抗菌材料開發商Copper3D開發了一種新的3D打印設備，可在母乳喂養期間使用。該設備由Copper3D的商標PLACTIVE材料制成，旨在在母乳喂養期間充當母子之間的界面，從而使母乳中的HIV失活。
這種新型材料使用了基于納米銅的添加劑，以提供標準的PLA抗菌性能。先前的研究已經證明了這種材料的潛力，促使Copper3D開發了一種最終用途模型，可以在實驗室之外使用。
艾滋病問題
根據世界衛生組織的數據，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。根據聯合國兒童基金會的數據，2017年，攜帶艾滋病毒的兒童和青少年人數達到300萬，當年新感染的人數為43萬，死于與艾滋病相關的原因的人數為13萬。根據聯合國艾滋病規劃署（UNAIDS）的數據，2018年期間，懷孕期間由于母乳喂養而停止治療的結果是0-14歲兒童中有26,000例新的HIV感染。
母乳喂養是沒有滅活藥物和適當教育的發展中國家中艾滋病毒傳播的主要方式。控制和減少母乳喂養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，只能接觸該病毒。
Copper3D的醫學總監Claudio Soto博士說：“了解HIV統計數據背后的全球性問題，并分析我們的抗菌材料在遏制HIV病毒傳播中的作用，使我們認為我們可以開發出一種能夠就像母子之間的接口一樣，通過母乳喂養來預防這種病毒的傳播，這是主要的感染途徑之一。”
PLACTIVE與HIV
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，而蛋白酶對于復制至關重要。銅離子降解病毒磷脂質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。母乳中注入銅離子的毒性水平目前未知，母乳的營養降解尚不清楚，并且目前正在研究病毒與PLACTIVE之間顯著失活所需的接觸時間。
為了解決這些問題，Copper3D團隊為該項目啟動了兩條研究線。該項目的第一部分專注于確定PLACTIVE對HIV感染的母乳樣品的有效性。第二部分著重于設計可以充當母嬰界面并優化受污染母乳中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，其中涉及一個簡單的盲人，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。
Copper3D創新總監DanielMartínez解釋說：“初步結果顯示，只需將樣品暴露于含有銅納米顆粒的3D打印盒中，病毒復制率就會降低58.6％。十五秒鐘的曝光足以實現這種減少。這些數據使我們推斷出，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％，根據我們的計算，最有可能在不到5秒的時間內完成。”
據Copper3D稱，該項目是同類研究中的第一個，它通過3D打印將具有抗菌銅納米技術的聚合物與HIV滅活一起研究。實驗的成功導致了HIV滅活最終用途設備的設計。
病毒滅活裝置
該設備依賴于納米銅材料經過驗證的抗菌能力。通過最大程度地增加受感染的牛奶與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的孩子具有傳染性。該設備旨在使用模仿胃腸道結構的分層設計，將接觸面積擴大約10倍。該團隊的目標是在2020年某個時候確定最終確定的，功能齊全的模型。
內布拉斯加大學生物力學副教授Jorge Zuniga博士說：“ Copper3D再次創造了這種革命性的設備，從而對減少艾滋病毒的母嬰傳播產生了巨大影響，再次破壞了醫療設備領域。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抗菌3D打印材料的公司。法國有機硅制造商STERNE先前已發布了一種抗微生物有機硅，該有機硅可抵抗 3D打印產品內部和外部細菌的形成。在希臘的其他地方，研究人員開發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，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域產生重大成果。
這種新型材料使用了基于納米銅的添加劑，以提供標準的PLA抗菌性能。先前的研究已經證明了這種材料的潛力，促使Copper3D開發了一種最終用途模型，可以在實驗室之外使用。
專用醫療工具。圖片：Copper3D
艾滋病問題
根據世界衛生組織的數據，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。根據聯合國兒童基金會的數據，2017年，攜帶艾滋病毒的兒童和青少年人數達到300萬，當年新感染的人數為43萬，死于與艾滋病相關的原因的人數為13萬。根據聯合國艾滋病規劃署（UNAIDS）的數據，2018年期間，懷孕期間由于母乳喂養而停止治療的結果是0-14歲兒童中有26,000例新的HIV感染。
母乳喂養是沒有滅活藥物和適當教育的發展中國家中艾滋病毒傳播的主要方式。控制和減少母乳喂養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，只能接觸該病毒。
Copper3D的醫學總監Claudio Soto博士說：“了解HIV統計數據背后的全球性問題，并分析我們的抗菌材料在遏制HIV病毒傳播中的作用，使我們認為我們可以開發出一種能夠就像母子之間的接口一樣，通過母乳喂養來預防這種病毒的傳播，這是主要的感染途徑之一。”
PLACTIVE與HIV
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，而蛋白酶對于復制至關重要。銅離子降解病毒磷脂質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。母乳中注入銅離子的毒性水平目前未知，母乳的營養降解尚不清楚，并且目前正在研究病毒與PLACTIVE之間顯著失活所需的接觸時間。
為了解決這些問題，Copper3D團隊為該項目啟動了兩條研究線。該項目的第一部分專注于確定PLACTIVE對HIV感染的母乳樣品的有效性。第二部分著重于設計可以充當母嬰界面并優化受污染母乳中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，其中涉及一個簡單的盲人，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對HIV的有效性。圖片來自Copper3D。
Copper3D創新總監DanielMartínez解釋說：“初步結果顯示，只需將樣品暴露于含有銅納米顆粒的3D打印盒中，病毒復制率就會降低58.6％。十五秒鐘的曝光足以實現這種減少。這些數據使我們推斷出，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％，根據我們的計算，最有可能在不到5秒的時間內完成。”
據Copper3D稱，該項目是同類研究中的第一個，它通過3D打印將具有抗菌銅納米技術的聚合物與HIV滅活一起研究。實驗的成功導致了HIV滅活最終用途設備的設計。
病毒滅活裝置
該設備依賴于納米銅材料經過驗證的抗菌能力。通過最大程度地增加受感染的牛奶與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的孩子具有傳染性。該設備旨在使用模仿胃腸道結構的分層設計，將接觸面積擴大約10倍。該團隊的目標是在2020年某個時候確定最終確定的，功能齊全的模型。
3D打印的HIV滅活設備。圖片來自Copper3D
內布拉斯加大學生物力學副教授Jorge Zuniga博士說：“ Copper3D再次創造了這種革命性的設備，從而對減少艾滋病毒的母嬰傳播產生了巨大影響，再次破壞了醫療設備領域。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抗菌3D打印材料的公司。法國有機硅制造商STERNE先前已發布了一種抗微生物有機硅，該有機硅可抵抗 3D打印產品內部和外部細菌的形成。在希臘的其他地方，研究人員開發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，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域產生重大成果。
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