בדיקת הישרדות של תאים שנמצאו בסביבה אוראלית ב Liqcreate Bio-Med Clear שרף להדפסה תלת-ממדית
Liqcreate שיתפה פעולה עם אוניברסיטת פונטיס למדעים יישומיים כדי לחקור הידבקות תאים ושיעור הישרדות תאים ב Bio-Med Clear, שרף פוטופולימר הניתן להדפסה תלת-ממדית שפותח ומיוצר על ידי Liqcreateמחקרים קודמים הראו כי מיני חיידקים שונים וקווי תאים אנושיים מסוגלים להידבק ביעילות לחומר זה עם שיעור הישרדות תאים גבוה.
המחקר הנוכחי נועד להעריך האם המיקרואורגניזמים סטפילוקוקוס אאורוס, פסאודומונס אירוגינוזה וקנדידה אלביקנס יכולים להמשיך להידבק ולהישאר ברי קיימא על הקרקע. Bio-Med Clear שרף במשך תקופה ממושכת של עד שלושה שבועות. מיקרואורגניזמים ספציפיים אלה נבחרו בשל נוכחותם התכופה בסביבת הפה האנושית, מה שהופך אותם לרלוונטיים להערכת היישומים הקליניים הפוטנציאליים של החומר.
תמונה: גידול מוצלח של שמרי קנדידה אלביקנס על אגר סבורו בנוכחות Liqcreate Bio-Med Clear, חלקי שרף מודפסים בתלת-ממד ביולוגית תואמים.
נבדקו חיידקים ושמרים על Liqcreate Bio-Med Clear
ניתן להשתמש במגוון רחב של מיני חיידקים כדי לחקור את יכולת ההידבקות. הגורם הקריטי ביותר בהערכת מאפיין זה הוא מאפייני פני השטח של החיידק, ובמיוחד הרכב דופן התא וחלבוני פני השטח הנלווים אליו. עבור ניסוי זה נבחרו שלושה מיקרואורגניזמים, שלכל אחד מהם מאפיינים ייחודיים מבחינת צביעת גראם, אוקסידאז, קטלאז ותגובות קואגולאז. בדיקות אלו נבחרו משום שהן מייצגות שיטות בסיסיות ונפוצות להבחנה בין מיני מיקרוביאלים. ככאלה, נקבע מבחר מוגדר היטב של שלושה מיקרואורגניזמים מגוונים מבחינה טקסונומית.
בנוסף, מיקרואורגניזמים ספציפיים אלה נבחרו בשל נוכחותם הידועה במיקרוביוטה הפה האנושית. רלוונטיות זו לסביבת הפה תומכת בפוטנציאל השימוש העתידי של Liqcreate חומרים ליישומים דנטליים.
Staphylococcus aureus
סטפילוקוקוס אאורוס הוא חיידק גראם-חיובי המופיע בדרך כלל בצברים. הוא חלק מהפלורה הקומנסלית בכ-30% מהאוכלוסייה, וחי על משטחים ריריים, בגרון ובעור. סטפילוקוקוס אאורוס מפגין תכונות הידבקות חזקות, המיוחסות למשטח התא ההידרופובי שלו, המקל על הידבקות לחומרים סינתטיים כמו פלסטיק. יתר על כן, סטפילוקוקוס אאורוס מייצר ביופילם המורכב ממטריצות פוליסכרידים חוץ-תאיות. בתנאים סביבתיים קשים, הוא יכול להפריש רעלים שעלולים להוביל לזיהומים, במיוחד אצל אנשים עם מערכת חיסונית מוחלשת.
תמונה: צביעת גראם של סטפילוקוקוס אאורוס.
תמונה: צביעת גראם של פסאודומונס אירוגינוזה.
aeruginosa Pseudomonas
Pseudomonas aeruginosa הוא חיידק גראם-שלילי בצורת מוט, שהוא אירובי לחלוטין ומסווג כלא-תוסס, כלומר אינו מפרק גלוקוז. הוא מסוגל לשרוד בסביבות דלות בחומרים מזינים ויכול להתקיים בתנאים לא היגייניים, בתנאי שיש מספיק לחות. כמו S. aureus, P. aeruginosa מייצר ביופילם ובעל פני תא הידרופוביים, מה שמשפר את יכולתו להידבק לחומרים פלסטיים. בנוסף, הוא משתמש בפילי מסוג IV כדי להקל על היצמדות פני השטח. P. aeruginosa יכול גם לייצר רעלים, מה שמהווה סיכון לזיהום אצל אנשים עם מערכת חיסון מדוכאת.
קנדידה אלביקנס
קנדידה אלביקנס היא פטרייה דיפלואידית גראם-חיובית בעלת יכולת ייחודית לעבור מעבר פנוטיפי בין צורות שמרים חד-תאיות לצורות היפה רב-תאיות. מעבר זה יכול להתרחש באופן ספונטני וחוזר על עצמו. כל צורה מורפולוגית מציגה זיקה שונה לרקמות המארח ודפוסים ברורים של ביטוי אנטיגן. בצורת השמרים שלה, C. albicans עוסק באינטראקציות הידרופוביות עם משטחים הידרופוביים ומציג יצירת ביופילם חלש יחסית. לעומת זאת, הצורה ההיפלית קשורה להתפתחות ביופילם חזקה יותר ולביטוי מוגבר של גנים המווסתים חלבוני הידבקות. C. albicans יכול גם להפריש רעלים וליצור נבגים בתנאי לחץ, מה שמאפשר לו לגרום לזיהומים אופורטוניסטיים במארחים בעלי מערכת חיסון מדוכאת.
תמונה: צביעת גראם של קנדידה אלביקנס.
לסיכום, כל המיקרואורגניזמים שנבדקו הצליחו לשרוד על גבי המודפס בתלת-ממד. Bio-Med Clear חומר שרף במשך תקופה של שלושה שבועות, מה שתומך ביישומו הפוטנציאלי בשימוש ביו-רפואי ובפה שבו אינטראקציה מיקרוביאלית היא גורם רלוונטי.
חוקרים מאוניברסיטת איינדהובן, הולנד
כדאיות ויכולת הידבקות של תאים בהדפסה תלת-ממדית Bio-Med Clear שרף
המחקר החל בהערכת הכדאיות ויכולת ההידבקות של סטפילוקוקוס אאורוס, פסאודומונס אירוגינוזה וקנדידה אלביקנס במשך חמישה ימים. מיקרואורגניזמים אלה הודגרו ב-8 מ"ל של BHI לצד פולימר מודפס בתלת-ממד, ללא כל תוספת של מצע גידול טרי. שלב מקדים זה נועד לקבוע האם האורגניזמים יכולים להישאר ברי-קיימא בתנאים מוגבלים בחומרי הזנה והאם הם יכולים להידבק בהצלחה לחומר המודפס בתלת-ממד. לאחר אימות מוצלח של גישה זו, יושם פרוטוקול שונה.
בשלב השני, המיקרואורגניזמים הודגרו בנפח מצומצם של 1.5 מ"ל BHI, שוב בנוכחות שרף מודפס בתלת-ממד, במשך חמישה ימים. לשיטה זו הייתה מטרה כפולה: להעריך את הישרדות המיקרוביאלים בסביבה מוגבלת יותר ולבחון טכניקה חלופית לניתוק אורגניזמים דבוקים מפני השטח של הפולימר. לאחר אישור יעילותה של שיטה זו, יושם תכנון ניסיוני ארוך טווח.
עבור הבדיקה ארוכת הטווח, המיקרואורגניזמים גודלו במשך שלושה שבועות ב-1.5 מ"ל של BHI עם הפולימר המודפס בתלת-ממד. כדי להעריך את השפעת זמינות החומרים המזינים, נשמרו מערכי דגימות מקבילים - אחד עם חידוש תקופתי של מצע הגידול ואחת ללא. הבחנה זו אפשרה תצפית על הישרדות והידבקות מיקרוביאלית בתנאים מתמשכים וגם בתנאים מדולדלים בחומרים מזינים.
התוצאות הראו שכל המיקרואורגניזמים שנבדקו שמרו על יכולתם להידבק לפולימר המודפס בתלת-ממד לאחר שלושה שבועות. בדגימות שלא מולאו מחדש, P. aeruginosa הראה הידבקות חזקה בשבוע השני, ולאחר מכן ירידה קלה בשבוע השלישי. S. aureus הראה הידבקות יציבה יחסית לאורך שלושת השבועות, בקורלציה עם ריכוז החיידקים במצע שמסביב. C. albicans הראה עלייה הדרגתית ביכולת ההידבקות לאורך אותו משך זמן.
במצב של חידוש בינוני, P. aeruginosa הראה שוב הידבקות שיא בשבוע השני, ולאחר מכן ירידה בשבוע השלישי. S. aureus הראה הידבקות מופחתת, ככל הנראה עקב זיהום שהשפיע לרעה על צמיחתו ועל היצמדותו לפני השטח. C. albicans המשיך להראות הידבקות גוברת לאורך זמן, אם כי העלייה הייתה פחות בולטת מאשר במצב ללא חידוש.
סיכום
מטרת מחקר זה הייתה לבדוק האם המיקרואורגניזמים סטפילוקוקוס אאורוס, פסאודומונס אירוגינוזה וקנדידה אלביקנס שמרו על כושר ההדבקה שלהם על שרף פולימרי מודפס בתלת-ממד. Bio-Med Clear והאם הם יכלו לשרוד במשך תקופה של שלושה שבועות ללא תוספת של חומרים מזינים טריים. התוצאות הראו שכל שלושת המיקרואורגניזמים היו מסוגלים להיצמד ל... Bio-Med Clear שרף מודפס בתלת-ממד לאורך תקופה ממושכת ויכול לשרוד גם בהיעדר חידוש חומרים מזינים.
Pseudomonas aeruginosa הראה הידבקות מוגברת במהלך השבוע השני, ולאחר מכן ירידה בשבוע השלישי. Staphylococcus aureus שמר על רמת הידבקות יציבה יחסית, אם כי ירידה בלתי צפויה נצפתה בדגימות שהווספו לחומרים מזינים. Candida albicans הראה עלייה מתמשכת ביכולת ההידבקות לאורך תקופה של שלושה שבועות, דבר שעשוי להיות מושפע מלחץ סביבתי הנובע ממגבלת חומרים מזינים. מבין האורגניזמים שנבדקו, P. aeruginosa הראה את ההידבקות הכוללת הגבוהה ביותר ל... Bio-Med Clear פּוֹלִימֵר.
לסיכום, כל המיקרואורגניזמים שנבדקו הצליחו לשרוד על גבי המודפס בתלת-ממד. Bio-Med Clear חומר שרף במשך תקופה של שלושה שבועות, מה שתומך ביישום הפוטנציאלי שלו בסביבות ביו-רפואיות ודנטליות שבהן אינטראקציה מיקרוביאלית היא גורם רלוונטי.
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear הוא שרף פוטופולימר קשיח שקוף וניתן לעבד אותו ברוב מדפסות התלת-ממד מבוססות שרף. חלקים מודפסים בתלת-ממד מחומר זה מציגים תכונות ביו-תאימות לאחר עיבודם בהתאם להוראות העיבוד.1לאחר שטיפה וייבוש לאחר מכן בהתאם להוראות, החלקים המודפסים מ Liqcreate Bio-Med Clear לעבור את מבחני הביו-תאימות של:
| ○ ציטוטוקסיות | ISO 10993-5: 2009 |
| ○ רגישות | ISO 10993-10: 2021 |
| גירוי | ISO 10993-23: 2021 |
חלקים מודפסים מ Bio-Med Clear ניתן לחטא באמצעות חומרי חיטוי נפוצים ולעקר באמצעות עיקור בקיטור באמצעות אוטוקלאב.
יתרונות עיקריים |
תאימות למדפסות תלת-ממד |
| · ביולוגי תואם | · Asiga סדרה |
| · ניתן לעיקור בקיטור | · Phrozen סדרה |
| · דיוק גבוה | · Elegoo & Anycubic סדרה |
| · יציבות ממדית | · ועוד רבים |
