秒的時間內(nèi)完成,�,！�

據(jù)Copper3D稱，這是第一個通過3D打印將具有抗菌銅納米技術(shù)的聚合物與HIV滅活一起研究,。3D打印出具有HIV滅活功能的最終用途產(chǎn)品,。

病毒滅活裝置

這設(shè)備依賴于納米銅材料的抗菌能力。通過最大程度地增加受感染的母乳與PLACTIVE接觸的表面積和時間,，可以使HIV滅活最大化,，從而使其不再對母乳喂養(yǎng)的孩子具有傳染性。該設(shè)備通過使用模仿胃腸道結(jié)構(gòu)的分層設(shè)計,，將接觸面積擴大約10倍,。團隊目標是在2020年確定最終的功能齊全的模型設(shè)計。

3D打印的HIV滅活設(shè)備,， 圖片來自Copper3D

內(nèi)布拉斯加大學生物力學副教授Jorge Zuniga博士說：“ Copper3D創(chuàng)造了這種革命性的設(shè)備,，對減少艾滋病毒的母嬰傳播產(chǎn)生了巨大影響，再次顛覆了醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域。我們的實驗室很幸運能與Copper3D合作,，開展如此有影響力的項目,。”

Copper3D并不是唯一一家開發(fā)抗菌3D打印材料的公司,。 法國有機硅制造商STERNE先前已發(fā)布了一種抗微生物有機硅,，有機硅可抵抗3D打印產(chǎn)品內(nèi)部和外部的細菌形成。 研究人員開發(fā)了具有愈合功能的抗菌3D可打印傷口敷料,。 隨著新病毒的出現(xiàn),，也許未來幾年對3D打印解決方案的探索可能會在流行病學領(lǐng)域產(chǎn)生重大成果。


編譯自：3dprintingindustry