Testiranje preživljavanja ćelija pronađenih u oralnom okruženju na Liqcreate Bio-Med Clear 3D-printana smola
Liqcreate sarađivao je sa Univerzitetom primijenjenih nauka Fontys kako bi istražio adheziju ćelija i stopu preživljavanja ćelija na Bio-Med Clear, fotopolimerna smola za 3D printanje koju je razvila i proizvela LiqcreatePrethodne studije su pokazalo je da različite bakterijske vrste i ljudske ćelijske linije sposobne su da se efikasno prilijepe za ovaj materijal sa visokom stopom preživljavanja ćelija.
Cilj ove studije je procijeniti da li mikroorganizmi Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa i Candida albicans mogu nastaviti da se pridržavaju i ostanu održivi na... Bio-Med Clear smole tokom produženog perioda do tri sedmice. Ovi posebni mikroorganizmi su odabrani zbog njihove česte prisutnosti u ljudskom oralnom okruženju, što ih čini relevantnim za procjenu potencijalnih kliničkih primjena materijala.
Slika: uspješan rast kvasca Candida albicans na Sabouraud agaru u prisustvu Liqcreate Bio-Med Clear, biokompatibilni 3D printani dijelovi od smole.
Testirane bakterije i kvasac na Liqcreate Bio-Med Clear
Širok spektar bakterijskih vrsta može se koristiti za proučavanje kapaciteta adhezije. Najkritičniji faktor u procjeni ovog svojstva su površinske karakteristike bakterije, posebno sastav ćelijskog zida i pridruženih površinskih proteina. Za ovaj eksperiment odabrana su tri mikroorganizma, od kojih svaki pokazuje različite karakteristike u smislu bojenja po Gramu, reakcija oksidaze, katalaze i koagulaze. Ovi testovi su odabrani jer predstavljaju fundamentalne i široko korištene metode za razlikovanje mikrobnih vrsta. Kao takvi, uspostavljen je dobro definiran izbor od tri taksonomski raznolika mikroorganizma.
Osim toga, ovi specifični mikroorganizmi su odabrani zbog njihovog poznatog prisustva u ljudskoj oralnoj mikrobioti. Ova relevantnost za oralno okruženje podržava potencijalnu buduću upotrebu Liqcreate materijali za stomatološke primjene.
Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus je gram-pozitivni kok koji se obično javlja u grozdovima. Dio je komenzalne flore kod otprilike 30% populacije, a nastanjuje sluznice, grlo i kožu. S. aureus pokazuje jaka adhezivna svojstva, koja se pripisuju njegovoj hidrofobnoj ćelijskoj površini, što olakšava prianjanje na sintetičke materijale poput plastike. Nadalje, S. aureus proizvodi biofilm sastavljen od ekstracelularnih polisaharidnih matrica. U nepovoljnim uslovima okoline, može lučiti toksine koji mogu dovesti do infekcija, posebno kod osoba sa oslabljenim imunološkim sistemom.
Slika: Gramovo bojenje Staphylococcus aureusa.
Slika: Bojenje Pseudomonas aeruginosa po Gramu.
Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa je gram-negativna štapićasta bakterija koja je strogo aerobna i klasifikovana kao nefermentator, što znači da ne metabolizira glukozu. Sposobna je preživjeti u okruženjima siromašnim hranjivim tvarima i može opstati u nehigijenskim uslovima, pod uslovom da ima dovoljno vlage. Poput S. aureusa, P. aeruginosa proizvodi biofilm i posjeduje hidrofobnu ćelijsku površinu, što poboljšava njenu sposobnost prianjanja na plastične materijale. Osim toga, koristi piluse tipa IV kako bi olakšala prianjanje na površinu. P. aeruginosa također može proizvoditi toksine, što predstavlja rizik od infekcije kod imunokompromitovanih osoba.
Candida albicans
Candida albicans je gram-pozitivna diploidna gljivica s jedinstvenom sposobnošću fenotipskog prebacivanja između jednoćelijskog kvasca i višećelijskog hifalnog oblika. Ovaj prelaz se može dogoditi spontano i ponovljeno. Svaki morfološki oblik pokazuje različite afinitete za tkiva domaćina i različite obrasce ekspresije antigena. U svom kvaščevom obliku, C. albicans stupa u hidrofobne interakcije s hidrofobnim površinama i pokazuje relativno slabo formiranje biofilma. Nasuprot tome, hifalni oblik je povezan s jačim razvojem biofilma i povećanom ekspresijom gena koji regulišu adhezijske proteine. C. albicans također može lučiti toksine i formirati spore pod stresnim uvjetima, što joj omogućava da izazove oportunističke infekcije kod imunokompromitovanih domaćina.
Slika: Gramovo bojenje kandide albicans.
Zaključno, svi testirani mikroorganizmi su bili u stanju preživjeti na 3D printanom materijalu. Bio-Med Clear smolnog materijala tokom perioda od tri sedmice, što podržava njegovu potencijalnu primjenu u biomedicinskoj i oralnoj upotrebi gdje je mikrobna interakcija relevantan faktor.
Istraživači sa Univerziteta primijenjenih nauka u Eindhovenu, Holandija
održivost i kapacitet adhezije ćelija na 3D štampanim materijalima Bio-Med Clear smola
Studija je započela procjenom održivosti i kapaciteta adhezije bakterija Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa i Candida albicans tokom perioda od pet dana. Ovi mikroorganizmi su inkubirani u 8 mL BHI zajedno sa 3D printanim polimerom, bez dodavanja svježeg medija za rast. Cilj ovog preliminarnog koraka bio je utvrditi da li organizmi mogu ostati održivi u uslovima ograničenog sadržaja hranjivih tvari i da li se mogu uspješno prilijepiti za 3D printani materijal. Nakon uspješne validacije ovog pristupa, implementiran je modificirani protokol.
U drugoj fazi, mikroorganizmi su inkubirani u smanjenoj zapremini od 1.5 mL BHI, ponovo u prisustvu 3D printane smole, tokom pet dana. Ova metoda je imala dvostruku svrhu: procjenu preživljavanja mikroba u ograničenijem okruženju i testiranje alternativne tehnike za odvajanje prilijepljenih organizama sa površine polimera. Nakon potvrde efikasnosti ove metode, korišten je dugoročni eksperimentalni dizajn.
Za dugoročni test, mikroorganizmi su uzgajani tokom tri sedmice u 1.5 mL BHI sa 3D printanim polimerom. Kako bi se procijenio uticaj dostupnosti hranjivih tvari, održavani su paralelni setovi uzoraka - jedan sa periodičnim dopunjavanjem podloge za rast i jedan bez. Ova razlika omogućila je posmatranje preživljavanja i adhezije mikroba i u uslovima održivog razvoja i u uslovima osiromašenja hranjivim tvarima.
Rezultati su pokazali da su svi testirani mikroorganizmi zadržali sposobnost prianjanja na 3D printani polimer nakon tri sedmice. U uzorcima koji nisu bili dopunjeni, P. aeruginosa je pokazao snažno prianjanje u drugoj sedmici, nakon čega je uslijedio blagi pad do treće sedmice. S. aureus je pokazao relativno stabilno prianjanje tokom perioda od tri sedmice, što je u korelaciji s koncentracijom bakterija u okolnom mediju. C. albicans je pokazao progresivno povećanje kapaciteta prianjanja tokom istog perioda.
U uslovima sa srednje nadopunjenim slojem, P. aeruginosa je ponovo pokazala vrhunac prianjanja u drugoj sedmici, nakon čega je uslijedilo smanjenje u trećoj sedmici. S. aureus je pokazao smanjeno prianjanje, vjerovatno zbog kontaminacije koja je negativno uticala na njegov rast i prianjanje na površinu. C. albicans je nastavio pokazivati sve veće prianjanje tokom vremena, iako je povećanje bilo manje izraženo nego u uslovima bez nadopunjenog sloja.
zaključak
Cilj ove studije bio je istražiti da li mikroorganizmi Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa i Candida albicans zadržavaju svoj kapacitet prianjanja na 3D printanu polimernu smolu. Bio-Med Clear i da li bi mogli preživjeti tokom perioda od tri sedmice bez dodavanja svježih hranjivih tvari. Rezultati su pokazali da su sva tri mikroorganizma sposobna prianjati na Bio-Med Clear 3D printana smola tokom dužeg perioda i mogla bi preživjeti bez nadopunjavanja hranjivih tvari.
Pseudomonas aeruginosa je pokazao povećanu adheziju tokom druge sedmice, nakon čega je uslijedio pad u trećoj sedmici. Staphylococcus aureus je održao relativno stabilan nivo adhezije, iako je neočekivano uočeno smanjenje u uzorcima obogaćenim hranjivim tvarima. Candida albicans je pokazala kontinuirani porast kapaciteta adhezije tokom perioda od tri sedmice, potencijalno pod utjecajem stresa iz okoline koji je rezultat ograničenja hranjivih tvari. Među testiranim organizmima, P. aeruginosa je pokazao najveću ukupnu adheziju na... Bio-Med Clear polimer.
Zaključno, svi testirani mikroorganizmi su bili u stanju preživjeti na 3D printanom materijalu. Bio-Med Clear smolnog materijala tokom perioda od tri sedmice, što podržava njegovu potencijalnu primjenu u biomedicinskim i stomatološkim okruženjima gdje je mikrobna interakcija relevantan faktor.
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear je kruta, prozirna biokompatibilna fotopolimerna smola i može se obrađivati na većini 3D printera na bazi smole. 3D printani dijelovi od ovog materijala pokazuju biokompatibilna svojstva kada se naknadno obrađuju prema uputama za obradu.1Nakon pranja i naknadnog sušenja prema uputama, odštampani dijelovi iz Liqcreate Bio-Med Clear proći testove biokompatibilnosti:
| ○ Citotoksičnost | ISO 10993-5: 2009 |
| ○ Senzibilizacija | ISO 10993-10: 2021 |
| ○ Iritacija | ISO 10993-23: 2021 |
Štampani dijelovi iz Bio-Med Clear Može se dezinficirati uobičajeno korištenim dezinfekcijskim sredstvima i sterilizirati parnom sterilizacijom pomoću autoklava.
Ključne prednosti |
Kompatibilnost sa 3D printerima |
| · Biokompatibilno | · Asiga serija |
| · Moguća sterilizacija parom | · Phrozen serija |
| · Visoka tačnost | · Elegoo & Anycubic serija |
| · Dimenzionalno stabilan | · I još mnogo toga |
