Copper3D开发出抗HIV艾滋病病毒的可3D打印材料，灭活率接近100%

2020年2月26日，南极熊从外媒获悉，抗菌材料开发商Copper3D开发了一种新的3D打印产品，由Copper3D的PLACTIVE材料制成，可以在母乳喂养期间充当母子之间的接口，使母乳中的HIV（艾滋病病毒）失去活性。

这种新型材料使用了基于纳米铜的添加剂，可以让PLA具有标准的抗菌性能。先前的研究已经证明了这种材料的潜力，Copper3D开发了一种最终用途配方，可以在实验室之外的实际生活中使用。

专用医疗工具，Copper3D拍摄

艾滋病问题

根据世界卫生组织（WHO）的数据，到2018年底，全球有3790万人感染了艾滋病毒。其中810万人不知道自己患有这种疾病。根据联合国儿童基金会的数据，2017年，携带艾滋病毒的儿童和青少年人数达到300万，年新感染的人数为43万，死于与艾滋病相关的原因的人数为13万。根据联合国艾滋病规划署的数据，在2018年期间，由于怀孕期间和母乳喂养，使得0-14岁儿童中有26,000例HIV感染。

母乳喂养是发展中国家中艾滋病毒传播的主要方式，因为他们没有灭活药物和适当的教育。控制和减少母乳喂养的传播将大大降低年幼儿童的艾滋病毒感染率，否则他们别无选择。

Copper3D的医学总监Claudio Soto博士说：“了解HIV统计数据背后的全球性问题，并分析我们的抗菌材料在遏制HIV病毒传播中的作用，我们认为可以开发出一种能够就像母子之间的接口纽带，通过母乳喂养来预防这种病毒的传播。”

PLACTIVE材料与艾滋病

铜基添加剂和过滤器通过专门针对蛋白酶的作用而使HIV灭活，而蛋白酶对于病毒复制至关重要。铜离子降解病毒磷脂质膜并使病毒核酸变性。这有可能显著减慢病毒的增长速度，但确实带来了挑战。母乳中含有铜离子的毒性水平目前未知，母乳的营养降解尚不清楚，并且目前正在研究病毒与PLACTIVE失活所需的接触时间。

为了解决这些问题，Copper3D团队启动了两条研究线。第一部分专注于确定PLACTIVE对HIV感染的母乳样品的有效性。第二部分着重于设计可以充当母婴界面并优化受污染母乳中HIV病毒灭活的物体。

实验室过程

Copper3D团队委托了一个实验室研究，其中涉及双盲实验，随机和阳性/阴性对照组。治疗20份HIV-1样本并随机分为A、B和对照组。将A和B样品放入3D打印的PLACTIVE盒子中，表面积为40平方厘米。样品在PLACTIVE表面暴露15、60、120和900秒。

测试PLACTIVE材料对HIV的有效性，图片来自Copper3D

Copper3D创新总监DanielMartínez解释说：“初步结果显示，只需将样品暴露于含有铜纳米颗粒的3D打印盒中，病毒复制率就会降低58.6％。十五秒钟的曝光足以实现这种减少。这些数据使我们推断出，通过将接触表面增加10倍，我们可以获得更高的失活率，非常接近100％，根据我们的计算，最有可能在不到5秒的时间内完成。”

据Copper3D称，这是第一个通过3D打印将具有抗菌铜纳米技术的聚合物与HIV灭活一起研究。3D打印出具有HIV灭活功能的最终用途产品。

病毒灭活装置

这设备依赖于纳米铜材料的抗菌能力。通过最大程度地增加受感染的母乳与PLACTIVE接触的表面积和时间，可以使HIV灭活最大化，从而使其不再对母乳喂养的孩子具有传染性。该设备通过使用模仿胃肠道结构的分层设计，将接触面积扩大约10倍。团队目标是在2020年确定最终的功能齐全的模型设计。

3D打印的HIV灭活设备， 图片来自Copper3D

内布拉斯加大学生物力学副教授Jorge Zuniga博士说：“ Copper3D创造了这种革命性的设备，对减少艾滋病毒的母婴传播产生了巨大影响，再次颠覆了医疗设备领域。我们的实验室很幸运能与Copper3D合作，开展如此有影响力的项目。”

Copper3D并不是唯一一家开发抗菌3D打印材料的公司。 法国有机硅制造商STERNE先前已发布了一种抗微生物有机硅，有机硅可抵抗3D打印产品内部和外部的细菌形成。 研究人员开发了具有愈合功能的抗菌3D可打印伤口敷料。 随着新病毒的出现，也许未来几年对3D打印解决方案的探索可能会在流行病学领域产生重大成果。


编译自：3dprintingindustry