CNC3D-printer.com

CNC3D-printer.com


Статьи 3Dprinter Поиск Магазин Регистрация


Чилийская компания Copper3D использует 3D-печать для борьбы с распространением ВИЧ




Чилийская компания Copper3D разработала новое устройство для грудного вскармливания с использованием3D-печати. Стартап является создателем филаментов с антимикробными свойства на основе различных полимеров, таких как PLA и TPU. По словам разработчиков, изготовленное из фирменного материала PLACTIVE, устройство предназначено для взаимодействия между матерью и ребенком во время грудного вскармливания, нейтрализуя ВИЧ, обнаруженный в грудном молоке.

В новом материале используются добавки микрочастиц меди для придания антимикробных свойств PLA. Предыдущие исследования уже доказали эффективность материала, побудив Copper3D разработать изделие конечного использования.

Чилийская компания Copper3D использует 3D-печать для борьбы с распространением ВИЧ

По данным ВОЗ (всемирная ассоциация здоровья), на конец 2018 года в мире 37,9 миллиона человек жили с ВИЧ. 8,1 миллиона из них не знали, что у них это заболевание. В 2017 году число детей и подростков, живущих с ВИЧ, достигло 3 миллионов, по данным UNICEF в том же году 430000 вновь заразились и 130000 умерли от связанных со СПИДом причин. По данным UNAIDS, в 2018 году 26000 новых случаев ВИЧ-инфекции среди детей в возрасте 0-14 лет стали результатом прекращения лечения во время беременности и кормления грудью.

Грудное вскармливание является ключевым способом передачи ВИЧ в развивающихся странах, где нет доступа к медицинской помощи, которую могли бы получить в остальном мире. Контроль и минимизация передачи через грудное вскармливание значительно снизили бы уровень ВИЧ-инфекции у маленьких детей, у которых в противном случае не было бы другого выбора, кроме как подвергнуться воздействию вируса.

«Понимание глобальной проблемы статистики ВИЧ и анализ роли, которую наши антимикробные материалы могут играть в сдерживании передачи вируса ВИЧ, заставили нас подумать, что мы могли бы разработать какое-то устройство, которое действует как интерфейс между матерью и ребенком для предотвращения распространения этого вируса при кормлении грудью, который является одним из основных путей заражения» - заявил д-р Клаудио Сото (Dr. Claudio Soto), медицинский директор Copper3D.

Добавки и фильтры на основе меди инактивируют ВИЧ, действуя специально против протеазы, которая необходима для репликации вируса. Ионы меди разлагают фосфолипидную плазматическую мембрану вируса и денатурализуют нуклеиновые кислоты вируса. Это может значительно замедлить рост вируса, но оно сопряжено со своими проблемами. Грудное молоко, насыщенное ионами меди, в настоящее время имеет неизвестные уровни токсичности, пищевая деградация молока неизвестна, и в настоящее время изучается необходимое время контакта между вирусом и PLACTIVE для значительной инактивации.

Чтобы решить эти проблемы, команда Copper3D инициировала два направления исследований для проекта. Первая часть исследований была направлена на определение того, насколько эффективен PLACTIVE против образцов ВИЧ-инфицированного грудного молока.

Чилийская компания Copper3D использует 3D-печать для борьбы с распространением ВИЧ

Для чего Copper3D заказала лабораторное исследование. Двадцать инфицированных образцов были обработаны и рандомизированы в группы А, В и контрольные группы. Образцы A и B помещали в 3D-печатные емкости, изготовленные из PLACTIVE с площадью поверхности 40 см2. Образцы выдерживались в течение 15, 60, 120 и 900 секунд.

«Предварительные результаты показали снижение репликации вируса до 58,6% путем простого экспонирования образцов в 3D-печатные коробки, содержащие наночастицы меди. Пятнадцати секунд выдержки было достаточно для достижения такого сокращения. Эти данные позволяют сделать вывод, что, увеличив поверхность контакта в 10 раз, мы могли бы получить гораздо более высокие уровни нейтрализации, очень близкие к 100%, и согласно нашим расчетам, наиболее вероятно, менее чем за 5 секунд» - пояснил Даниэль Мартинес (Daniel Martínez), директор по инновациям Copper3D

Вторая часть была сфокусирована на разработке объекта, который мог бы действовать как интерфейс от матери к ребенку и оптимизировать вирусную инактивацию ВИЧ в загрязненном грудном молоке. По словам Copper3D, этот проект был первым в своем роде, изучившим нейтрализацию ВИЧ с использованием противомикробных полимеров посредством 3D-печати. Успех эксперимента привел к созданию устройства нейтрализирующего ВИЧ.

Чилийская компания Copper3D использует 3D-печать для борьбы с распространением ВИЧ

Благодаря максимизации площади поверхности и времени, в течение которого инфицированное молоко находится в контакте с PLACTIVE, нейтрализация ВИЧ может быть максимально увеличена до такой степени, что она перестает быть заразной для ребенка, находящегося на грудном вскармливании. Для этого устройство использует многоуровневую конструкцию, имитирующую структуру желудочно-кишечного тракта. Команда стремится получить окончательную, полностью функциональную модель где-то в 2020 году.

«Copper3D вновь разрушил область применения медицинских устройств, создав это революционное устройство, которое может оказать огромное влияние на снижение передачи ВИЧ от матери ребенку. Нашей лаборатории повезло стать партнером Copper3D в столь значительном проекте» - говорит Хорхе Зунига (Jorge Zuniga Ph.D.), доктор философии, доцент кафедры биомеханики в Университете штата Небраска

Аддитивное производство используется в медицине для решения проблем с трансплантацией, хирурги эффективно обучаются на 3D-печатных анатомических моделях и разрабатывают решения для борьбы с очень серьезными эпидемиями и болезнями.

Для этой цели и был создан Copper3D, изначально ориентируясь на людей с ампутированными конечностями. 40% тех людей, кто носил протез, страдали кожными заболеваниями из-за бактерий, содержащихся в медицинском протезе. Именно поэтому они разработали антибактериальный материал: полимер, содержащий микрочастицы меди, способные уничтожать вирусы, бактерии и грибки, а также безопасный для человека.

 


Вы можете стать первым