口腔環境中の細胞の生存を検査する Liqcreate Bio-Med Clear 3Dプリント樹脂
Liqcreate フォンティス応用科学大学と協力し、細胞接着と細胞生存率を調査した。 Bio-Med Clear、3Dプリント可能なフォトポリマー樹脂で、 Liqcreateこれまでの研究では 様々な細菌種とヒト細胞株が 高い細胞生存率でこの材料に効果的に接着することができます。
本研究は、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、カンジダ・アルビカンスなどの微生物が、細菌の表面に付着して生存し続けることができるかどうかを評価することを目的としています。 Bio-Med Clear 樹脂を最大3週間にわたり長期間培養する。これらの微生物は、ヒトの口腔環境に頻繁に存在することから、本材料の臨床応用の可能性を評価する上で重要なものとして選択された。
画像：サブロー寒天培地上でカンジダ・アルビカンス酵母を培養した例 Liqcreate Bio-Med Clear生体適合性のある3Dプリント樹脂部品。
細菌と酵母を検査した Liqcreate Bio-Med Clear
接着能力の研究には、多種多様な細菌種が利用可能です。この特性を評価する上で最も重要な要素は、細菌の表面特性、特に細胞壁の組成とそれに関連する表面タンパク質です。本実験では、グラム染色、オキシダーゼ、カタラーゼ、コアグラーゼ反応においてそれぞれ異なる特性を示す3種の微生物を選択しました。これらの試験は、微生物種を区別するための基本的かつ広く用いられている方法であるため、選択されました。こうして、分類学的に多様な3種の微生物を明確に選定することができました。
さらに、これらの特定の微生物は、ヒト口腔内微生物叢に存在することが知られていることから選択された。口腔環境との関連性は、将来の利用の可能性を示唆している。 Liqcreate 歯科用途の材料。
黄色ブドウ球菌
黄色ブドウ球菌はグラム陽性球菌で、通常は群生して生息します。人口の約30%に共生菌叢を構成し、粘膜表面、咽頭、皮膚に生息しています。黄色ブドウ球菌は疎水性の細胞表面を持つため、プラスチックなどの合成素材への付着が容易で、強い接着性を示します。さらに、黄色ブドウ球菌は細胞外多糖類マトリックスからなるバイオフィルムを形成します。環境条件が不適切であると、特に免疫力が低下している人に感染症を引き起こす可能性のある毒素を分泌することがあります。
画像: 黄色ブドウ球菌のグラム染色。
画像: 緑膿菌のグラム染色。
緑膿菌
緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）は、グラム陰性の桿菌で、完全好気性菌であり、非発酵菌に分類されます。つまり、ブドウ糖を代謝しません。栄養分の乏しい環境でも生存可能であり、十分な水分があれば、不衛生な環境でも生存可能です。S. aureusと同様に、P. aeruginosaはバイオフィルムを形成し、疎水性の細胞表面を有するため、プラスチック材料への付着性が向上します。さらに、IV型線毛を利用して表面への付着を促進します。P. aeruginosaは毒素を産生するため、免疫不全者においては感染リスクがあります。
カンジダ·アルビカンス
カンジダ・アルビカンスは、グラム陽性二倍体真菌であり、単細胞酵母型と多細胞菌糸型の間で表現型を転換する独自の能力を有しています。この転換は自発的に繰り返し起こり得ます。それぞれの形態は、宿主組織に対する親和性と抗原発現パターンが異なります。酵母型では、カンジダ・アルビカンスは疎水性表面と疎水性相互作用を起こし、バイオフィルム形成は比較的弱いです。一方、菌糸型では、バイオフィルム形成が強く、接着タンパク質を制御する遺伝子の発現が亢進します。また、カンジダ・アルビカンスはストレス条件下で毒素を分泌し、胞子を形成するため、免疫不全宿主において日和見感染を引き起こす可能性があります。
画像: カンジダ・アルビカンスのグラム染色。
結論として、試験されたすべての微生物は3Dプリントされた Bio-Med Clear この樹脂材料は 3 週間にわたって試験され、微生物の相互作用が関連要因となる生物医学的用途や口腔用途への応用の可能性を裏付けています。
オランダ、アイントホーフェン応用科学大学の研究者
3Dプリントされた細胞における生存率と接着能力 Bio-Med Clear 樹脂
本研究は、まず8日間にわたり、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、カンジダ・アルビカンスの生存率と接着能を評価することから始まりました。これらの微生物は、新鮮な培地を一切加えずに、3mLのBHIと3Dプリントポリマー中で培養されました。この予備段階の目的は、栄養制限条件下で微生物が生存できるかどうか、そしてXNUMXDプリントされた材料にうまく接着できるかどうかを調べることでした。このアプローチの検証に成功した後、改良されたプロトコルが導入されました。
第二段階では、微生物を1.5 mLのBHIに減量し、3Dプリントした樹脂の存在下でXNUMX日間培養しました。この方法は、より制限された環境における微生物の生存を評価することと、ポリマー表面に付着した微生物を剥離するための代替技術を試験するというXNUMXつの目的を達成しました。この方法の有効性を確認した後、長期実験計画を採用しました。
長期試験では、1.5Dプリントポリマーを添加した3mLのBHIで微生物をXNUMX週間培養しました。栄養素の利用可能性の影響を評価するため、定期的に培地を補充するサンプルセットと補充しないサンプルセットを並行して維持しました。この区別により、持続的および栄養素枯渇状態の両方における微生物の生存と付着を観察することができました。
結果は、試験したすべての微生物が3週間後もXNUMXDプリントポリマーへの接着能力を維持していることを示しました。補充していないサンプルでは、P. aeruginosaはXNUMX週目に強い接着力を示しましたが、XNUMX週目にはわずかに低下しました。S. aureusはXNUMX週間を通して比較的安定した接着力を示し、これは周囲の培地中の細菌濃度と相関していました。C. albicansは、同じ期間に接着力が徐々に増加しました。
培地補充条件下では、P. aeruginosa は2週目に再び接着力がピークに達し、3週目には減少しました。S. aureus は接着力が低下しましたが、これはおそらく、増殖と表面付着に悪影響を与えた汚染によるものと考えられます。C. albicans は時間の経過とともに接着力が増加し続けましたが、その増加は培地補充なしの条件ほど顕著ではありませんでした。
結論
この研究の目的は、微生物である黄色ブドウ球菌、緑膿菌、カンジダ・アルビカンスが3Dプリントされたポリマー樹脂上で接着能力を保持しているかどうかを調べることであった。 Bio-Med Clear 3週間にわたって新鮮な栄養素の添加なしに生存できるかどうかも調べた。結果は、3種類の微生物すべてが、 Bio-Med Clear 3Dプリントされた樹脂は長期間にわたって保存でき、栄養補給がなくても生き残ることができます。
緑膿菌は2週目に付着力が上昇し、3週目には減少しました。黄色ブドウ球菌は比較的安定した付着力を維持しましたが、栄養補給群では予想外に減少が見られました。カンジダ・アルビカンスは3週間にわたり継続的に付着力が増加しましたが、これは栄養制限による環境ストレスの影響を受けている可能性があります。試験した微生物の中で、緑膿菌は最も高い付着力を示しました。 Bio-Med Clear ポリマー。
結論として、試験されたすべての微生物は3Dプリントされた Bio-Med Clear この樹脂材料は 3 週間にわたってテストされ、微生物の相互作用が重要な要因となる生物医学および歯科環境への応用の可能性を裏付けています。
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear は、硬質で透明な生体適合性フォトポリマー樹脂であり、ほとんどの樹脂ベースの3Dプリンターで処理できます。この材料から3Dプリントされた部品は、処理手順に従って後処理すると生体適合性を示します。1指示に従って洗浄と二次硬化を行った後、 Liqcreate Bio-Med Clear 以下の生体適合性試験に合格：
| ○ 細胞毒性 | ISO 10993-5：2009 |
| ○ 感作 | ISO 10993-10：2021 |
| ○ 刺激 | ISO 10993-23：2021 |
印刷された部品 Bio-Med Clear 一般的に使用される消毒薬で消毒したり、オートクレーブを使用した蒸気滅菌で滅菌したりできます。
主な利点 |
3Dプリンターの互換性 |
| · 生体適合性 | · Asiga シリーズ |
| ・蒸気滅菌可能 | · Phrozen シリーズ |
| · 高精度 | · Elegoo & Anycubic シリーズ |
| · 寸法安定性 | · などなど |
