Suuõõne rakkude ellujäämise testimine Liqcreate Bio-Med Clear 3D-prinditud vaik
Liqcreate tegi koostööd Fontysi rakendusteaduste ülikooliga, et uurida rakkude adhesiooni ja rakkude ellujäämismäära Bio-Med Clear, 3D-prinditav fotopolümeervaik, mille on välja töötanud ja tootnud LiqcreateVarasemad uuringud on näitas, et mitmesugused bakteriliigid ja inimese rakuliinid on võimelised sellele materjalile tõhusalt kleepuma ja rakkude ellujäämismäär on kõrge.
Käesoleva uuringu eesmärk on hinnata, kas mikroorganismid Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa ja Candida albicans suudavad jätkuvalt puuri pinnale kleepuda ja seal elujõulised püsida. Bio-Med Clear vaiku pikema aja jooksul kuni kolm nädalat. Need konkreetsed mikroorganismid valiti välja nende sagedase esinemise tõttu inimese suuõõne keskkonnas, mis muudab need oluliseks materjali potentsiaalsete kliiniliste rakenduste hindamisel.
Pilt: Candida albicans pärmseene edukas kasv Sabouraud agaril koos Liqcreate Bio-Med Clear, bioühilduvad 3D-prinditud vaigust osad.
Testitud bakterite ja pärmseente peal Liqcreate Bio-Med Clear
Adhesioonivõime uurimiseks saab kasutada laia valikut bakteriliike. Selle omaduse hindamisel on kõige olulisem tegur bakteri pinnaomadused, eriti rakuseina koostis ja sellega seotud pinnavalgud. Selle katse jaoks valiti välja kolm mikroorganismi, millest igaühel olid Grami värvimise, oksüdaasi, katalaasi ja koagulaasi reaktsioonide osas erinevad omadused. Need testid valiti seetõttu, et need esindavad mikroobide liikide eristamiseks mõeldud põhilisi ja laialdaselt kasutatavaid meetodeid. Sellisena loodi kolme taksonoomiliselt mitmekesise mikroorganismi täpselt määratletud valik.
Lisaks valiti need spetsiifilised mikroorganismid välja nende teadaoleva esinemise tõttu inimese suuõõne mikrobiootas. See seos suuõõne keskkonnaga toetab potentsiaalset tulevast kasutamist Liqcreate materjalid hambaravi rakenduste jaoks.
Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus on grampositiivne kokk, mis esineb tavaliselt klastritena. See on osa kommensaalsest floorast umbes 30%-l populatsioonist, paiknedes limaskestadel, kurgus ja nahal. S. aureus'el on tugevad adhesiooniomadused, mis on omistatavad selle hüdrofoobsele rakupinnale, mis hõlbustab kleepumist sünteetilistele materjalidele, näiteks plastidele. Lisaks toodab S. aureus biokile, mis koosneb rakuvälistest polüsahhariidmaatriksitest. Ebasoodsates keskkonnatingimustes võib see eritada toksiine, mis võivad põhjustada infektsioone, eriti nõrgenenud immuunsüsteemiga inimestel.
Pilt: Staphylococcus aureus'e Grami värvimine.
Pilt: Pseudomonas aeruginosa Grami värvimine.
Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa on gramnegatiivne vardakujuline bakter, mis on rangelt aeroobne ja klassifitseeritud mittefermenteerivaks, mis tähendab, et see ei metaboliseeri glükoosi. See on võimeline ellu jääma toitainetevaeses keskkonnas ja ebahügieenilistes tingimustes, kui on piisavalt niiskust. Nagu S. aureus, toodab ka P. aeruginosa biokile ja omab hüdrofoobset rakupinda, mis parandab selle võimet kleepuda plastmaterjalidele. Lisaks kasutab see pinna külge kinnitumise hõlbustamiseks IV tüüpi piile. P. aeruginosa võib toota ka toksiine, mis kujutab endast nakkusohtu immuunpuudulikkusega inimestel.
Candida albicans
Candida albicans on grampositiivne diploidne seen, millel on ainulaadne võime läbida fenotüübiline ümberlülitumine üherakulise pärmi ja mitmerakulise hüüfivormi vahel. See üleminek võib toimuda spontaanselt ja korduvalt. Igal morfoloogilisel vormil on peremeesorganismi kudede suhtes erinev afiinsus ja erinevad antigeeni ekspressiooni mustrid. Pärmivormis osaleb C. albicans hüdrofoobsetes interaktsioonides hüdrofoobsete pindadega ja näitab suhteliselt nõrka biokile moodustumist. Seevastu hüüfivorm on seotud tugevama biokile arengu ja adhesioonvalke reguleerivate geenide suurenenud ekspressiooniga. C. albicans võib stressirohketes tingimustes eritada ka toksiine ja moodustada eoseid, mis võimaldab tal põhjustada oportunistlikke infektsioone immuunpuudulikkusega peremeesorganismides.
Pilt: Candida albicansi Grami värvimine.
Kokkuvõttes suutsid kõik testitud mikroorganismid 3D-prinditud pinnal ellu jääda. Bio-Med Clear vaigumaterjali kolme nädala jooksul, mis toetab selle potentsiaalset kasutamist biomeditsiinilises ja suukaudses kasutamises, kus mikroobide koostoime on oluline tegur.
Eindhoveni Rakendusteaduste Ülikooli teadlased Hollandis
Rakkude elujõulisus ja adhesioonivõime 3D-prinditud pinnal Bio-Med Clear vaik
Uuring algas Staphylococcus aureus'e, Pseudomonas aeruginosa ja Candida albicans'i elujõulisuse ja adhesioonivõime hindamisega viie päeva jooksul. Neid mikroorganisme inkubeeriti 8 ml BHI-s koos 3D-prinditud polümeeriga ilma värsket kasvukeskkonda lisamata. Selle esialgse etapi eesmärk oli teha kindlaks, kas organismid suudavad toitainetevaestes tingimustes elujõulisteks jääda ja kas nad suudavad edukalt 3D-prinditud materjalile kleepuda. Pärast selle lähenemisviisi edukat valideerimist rakendati modifitseeritud protokolli.
Teises faasis inkubeeriti mikroorganisme vähendatud mahus 1.5 ml BHI-s, taas 3D-prinditud vaigu juuresolekul, viis päeva. Sellel meetodil oli kaks eesmärki: hinnata mikroobide ellujäämist piiratumas keskkonnas ja testida alternatiivset tehnikat kleepunud organismide eraldamiseks polümeeri pinnalt. Pärast selle meetodi efektiivsuse kinnitamist kasutati pikaajalist eksperimentaalset disaini.
Pikaajalise testi jaoks kultiveeriti mikroorganisme kolm nädalat 1.5 ml BHI-s koos 3D-prinditud polümeeriga. Toitainete kättesaadavuse mõju hindamiseks hoiti paralleelseid proovikomplekte – üks kasvukeskkonna perioodilise täiendamisega ja teine ilma. See eristamine võimaldas jälgida mikroobide ellujäämist ja adhesiooni nii püsivates kui ka toitainevaestes tingimustes.
Tulemused näitasid, et kõik testitud mikroorganismid säilitasid võime 3D-prinditud polümeerile kleepuda ka kolme nädala pärast. Täiendatud proovides näitas P. aeruginosa teisel nädalal tugevat adhesiooni, millele järgnes kolmandaks nädalaks kerge langus. S. aureus näitas kolme nädala jooksul suhteliselt stabiilset adhesiooni, mis oli korrelatsioonis ümbritseva keskkonna bakterite kontsentratsiooniga. C. albicans näitas sama aja jooksul adhesioonivõime järkjärgulist suurenemist.
Keskmise koguse bakteritega rikastatud tingimustes näitas P. aeruginosa taas maksimaalset adhesiooni teisel nädalal, millele järgnes langus kolmandal nädalal. S. aureus'el oli vähenenud adhesioon, tõenäoliselt saastumise tõttu, mis mõjutas negatiivselt selle kasvu ja pinnale kinnitumist. C. albicans'il jätkus aja jooksul adhesiooni suurenemine, kuigi suurenemine oli vähem väljendunud kui mitte-rikastatud tingimustes.
Järeldus
Selle uuringu eesmärk oli uurida, kas mikroorganismid Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa ja Candida albicans säilitasid oma adhesioonivõime 3D-prinditud polümeervaigul. Bio-Med Clear ja kas nad suutsid ellu jääda kolme nädala jooksul ilma värskete toitainete lisamiseta. Tulemused näitasid, et kõik kolm mikroorganismi suutsid kleepuda Bio-Med Clear 3D-prinditud vaik pikema aja jooksul ja võib ellu jääda ilma toitainete täiendamiseta.
Pseudomonas aeruginosa näitas teisel nädalal suurenenud adhesiooni, millele järgnes kolmandal nädalal langus. Staphylococcus aureus säilitas suhteliselt stabiilse adhesioonitaseme, kuigi toitainetega rikastatud proovides täheldati ootamatult langust. Candida albicans näitas kolme nädala jooksul pidevalt suurenevat adhesioonivõimet, mida võib mõjutada toitainete piiratusest tulenev keskkonnastress. Testitud organismide seas näitas P. aeruginosa kõrgeimat üldist adhesiooni. Bio-Med Clear polümeer.
Kokkuvõttes suutsid kõik testitud mikroorganismid 3D-prinditud pinnal ellu jääda. Bio-Med Clear vaigumaterjali kolme nädala jooksul, mis toetab selle potentsiaalset kasutamist biomeditsiini- ja hambaravikeskkondades, kus mikroobide koostoime on oluline tegur.
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear on jäik ja läbipaistev bioühilduv fotopolümeervaik, mida saab töödelda enamiku vaigupõhiste 3D-printeritega. Sellest materjalist 3D-prinditud osad omavad bioühilduvaid omadusi, kui neid töödeldakse vastavalt töötlemisjuhistele.1Pärast pesemist ja järelkõvendamist vastavalt juhistele trükitud osad Liqcreate Bio-Med Clear läbima biosobivuse testid:
| ○ Tsütotoksilisus | ISO 10993-5: 2009 |
| ○ Sensibiliseerimine | ISO 10993-10: 2021 |
| ○ Ärritus | ISO 10993-23: 2021 |
Trükitud osad firmalt Bio-Med Clear saab desinfitseerida tavaliselt kasutatavate desinfektsioonivahenditega ja steriliseerida auruga autoklaavi abil.
Peamised eelised |
3D-printeri ühilduvus |
| · Bioühilduv | · Asiga seeria |
| · Auruga steriliseerimine on võimalik | · Phrozen seeria |
| · Suur täpsus | · Elegoo & Anycubic seeria |
| · Mõõtmeliselt stabiilne | · Ja paljud teised |
