浙江省人民醫(yī)院吳溯帆、浙江大學(xué)賀永團(tuán)隊(duì) | 生物3D打印在乳房重建中的探索

來源：生物設(shè)計(jì)與制造BDM

乳腺癌是全球女性中最常見的癌癥，占所有女性癌癥的三分之一。大部分女性選擇了全乳房切除手術(shù)治療，這種方式可能會(huì)讓她們產(chǎn)生焦慮和抑郁，而乳房重建則可以改善乳房缺失女性的心理、身體和性健康。目前，乳房切除術(shù)后乳房重建的主要方式是自體脂肪填充和假體再造。其中，自體脂肪填充需要大量的脂肪，以及它的流動(dòng)性較大導(dǎo)致乳房塑形相對(duì)困難，這需要外科醫(yī)生豐富的經(jīng)驗(yàn)才能做到。而另一種乳房重建的方法就是假體再造，假體較自體脂肪具有更好的塑形能力以及可定制化，但這種方式對(duì)生物材料的依賴性較大。本研究提供了一種生物相容性良好的生物墨水組合（PEGDA&F127DA），使用投影式生物3D打印工藝制造出多孔的假體。該假體表現(xiàn)出類似自然乳房的模量以及良好的生物相容性。同時(shí)將植入了SVF-gel的假體植入到裸鼠體內(nèi)的觀察結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該方法運(yùn)用了自體脂肪和假體的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到了乳房重建的效果。相信在不久的將來，這種結(jié)合假體再造和自體脂肪填充的方式將在乳房重建中有較好的應(yīng)用場(chǎng)景。

圖1 假體再造與自體脂肪填充相結(jié)合應(yīng)用于乳房重建示意圖

圖2 F127DA合成工藝。(a) F127丙烯�；�得到具有光固化能力的F127DA；(b) F127和F127DA的核磁氫譜圖。(c） F127DA固化后壓縮、彎曲、打結(jié)；(d) F127DA加入PEGDA后打印復(fù)雜模型

圖3 流變學(xué)特性。(a,b) 15% F127DA和加不同濃度PEGDA在4 ℃和25 ℃下的黏度，以及水和蜂蜜相應(yīng)溫度下的黏度(c) 4 ℃至40 ℃升溫過程中，加入不同濃度PEGDA對(duì)凝膠點(diǎn)的影響；(d) 固化流變測(cè)試：前30 s內(nèi)關(guān)閉光源，30 s時(shí)打開18 mW的405 nm光源

圖4 打印。(a) 該生物墨水在固化前后下的狀態(tài)；(b) 對(duì)于不同透光材料的光機(jī)投影圖。用顯微鏡觀察光玻璃和毛玻璃在焦平面的投影，光玻璃的精度200 μm左右，毛玻璃在300 μm左右；(c) 加入PEGDA對(duì)打印精度的影響

圖5 生物相容性。(a) 活/死染色定性觀察不同材料組分對(duì)HUVEC細(xì)胞的影響；(b) cck8實(shí)驗(yàn)顯示了加入不同濃度PEGDA對(duì)細(xì)胞增殖細(xì)胞毒性；(c) 用ImageJ定量計(jì)數(shù)活死細(xì)胞量

圖6 體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)。(a) 壓縮模量。對(duì)加入不同濃度PEGDA對(duì)其壓縮模量的影響；(b) 體外溶脹實(shí)驗(yàn)；(c) 體內(nèi)降解：分別測(cè)量不同時(shí)間點(diǎn)取出小長(zhǎng)方體的體積大小以及重量的變化；(d) HE染色觀察Day14和Day28天取出假體內(nèi)脂肪的情況