Pengujian kelangsungan hidup sel yang ditemukan di lingkungan mulut pada Liqcreate Bio-Med Clear Resin cetak 3D
Liqcreate berkolaborasi dengan Fontys University of Applied Sciences untuk menyelidiki adhesi sel dan tingkat kelangsungan hidup sel pada Bio-Med Clear, resin fotopolimer yang dapat dicetak 3D yang dikembangkan dan diproduksi oleh LiqcreatePenelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa berbagai spesies bakteri dan garis sel manusia mampu melekat secara efektif pada bahan ini dengan tingkat kelangsungan hidup sel yang tinggi.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi apakah mikroorganisme Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, dan Candida albicans dapat terus menempel dan tetap hidup pada Bio-Med Clear resin selama periode panjang hingga tiga minggu. Mikroorganisme khusus ini dipilih karena keberadaannya yang sering di lingkungan mulut manusia, sehingga relevan untuk menilai potensi aplikasi klinis material tersebut.
Gambar: pertumbuhan ragi Candida albicans yang berhasil pada agar Sabouraud dengan adanya Liqcreate Bio-Med Clear, bagian resin cetak 3D yang biokompatibel.
Menguji bakteri dan ragi pada Liqcreate Bio-Med Clear
Berbagai spesies bakteri dapat digunakan untuk mempelajari kapasitas adhesi. Faktor terpenting dalam mengevaluasi sifat ini adalah karakteristik permukaan bakteri, terutama komposisi dinding sel dan protein permukaan terkait. Untuk percobaan ini, tiga mikroorganisme dipilih, masing-masing menunjukkan karakteristik yang berbeda dalam hal pewarnaan Gram, reaksi oksidase, katalase, dan koagulase. Uji-uji ini dipilih karena merupakan metode fundamental dan banyak digunakan untuk membedakan spesies mikroba. Dengan demikian, seleksi yang terdefinisi dengan baik dari tiga mikroorganisme yang beragam secara taksonomi telah ditetapkan.
Selain itu, mikroorganisme spesifik ini dipilih karena keberadaannya yang diketahui dalam mikrobiota mulut manusia. Relevansi dengan lingkungan mulut ini mendukung potensi penggunaan di masa mendatang. Liqcreate bahan untuk aplikasi kedokteran gigi.
Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus adalah bakteri kokus Gram-positif yang biasanya berkelompok. Bakteri ini merupakan bagian dari flora komensal pada sekitar 30% populasi, yang hidup di permukaan mukosa, tenggorokan, dan kulit. S. aureus menunjukkan sifat adhesif yang kuat, berkat permukaan selnya yang hidrofobik, sehingga memudahkannya melekat pada bahan sintetis seperti plastik. Lebih lanjut, S. aureus menghasilkan biofilm yang terdiri dari matriks polisakarida ekstraseluler. Dalam kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, bakteri ini dapat mengeluarkan toksin yang dapat menyebabkan infeksi, terutama pada individu dengan sistem kekebalan tubuh yang lemah.
Gambar: Pewarnaan Gram staphylococcus aureus.
Gambar: Pewarnaan Gram Pseudomonas aeruginosa.
Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa adalah bakteri berbentuk batang Gram-negatif yang bersifat aerobik dan tergolong non-fermenter, artinya tidak memetabolisme glukosa. Bakteri ini mampu bertahan hidup di lingkungan miskin nutrisi dan dapat bertahan dalam kondisi yang tidak higienis, asalkan terdapat kelembapan yang cukup. Seperti S. aureus, P. aeruginosa menghasilkan biofilm dan memiliki permukaan sel hidrofobik, yang meningkatkan kemampuannya untuk melekat pada bahan plastik. Selain itu, bakteri ini menggunakan pili tipe IV untuk memfasilitasi perlekatan permukaan. P. aeruginosa juga dapat menghasilkan toksin, sehingga menimbulkan risiko infeksi pada individu dengan gangguan kekebalan tubuh.
Candida albicans
Candida albicans adalah jamur diploid Gram-positif dengan kemampuan unik untuk mengalami peralihan fenotip antara bentuk khamir uniseluler dan bentuk hifa multiseluler. Transisi ini dapat terjadi secara spontan dan berulang. Setiap bentuk morfologi menunjukkan afinitas yang berbeda terhadap jaringan inang dan pola ekspresi antigen yang berbeda pula. Dalam bentuk khamirnya, C. albicans berinteraksi secara hidrofobik dengan permukaan hidrofobik dan menunjukkan pembentukan biofilm yang relatif lemah. Sebaliknya, bentuk hifa dikaitkan dengan perkembangan biofilm yang lebih kuat dan peningkatan ekspresi gen yang mengatur protein adhesi. C. albicans juga dapat mensekresikan toksin dan membentuk spora dalam kondisi stres, sehingga memungkinkannya menyebabkan infeksi oportunistik pada inang dengan sistem imun yang lemah.
Gambar: Pewarnaan Gram candida albicans.
Kesimpulannya, semua mikroorganisme yang diuji mampu bertahan hidup pada media cetak 3D. Bio-Med Clear bahan resin selama periode tiga minggu, mendukung penerapan potensialnya dalam penggunaan biomedis dan oral di mana interaksi mikroba merupakan faktor relevan.
Peneliti dari Universitas Sains Terapan, Eindhoven, Belanda
viabilitas dan kapasitas adhesi sel pada cetakan 3D Bio-Med Clear damar
Penelitian dimulai dengan menilai viabilitas dan kapasitas adhesi Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, dan Candida albicans selama lima hari. Mikroorganisme ini diinkubasi dalam 8 mL BHI bersama polimer cetak 3D, tanpa penambahan media pertumbuhan baru. Langkah awal ini bertujuan untuk menentukan apakah organisme tersebut dapat tetap viabilitas dalam kondisi nutrisi terbatas dan apakah mereka dapat berhasil menempel pada material cetak 3D. Setelah validasi pendekatan ini berhasil, protokol yang dimodifikasi diterapkan.
Pada fase kedua, mikroorganisme diinkubasi dalam BHI dengan volume yang dikurangi sebesar 1.5 mL, juga dengan adanya resin cetak 3D, selama lima hari. Metode ini memiliki dua tujuan: untuk menilai kelangsungan hidup mikroba dalam lingkungan yang lebih terbatas dan untuk menguji teknik alternatif untuk melepaskan organisme yang menempel dari permukaan polimer. Setelah efektivitas metode ini terkonfirmasi, desain eksperimen jangka panjang diterapkan.
Untuk uji jangka panjang, mikroorganisme dikultur selama tiga minggu dalam 1.5 mL BHI dengan polimer cetak 3D. Untuk mengevaluasi dampak ketersediaan nutrisi, set sampel paralel dipertahankan—satu dengan pengisian ulang media pertumbuhan secara berkala dan satu tanpa. Perbedaan ini memungkinkan pengamatan kelangsungan hidup dan adhesi mikroba, baik dalam kondisi berkelanjutan maupun kondisi kekurangan nutrisi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua mikroorganisme yang diuji mempertahankan kemampuan untuk menempel pada polimer cetak 3D setelah tiga minggu. Pada sampel yang tidak diisi ulang, P. aeruginosa menunjukkan daya rekat yang kuat pada minggu kedua, diikuti oleh sedikit penurunan pada minggu ketiga. S. aureus menunjukkan daya rekat yang relatif stabil selama periode tiga minggu, berkorelasi dengan konsentrasi bakteri dalam media sekitarnya. C. albicans menunjukkan peningkatan progresif dalam kapasitas adhesi selama durasi yang sama.
Dalam kondisi medium-replenished, P. aeruginosa kembali menunjukkan adhesi puncak pada minggu kedua, diikuti oleh penurunan pada minggu ketiga. S. aureus menunjukkan penurunan adhesi, kemungkinan karena kontaminasi yang berdampak negatif pada pertumbuhan dan perlekatan permukaannya. C. albicans terus menunjukkan peningkatan adhesi seiring waktu, meskipun peningkatannya tidak terlalu signifikan dibandingkan dengan kondisi non-replenished.
Kesimpulan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyelidiki apakah mikroorganisme Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, dan Candida albicans mempertahankan kapasitas adhesi mereka pada resin polimer cetak 3D. Bio-Med Clear dan apakah mereka dapat bertahan hidup selama tiga minggu tanpa penambahan nutrisi segar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketiga mikroorganisme tersebut mampu menempel pada Bio-Med Clear Resin cetak 3D dalam jangka waktu panjang dan dapat bertahan hidup tanpa adanya penambahan nutrisi.
Pseudomonas aeruginosa menunjukkan peningkatan adhesi selama minggu kedua, diikuti oleh penurunan pada minggu ketiga. Staphylococcus aureus mempertahankan tingkat adhesi yang relatif stabil, meskipun penurunan secara tak terduga diamati pada sampel yang diberi suplemen nutrisi. Candida albicans menunjukkan peningkatan kapasitas adhesi yang berkelanjutan selama periode tiga minggu, yang kemungkinan dipengaruhi oleh stres lingkungan akibat keterbatasan nutrisi. Di antara organisme yang diuji, P. aeruginosa menunjukkan adhesi keseluruhan tertinggi pada Bio-Med Clear polimer.
Kesimpulannya, semua mikroorganisme yang diuji mampu bertahan hidup pada media cetak 3D. Bio-Med Clear bahan resin selama periode tiga minggu, mendukung penerapan potensialnya dalam lingkungan biomedis dan gigi di mana interaksi mikroba merupakan faktor relevan.
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear adalah resin fotopolimer biokompatibel yang kaku dan bening serta dapat diproses pada sebagian besar printer 3D berbasis resin. Komponen cetak 3D dari material ini menunjukkan sifat biokompatibel saat diproses pasca-proses sesuai dengan petunjuk pemrosesan.1. Setelah dicuci dan dikeringkan sesuai petunjuk, bagian cetakan dari Liqcreate Bio-Med Clear lulus uji biokompatibilitas:
| ○ Sitotoksisitas | ISO 10993-5: 2009 |
| ○ Sensitisasi | ISO 10993-10: 2021 |
| ○ Iritasi | ISO 10993-23: 2021 |
Bagian yang dicetak dari Bio-Med Clear dapat didisinfeksi dengan disinfektan yang umum digunakan dan disterilkan dengan sterilisasi uap menggunakan autoklaf.
Kunci Keuntungan |
Kompatibilitas Printer 3D |
| · Biokompatibel | · Asiga seri |
| · Sterilisasi uap memungkinkan | · Phrozen seri |
| · Akurasi tinggi | · Elegoo & Anycubic seri |
| · Dimensi stabil | · Dan masih banyak lagi |
