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

來源：生物設計與制造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，以及它的流動性較大導致乳房塑形相對困難，這需要外科醫(yī)生豐富的經(jīng)驗才能做到。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)，該方法運用了自體脂肪和假體的優(yōu)勢，達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用場景。

圖1 假體再造與自體脂肪填充相結(jié)合應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后打印復雜模型

圖3 流變學特性。(a,b) 15% F127DA和加不同濃度PEGDA在4 ℃和25 ℃下的黏度，以及水和蜂蜜相應溫度下的黏度(c) 4 ℃至40 ℃升溫過程中，加入不同濃度PEGDA對凝膠點的影響；(d) 固化流變測試：前30 s內(nèi)關(guān)閉光源，30 s時打開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) 對于不同透光材料的光機投影圖。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HUVEC細胞的影響；(b) cck8實驗顯示了加入不同濃度PEGDA對細胞增殖細胞毒性；(c) 用ImageJ定量計數(shù)活死細胞量

圖6 體內(nèi)外實驗。(a) 壓縮模量。對加入不同濃度PEGDA對其壓縮模量的影響；(b) 體外溶脹實驗；(c) 體內(nèi)降解：分別測量不同時間點取出小長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