RICERCATORI DI PECHINO IMPIANTI DI STAMPA 3D IN GRADO DI INIBIRE L’INFEZIONE DA HPV
I ricercatori dell’Università di Tsinghua , Pechino, hanno stampato in 3D un impianto personalizzato di tessuto cervicale per contrastare il papillomavirus umano (HPV). Caricando la struttura porosa dell’impianto di poliuretano a forma di cono con una proteina anti-HPV, il team è stato in grado di controllare quantitativamente il rilascio della proteina e inibire la crescita dell’HPV vicino al sito della cervice.
L’HPV è la causa del 91% dei casi di cancro cervicale in tutto il mondo. Con un totale di 460.000 nuovi casi ogni anno, il trattamento principale è la conizzazione cervicale, per cui un campione di tessuto a forma di cono viene rimosso a fini diagnostici. La procedura serve anche a rimuovere le cellule precancerose se sono presenti e la maggior parte del tessuto ricresce entro sei settimane. Il trattamento non è una cura miracolosa, tuttavia, poiché può portare a difetti dei tessuti e tende a vedere alti tassi di recidiva di infezione.
I ricercatori hanno iniziato con l’obiettivo di sviluppare un impianto anti-HPV non distruttivo che potrebbe anche incoraggiare la crescita dei tessuti nel sito di conizzazione. Il primo passo ha riguardato la progettazione della struttura conica basata su dati di imaging medico: l’impianto ha ottenuto un diametro di 30 mm alla base. Il materiale scelto era il biomateriale impiantabile approvato dalla FDA , il poliuretano, e la tecnica di stampa 3D impiegata era la deposizione a bassa temperatura (LDM). A differenza del normale FDM, LDM si svolge in un ambiente sotto zero, in genere da -20 ° C a -30 ° C, quindi la separazione di fase avviene all’interno della struttura stampata. In combinazione con la tecnologia di liofilizzazione, è possibile ottenere una struttura porosa nella parte stampata in 3D.
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La porosità era importante qui in quanto avrebbe permesso ai ricercatori di caricare l’impianto con la “proteina JB” anti-HPV. Per modificare e testare diverse porosità, i ricercatori hanno semplicemente modificato i loro profili di temperatura durante la fabbricazione e ottenuto una varietà di spaziature dei fili. Il team ha trovato una correlazione lineare lineare tra porosità e carico di proteine, ma il tasso di rilascio di proteine è aumentato con la porosità. È stato scoperto che la proteina inibisce efficacemente l’HPV dall’entrare nelle cellule ospiti e riduce la sua attività come sito dell’impianto.
I test di citotossicità e citocompatibilità hanno anche portato alla conclusione che l’impianto ha incoraggiato la crescita cellulare e l’adesione, riparando la postconizzazione del tessuto curativo. Inoltre, i test meccanici hanno restituito proprietà meccaniche paragonabili al tessuto cervicale originale – un modulo di compressione di 0,06 – 0,25 MPa. I risultati indicano chiaramente che la stampa 3D potrebbe essere utilizzata per riparare il tessuto cervicale dopo la conizzazione e inibire un’infezione ricorrente da HPV.
Ulteriori dettagli dello studio sono disponibili nel documento intitolato ” Progettazione, modellizzazione e stampa 3D di un impianto personalizzato di tessuto cervicale con funzione di rilascio di proteine “. È co-autore di Chenjia Zhao, Zitong Wang, Chen Hua, Jingyuan Ji, Zhenzhen Zhou, Yongcong Fang, Ding Weng, Lu Lu, Yuan Pang e Wei Sun.
Gli impianti medici stampati in 3D sono stati frequentemente presenti nella ricerca AM negli ultimi mesi. Ad aprile, i ricercatori del Mohawk College e della McMaster University con sede in Ontario sono stati i primi a studiare l’idoneità di una lega di titanio, Ti-5553, per gli impianti ossei stampati in 3D . Le cellule nel sito dell’impianto hanno mostrato estensione e crescita, suggerendo un forte potenziale per la nuova lega come impianto osseo. Altrove, al MIT , la stampa 3D viene utilizzata per sviluppare elettrodi cerebrali morbidi e flessibili utilizzando un materiale liquido polimerico conduttivo.
