Тестване на оцеляването на клетки, открити в орална среда, върху Liqcreate Bio-Med Clear 3D-печатна смола
Liqcreate сътрудничи с Университета за приложни науки Фонтис, за да изследва клетъчната адхезия и процента на оцеляване на клетките. Bio-Med Clear, фотополимерна смола, която може да се печата чрез 3D печат, разработена и произведена от LiqcreateПредишни проучвания са демонстрира, че различни бактериални видове и човешки клетъчни линии са способни да се прилепват ефективно към този материал с висок процент на оцеляване на клетките.
Настоящото проучване има за цел да оцени дали микроорганизмите Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans могат да продължат да се прикрепят и да останат жизнеспособни върху... Bio-Med Clear смола за продължителен период до три седмици. Тези специфични микроорганизми бяха избрани поради честото им присъствие в човешката устна среда, което ги прави подходящи за оценка на потенциалните клинични приложения на материала.
Изображение: успешен растеж на дрождите Candida albicans върху агар Сабуро в присъствието на Liqcreate Bio-Med Clear, биосъвместими 3D-отпечатани части от смола.
Тествани бактерии и дрожди върху Liqcreate Bio-Med Clear
За изследване на адхезионния капацитет може да се използва голямо разнообразие от бактериални видове. Най-важният фактор при оценката на това свойство са повърхностните характеристики на бактерията, по-специално съставът на клетъчната стена и свързаните с нея повърхностни протеини. За този експеримент бяха избрани три микроорганизма, всеки от които показва различни характеристики по отношение на оцветяване по Грам, оксидазни, каталазни и коагулазни реакции. Тези тестове бяха избрани, защото представляват фундаментални и широко използвани методи за диференциране между микробни видове. По този начин беше установена добре дефинирана селекция от три таксономично разнообразни микроорганизма.
Освен това, тези специфични микроорганизми бяха избрани поради известното им присъствие в човешката орална микробиота. Тази значимост за оралната среда подкрепя потенциалната бъдеща употреба на Liqcreate материали за стоматологични приложения.
Стафилококус ауреус
Staphylococcus aureus е грам-положителен кок, който обикновено се среща на струпвания. Той е част от коменсалната флора в приблизително 30% от популацията, като се намира по лигавиците, гърлото и кожата. S. aureus проявява силни адхезивни свойства, дължащи се на хидрофобната му клетъчна повърхност, което улеснява прилепването към синтетични материали като пластмаси. Освен това, S. aureus произвежда биофилм, съставен от извънклетъчни полизахаридни матрици. При неблагоприятни условия на околната среда, той може да отделя токсини, които могат да доведат до инфекции, особено при хора с компрометирана имунна система.
Изображение: Оцветяване по Грам на Staphylococcus aureus.
Изображение: Оцветяване по Грам на Pseudomonas aeruginosa.
Pseudomonas Aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa е Грам-отрицателна пръчковидна бактерия, която е строго аеробна и класифицирана като неферментираща, което означава, че не метаболизира глюкоза. Тя е способна да оцелее в бедна на хранителни вещества среда и може да персистира при нехигиенични условия, при условие че има достатъчно влага. Подобно на S. aureus, P. aeruginosa произвежда биофилм и притежава хидрофобна клетъчна повърхност, което подобрява способността ѝ да се прилепва към пластмасови материали. Освен това, тя използва пили тип IV, за да улесни прикрепването към повърхността. P. aeruginosa може също да произвежда токсини, което представлява риск от инфекция при имунокомпрометирани индивиди.
Кандида албиканс
Candida albicans е грам-положителна диплоидна гъба с уникална способност да претърпява фенотипно превключване между едноклетъчни дрожди и многоклетъчни хифни форми. Този преход може да се случи спонтанно и многократно. Всяка морфологична форма проявява различен афинитет към тъканите на гостоприемника и различни модели на антигенна експресия. В своята дрождева форма, C. albicans участва в хидрофобни взаимодействия с хидрофобни повърхности и показва относително слабо образуване на биофилм. За разлика от това, хифната форма е свързана с по-силно развитие на биофилм и повишена експресия на гени, регулиращи адхезионните протеини. C. albicans може също да секретира токсини и да образува спори при стресови условия, което ѝ позволява да причинява опортюнистични инфекции при имунокомпрометирани гостоприемници.
Изображение: Оцветяване по Грам на Candida albicans.
В заключение, всички тествани микроорганизми успяха да оцелеят върху 3D-отпечатаните Bio-Med Clear смолен материал в продължение на три седмици, което подкрепя потенциалното му приложение в биомедицинската и оралната употреба, където микробното взаимодействие е важен фактор.
Изследователи от Университета по приложни науки, Айндховен, Нидерландия
жизнеспособност и адхезионен капацитет на клетките върху 3D-принтирани Bio-Med Clear смола
Проучването започна с оценка на жизнеспособността и адхезионния капацитет на Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans за период от пет дни. Тези микроорганизми бяха инкубирани в 8 mL BHI заедно с 3D-отпечатан полимер, без добавяне на прясна растежна среда. Тази предварителна стъпка имаше за цел да определи дали организмите могат да останат жизнеспособни при условия на ограничен хранителен режим и дали могат успешно да се прилепят към 3D-отпечатания материал. След успешно валидиране на този подход беше внедрен модифициран протокол.
Във втората фаза микроорганизмите бяха инкубирани в намален обем от 1.5 mL BHI, отново в присъствието на 3D-отпечатана смола, в продължение на пет дни. Този метод имаше двойна цел: да се оцени оцеляването на микробите в по-ограничена среда и да се тества алтернативна техника за отделяне на прилепнали организми от полимерната повърхност. След потвърждаване на ефективността на този метод беше използван дългосрочен експериментален дизайн.
За дългосрочния тест микроорганизмите бяха култивирани в продължение на три седмици в 1.5 mL BHI с 3D-принтиран полимер. За да се оцени въздействието на наличието на хранителни вещества, бяха поддържани паралелни набори от проби – един с периодично попълване на растежната среда и един без. Това разграничение позволи наблюдение на оцеляването и адхезията на микробите както при продължителни, така и при условия на липса на хранителни вещества.
Резултатите показват, че всички тествани микроорганизми запазват способността си да прилепват към 3D-отпечатания полимер след три седмици. В неподхранваните проби, P. aeruginosa показва силна адхезия през втората седмица, последвана от лек спад до третата седмица. S. aureus показва относително стабилна адхезия през целия триседмичен период, корелирайки с бактериалната концентрация в околната среда. C. albicans показва прогресивно увеличение на адхезионния капацитет за същия период.
В условията на средно попълнена среда, P. aeruginosa отново показа пикова адхезия на втората седмица, последвана от намаление на третата седмица. S. aureus показа намалена адхезия, вероятно поради замърсяване, което се отрази негативно на растежа и прикрепването му към повърхността. C. albicans продължи да показва нарастваща адхезия с течение на времето, въпреки че увеличението беше по-слабо изразено, отколкото в условията без попълнена среда.
Заключение
Целта на това проучване беше да се изследва дали микроорганизмите Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans запазват адхезионния си капацитет върху 3D-отпечатаната полимерна смола. Bio-Med Clear и дали биха могли да оцелеят в продължение на три седмици без добавяне на пресни хранителни вещества. Резултатите показаха, че и трите микроорганизма са способни да се придържат към Bio-Med Clear 3D-отпечатана смола за продължителен период от време и би могла да оцелее при липса на попълване на хранителни вещества.
Pseudomonas aeruginosa показва повишена адхезия през втората седмица, последвана от спад през третата седмица. Staphylococcus aureus поддържа относително стабилно ниво на адхезия, въпреки че неочаквано се наблюдава намаление в пробите, допълнени с хранителни вещества. Candida albicans показва непрекъснато увеличение на адхезионния капацитет през триседмичния период, потенциално повлияно от стреса на околната среда, произтичащ от ограничението на хранителните вещества. Сред тестваните организми, P. aeruginosa демонстрира най-висока обща адхезия към... Bio-Med Clear полимер.
В заключение, всички тествани микроорганизми успяха да оцелеят върху 3D-отпечатаните Bio-Med Clear смолен материал в продължение на три седмици, което подкрепя потенциалното му приложение в биомедицински и стоматологични среди, където микробното взаимодействие е важен фактор.
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear е твърда, прозрачна, биосъвместима фотополимерна смола и може да се обработва на повечето 3D принтери на базата на смола. 3D-отпечатаните части от този материал проявяват биосъвместими свойства, когато се обработват допълнително съгласно инструкциите за обработка.1След измиване и последващо втвърдяване съгласно инструкциите, отпечатаните части от Liqcreate Bio-Med Clear преминават тестове за биосъвместимост на:
| ○ Цитотоксичност | ISO 10993-5: 2009 |
| ○ Сенсибилизация | ISO 10993-10: 2021 |
| ○ Раздразнение | ISO 10993-23: 2021 |
Отпечатани части от Bio-Med Clear могат да се дезинфекцират с често използвани дезинфектанти и да се стерилизират чрез парна стерилизация с помощта на автоклав.
Ключови ползи |
Съвместимост с 3D принтери |
| · Биосъвместим | · Asiga серия |
| · Възможна е стерилизация с пара | · Phrozen серия |
| · Висока точност | · Elegoo & Anycubic серия |
| · Размерно стабилен | · И много други |
