Proves de supervivència de cèl·lules trobades en l'entorn oral Liqcreate Bio-Med Clear resina d'impressió 3D
Liqcreate va col·laborar amb la Universitat de Ciències Aplicades de Fontys per investigar l'adhesió cel·lular i la taxa de supervivència cel·lular Bio-Med Clear, una resina de fotopolímer imprimible en 3D desenvolupada i fabricada per LiqcreateEstudis anteriors han van demostrar que diverses espècies bacterianes i línies cel·lulars humanes són capaços d'adherir-se eficaçment a aquest material amb una alta taxa de supervivència cel·lular.
L'estudi actual pretén avaluar si els microorganismes Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa i Candida albicans poden continuar adherint-se i romandre viables en el Bio-Med Clear resina durant un període prolongat de fins a tres setmanes. Aquests microorganismes en particular van ser seleccionats per la seva presència freqüent en l'entorn oral humà, cosa que els fa rellevants per avaluar les possibles aplicacions clíniques del material.
Imatge: creixement reeixit del llevat Candida albicans en agar Sabouraud en presència de Liqcreate Bio-Med Clear, peces de resina impreses en 3D biocompatibles.
Es van provar bacteris i llevats en Liqcreate Bio-Med Clear
Es pot utilitzar una àmplia varietat d'espècies bacterianes per estudiar la capacitat d'adhesió. El factor més crític per avaluar aquesta propietat són les característiques superficials del bacteri, en particular la composició de la paret cel·lular i les proteïnes superficials associades. Per a aquest experiment, es van seleccionar tres microorganismes, cadascun dels quals presentava característiques diferents pel que fa a les reaccions de tinció de Gram, oxidasa, catalasa i coagulasa. Aquestes proves es van triar perquè representen mètodes fonamentals i àmpliament utilitzats per diferenciar entre espècies microbianes. Com a tal, es va establir una selecció ben definida de tres microorganismes taxonòmicament diversos.
A més, aquests microorganismes específics van ser seleccionats per la seva presència coneguda a la microbiota oral humana. Aquesta rellevància per a l'entorn oral recolza el potencial ús futur de Liqcreate materials per a aplicacions dentals.
Staphylococcus aureus
L'Staphylococcus aureus és un coc grampositiu que normalment es presenta en grups. Forma part de la flora comensal d'aproximadament el 30% de la població i resideix a les superfícies mucoses, la gola i la pell. L'S. aureus presenta fortes propietats adhesives, atribuïdes a la seva superfície cel·lular hidrofòbica, que facilita l'adherència a materials sintètics com els plàstics. A més, l'S. aureus produeix un biofilm compost per matrius de polisacàrids extracel·lulars. En condicions ambientals desfavorables, pot secretar toxines que poden provocar infeccions, especialment en individus amb sistemes immunitaris compromesos.
Imatge: Tinció de Gram de Staphylococcus aureus.
Imatge: Tinció de Gram de Pseudomonas aeruginosa.
Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa és un bacteri gramnegatiu en forma de bastó que és estrictament aeròbic i es classifica com a no fermentador, és a dir, que no metabolitza la glucosa. És capaç de sobreviure en ambients pobres en nutrients i pot persistir en condicions antihigièniques, sempre que hi hagi prou humitat. Igual que S. aureus, P. aeruginosa produeix un biofilm i posseeix una superfície cel·lular hidrofòbica, cosa que millora la seva capacitat d'adherir-se a materials plàstics. A més, utilitza pili de tipus IV per facilitar l'adhesió a la superfície. P. aeruginosa també pot produir toxines, cosa que representa un risc d'infecció en individus immunodeprimits.
Candida albicans
Candida albicans és un fong diploide grampositiu amb una capacitat única de patir un canvi fenotípic entre formes unicel·lulars de llevat i hifes multicel·lulars. Aquesta transició pot ocórrer espontàniament i repetidament. Cada forma morfològica presenta afinitats diferents pels teixits de l'hoste i patrons diferents d'expressió d'antigen. En la seva forma de llevat, C. albicans participa en interaccions hidrofòbiques amb superfícies hidrofòbiques i presenta una formació de biofilm relativament feble. En canvi, la forma d'hifes s'associa amb un desenvolupament de biofilm més fort i una major expressió de gens que regulen les proteïnes d'adhesió. C. albicans també pot secretar toxines i formar espores en condicions estressants, cosa que li permet causar infeccions oportunistes en hostes immunodeprimits.
Imatge: Tinció de Gram de Candida albicans.
En conclusió, tots els microorganismes provats van ser capaços de sobreviure en la impressió 3D. Bio-Med Clear material de resina durant un període de tres setmanes, cosa que dóna suport a la seva potencial aplicació en ús biomèdic i oral on la interacció microbiana és un factor rellevant.
Investigadors de la Universitat de Ciències Aplicades d'Eindhoven, Països Baixos
viabilitat i capacitat d'adhesió de cèl·lules impreses en 3D Bio-Med Clear resina
L'estudi va començar avaluant la viabilitat i la capacitat d'adhesió de Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa i Candida albicans durant un període de cinc dies. Aquests microorganismes es van incubar en 8 mL de BHI juntament amb un polímer imprès en 3D, sense cap addició de medi de creixement fresc. Aquest pas preliminar tenia com a objectiu determinar si els organismes podien romandre viables en condicions de nutrients limitats i si podien adherir-se amb èxit al material imprès en 3D. Després de la validació satisfactòria d'aquest mètode, es va implementar un protocol modificat.
En la segona fase, els microorganismes es van incubar en un volum reduït d'1.5 mL de BHI, de nou en presència de la resina impresa en 3D, durant cinc dies. Aquest mètode tenia un doble propòsit: avaluar la supervivència microbiana en un entorn més restringit i provar una tècnica alternativa per desprendre organismes adherits de la superfície del polímer. Després de confirmar l'eficàcia d'aquest mètode, es va emprar un disseny experimental a llarg termini.
Per a la prova a llarg termini, els microorganismes es van cultivar durant tres setmanes en 1.5 mL de BHI amb el polímer imprès en 3D. Per avaluar l'impacte de la disponibilitat de nutrients, es van mantenir conjunts de mostres paral·leles: una amb reposició periòdica del medi de creixement i una altra sense. Aquesta distinció va permetre l'observació de la supervivència i l'adhesió microbiana tant en condicions sostingudes com en condicions de depleció de nutrients.
Els resultats van demostrar que tots els microorganismes provats van conservar la capacitat d'adherir-se al polímer imprès en 3D després de tres setmanes. En les mostres no reposades, P. aeruginosa va mostrar una forta adhesió a la segona setmana, seguida d'una lleugera disminució a la tercera setmana. S. aureus va mostrar una adhesió relativament estable durant el període de tres setmanes, cosa que es correlaciona amb la concentració bacteriana en el medi circumdant. C. albicans va mostrar un augment progressiu de la capacitat d'adhesió durant la mateixa durada.
En la condició de reposició mitjana, P. aeruginosa va tornar a mostrar un pic d'adhesió a la segona setmana, seguit d'una disminució a la tercera setmana. S. aureus va mostrar una adhesió reduïda, probablement a causa d'una contaminació que va afectar negativament el seu creixement i l'adhesió a la superfície. C. albicans va continuar mostrant una adhesió creixent al llarg del temps, tot i que l'augment va ser menys pronunciat que en la condició sense reposició.
Conclusió
L'objectiu d'aquest estudi va ser investigar si els microorganismes Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa i Candida albicans van mantenir la seva capacitat d'adhesió sobre la resina polimèrica impresa en 3D. Bio-Med Clear i si podien sobreviure durant un període de tres setmanes sense l'addició de nutrients frescos. Els resultats van demostrar que els tres microorganismes eren capaços d'adherir-se a la Bio-Med Clear Resina impresa en 3D durant un període prolongat i podria sobreviure en absència de reposició de nutrients.
Pseudomonas aeruginosa va mostrar un augment de l'adhesió durant la segona setmana, seguit d'una disminució a la tercera setmana. Staphylococcus aureus va mantenir un nivell d'adhesió relativament estable, tot i que es va observar una disminució inesperadament en les mostres suplementades amb nutrients. Candida albicans va mostrar un augment continu de la capacitat d'adhesió durant el període de tres setmanes, potencialment influenciat per l'estrès ambiental resultant de la limitació de nutrients. Entre els organismes provats, P. aeruginosa va demostrar l'adhesió global més alta a Bio-Med Clear polímer.
En conclusió, tots els microorganismes provats van ser capaços de sobreviure en la impressió 3D. Bio-Med Clear material de resina durant un període de tres setmanes, cosa que dóna suport a la seva potencial aplicació en entorns biomèdics i dentals on la interacció microbiana és un factor rellevant.
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear és una resina fotopolímera rígida i transparent biocompatible i es pot processar amb la majoria d'impressores 3D basades en resina. Les peces impreses en 3D d'aquest material presenten propietats biocompatibles quan es processen posteriorment d'acord amb les instruccions de processament.1Després de rentar i post-curar segons les instruccions, les peces impreses de Liqcreate Bio-Med Clear superar les proves de biocompatibilitat de:
| ○ Citotoxicitat | ISO 10993-5: 2009 |
| ○ Sensibilització | ISO 10993-10: 2021 |
| ○ Irritació | ISO 10993-23: 2021 |
Peces impreses de Bio-Med Clear es pot desinfectar amb desinfectants d'ús comú i esterilitzar mitjançant esterilització amb vapor mitjançant una autoclau.
Beneficis clau |
Compatibilitat amb impressores 3D |
| · Biocompatible | · Asiga sèrie |
| · Possibilitat d'esterilització amb vapor | · Phrozen sèrie |
| · Alta precisió | · Elegoo & Anycubic sèrie |
| · Estabilitat dimensional | · I molts més |
