Burnos aplinkoje randamų ląstelių išgyvenamumo tyrimas Liqcreate Bio-Med Clear 3D spausdinimo derva
Liqcreate bendradarbiavo su Fontys taikomųjų mokslų universitetu, siekdamas ištirti ląstelių adheziją ir ląstelių išgyvenamumą Bio-Med Clear, 3D spausdinama fotopolimerinė derva, sukurta ir pagaminta įmonės LiqcreateAnkstesni tyrimai parodė. parodė, kad įvairios bakterijų rūšys ir žmogaus ląstelių linijos geba efektyviai prilipti prie šios medžiagos ir pasižymi dideliu ląstelių išgyvenamumu.
Šio tyrimo tikslas – įvertinti, ar mikroorganizmai Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa ir Candida albicans gali toliau prilipti prie paviršiaus ir išlikti gyvybingi. Bio-Med Clear dervą ilgesnį laiką, iki trijų savaičių. Šie konkretūs mikroorganizmai buvo atrinkti dėl dažno jų buvimo žmogaus burnos aplinkoje, todėl jie yra svarbūs vertinant galimą medžiagos klinikinį pritaikymą.
Paveikslėlis: sėkmingas Candida albicans mieliagrybių augimas Sabouraud agare, esant Liqcreate Bio-Med Clear, biologiškai suderinamos 3D spausdintos dervos dalys.
Išbandytos bakterijos ir mielės Liqcreate Bio-Med Clear
Adhezijos gebėjimui tirti galima naudoti daugybę bakterijų rūšių. Svarbiausias veiksnys vertinant šią savybę yra bakterijos paviršiaus savybės, ypač ląstelės sienelės sudėtis ir susiję paviršiaus baltymai. Šiam eksperimentui buvo pasirinkti trys mikroorganizmai, kurių kiekvienas pasižymėjo skirtingomis Gramo dažymo, oksidazės, katalazės ir koagulazės reakcijų savybėmis. Šie testai buvo pasirinkti todėl, kad jie yra pagrindiniai ir plačiai naudojami mikrobų rūšių diferenciacijos metodai. Tokiu būdu buvo sudaryta tiksliai apibrėžta trijų taksonomiškai skirtingų mikroorganizmų atranka.
Be to, šie specifiniai mikroorganizmai buvo atrinkti dėl žinomo jų buvimo žmogaus burnos mikrobiotoje. Šis ryšys su burnos aplinka patvirtina galimą jų naudojimą ateityje. Liqcreate medžiagos odontologinėms reikmėms.
Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus yra gramteigiamas kokosas, paprastai aptinkamas grupėmis. Jis yra maždaug 30 % populiacijos komensalinės floros dalis, gyvenanti ant gleivinių paviršių, gerklės ir odos. S. aureus pasižymi stipriomis lipniomis savybėmis, kurios priskiriamos jo hidrofobiniam ląstelių paviršiui, kuris palengvina prilipimą prie sintetinių medžiagų, tokių kaip plastikas. Be to, S. aureus gamina bioplėvelę, sudarytą iš tarpląstelinių polisacharidų matricų. Nepalankiomis aplinkos sąlygomis jis gali išskirti toksinus, kurie gali sukelti infekcijas, ypač asmenims su nusilpusia imunine sistema.
Paveikslėlis: Staphylococcus aureus dažymas Gramo metodu.
Paveikslėlis: Pseudomonas aeruginosa dažymas Gramo metodu.
Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa yra gramneigiama lazdelės formos bakterija, kuri yra griežtai aerobinė ir klasifikuojama kaip nefermentuojanti, o tai reiškia, kad ji nemetabolizuoja gliukozės. Ji gali išgyventi maistinių medžiagų stokojančioje aplinkoje ir gali išlikti nehigieniškomis sąlygomis, jei yra pakankamai drėgmės. Kaip ir S. aureus, P. aeruginosa gamina bioplėvelę ir turi hidrofobinį ląstelės paviršių, kuris pagerina jos gebėjimą prilipti prie plastikinių medžiagų. Be to, ji naudoja IV tipo pilius, kad palengvintų prisitvirtinimą prie paviršiaus. P. aeruginosa taip pat gali gaminti toksinus, keliančius infekcijos riziką asmenims, kurių imuninė sistema susilpnėjusi.
Candida albicans
Candida albicans yra gramteigiamas diploidinis grybelis, pasižymintis unikaliu gebėjimu fenotipiškai keistis tarp vienaląsčių mielių ir daugialąsčių hifų formų. Šis perėjimas gali vykti savaime ir pakartotinai. Kiekviena morfologinė forma pasižymi skirtingu afinitetu šeimininko audiniams ir skirtingais antigenų raiškos modeliais. Mielių formoje C. albicans sąveikauja su hidrofobiniais paviršiais hidrofobiniais paviršiais ir pasižymi santykinai silpnu bioplėvelės formavimusi. Priešingai, hifų forma yra susijusi su stipresniu bioplėvelės vystymusi ir padidėjusia genų, reguliuojančių adhezijos baltymus, raiška. C. albicans taip pat gali išskirti toksinus ir formuoti sporas stresinėmis sąlygomis, todėl gali sukelti oportunistines infekcijas imunodeficito turintiems šeimininkams.
Paveikslėlis: Candida albicans dažymas Gramo metodu.
Apibendrinant, visi išbandyti mikroorganizmai sugebėjo išgyventi ant 3D spausdintuvu atspausdinto paviršiaus. Bio-Med Clear dervos medžiagą per tris savaites, patvirtinantis jos galimą pritaikymą biomedicinoje ir burnos ertmės reikmėms, kur mikrobų sąveika yra svarbus veiksnys.
Eindhoveno (Nyderlandai) Taikomųjų mokslų universiteto mokslininkai
ląstelių gyvybingumas ir sukibimo pajėgumas ant 3D spausdintų paviršių Bio-Med Clear derva
Tyrimas pradėtas vertinant Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa ir Candida albicans gyvybingumą ir adhezijos pajėgumą penkias dienas. Šie mikroorganizmai buvo inkubuojami 8 ml BHI kartu su 3D spausdintu polimeru, nepridedant jokios šviežios augimo terpės. Šio preliminaraus žingsnio tikslas buvo nustatyti, ar organizmai gali išlikti gyvybingi esant ribotoms maistinių medžiagų sąlygoms ir ar jie gali sėkmingai prilipti prie 3D spausdintos medžiagos. Sėkmingai patvirtinus šį metodą, buvo įdiegtas modifikuotas protokolas.
Antrajame etape mikroorganizmai penkias dienas buvo inkubuojami sumažintame 1.5 ml BHI tūryje, vėlgi esant 3D spausdintai dervai. Šis metodas turėjo dvejopą tikslą: įvertinti mikrobų išgyvenamumą ribotoje aplinkoje ir išbandyti alternatyvų metodą, kaip atskirti prilipusius organizmus nuo polimero paviršiaus. Patvirtinus šio metodo veiksmingumą, buvo taikomas ilgalaikis eksperimentinis planas.
Ilgalaikiam bandymui mikroorganizmai tris savaites buvo kultivuojami 1.5 ml BHI su 3D spausdintu polimeru. Siekiant įvertinti maistinių medžiagų prieinamumo poveikį, buvo sudaryti lygiagretūs mėginių rinkiniai – vienas su periodiškai papildoma augimo terpe, o kitas be. Šis atskyrimas leido stebėti mikrobų išgyvenimą ir sukibimą tiek ilgalaikėmis, tiek maistinių medžiagų stokojančiomis sąlygomis.
Rezultatai parodė, kad visi tirti mikroorganizmai išlaikė gebėjimą prilipti prie 3D spausdinto polimero po trijų savaičių. Nepapildytuose mėginiuose P. aeruginosa antrą savaitę pasižymėjo stipriu sukibimu, o trečią savaitę šiek tiek sumažėjo. S. aureus per tris savaites pasižymėjo santykinai stabiliu sukibimu, koreliuojančiu su bakterijų koncentracija aplinkinėje terpėje. C. albicans per tą patį laikotarpį pasižymėjo laipsnišku sukibimo pajėgumo didėjimu.
Esant vidutiniškai papildytoms bakterijoms, P. aeruginosa vėl parodė didžiausią sukibimą antrą savaitę, o trečią savaitę – sumažėjimą. S. aureus sukibimas buvo sumažėjęs, greičiausiai dėl užterštumo, kuris neigiamai paveikė jų augimą ir prisitvirtinimą prie paviršiaus. C. albicans sukibimas laikui bėgant toliau didėjo, nors padidėjimas buvo mažiau ryškus nei nepapildytose bakterijose.
Išvada
Šio tyrimo tikslas buvo ištirti, ar mikroorganizmai Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa ir Candida albicans išlaikė savo sukibimo gebą ant 3D spausdintos polimerinės dervos. Bio-Med Clear ir ar jie galėtų išgyventi tris savaites be šviežių maistinių medžiagų. Rezultatai parodė, kad visi trys mikroorganizmai sugebėjo prilipti prie Bio-Med Clear 3D spausdinta derva ilgą laiką ir galėtų išgyventi be maistinių medžiagų papildymo.
Antrąją savaitę Pseudomonas aeruginosa parodė padidėjusį sukibimą, o trečiąją savaitę – sumažėjimą. Staphylococcus aureus išlaikė santykinai stabilų sukibimo lygį, nors maistinėmis medžiagomis papildytuose mėginiuose netikėtai pastebėtas sumažėjimas. Candida albicans per tris savaites nuolat didino sukibimo pajėgumą, kurį galbūt lėmė aplinkos stresas, atsirandantis dėl maistinių medžiagų ribotumo. Iš tirtų organizmų P. aeruginosa parodė didžiausią bendrą sukibimą su Bio-Med Clear polimeras.
Apibendrinant, visi išbandyti mikroorganizmai sugebėjo išgyventi ant 3D spausdintuvu atspausdinto paviršiaus. Bio-Med Clear dervos medžiagą per tris savaites, patvirtindamas jos galimą pritaikymą biomedicinos ir odontologijos aplinkoje, kur mikrobų sąveika yra svarbus veiksnys.
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear yra standi, skaidri, biologiškai suderinama fotopolimerinė derva, kurią galima apdoroti dauguma dervos pagrindu pagamintų 3D spausdintuvų. Iš šios medžiagos 3D spausdintos dalys pasižymi biologiškai suderinamomis savybėmis, kai jos apdorojamos pagal apdorojimo instrukcijas.1Po plovimo ir pakartotinio kietinimo pagal instrukcijas, atspausdintos dalys iš Liqcreate Bio-Med Clear išlaikyti biologinio suderinamumo testus:
| ○ Citotoksiškumas | ISO 10993-5: 2009 |
| ○ Jautrinimas | ISO 10993-10: 2021 |
| ○ Dirginimas | ISO 10993-23: 2021 |
Spausdintos dalys iš Bio-Med Clear galima dezinfekuoti įprastais dezinfekavimo priemonėmis ir sterilizuoti garais autoklave.
pagrindiniai privalumai |
3D spausdintuvo suderinamumas |
| · Biologiškai suderinamas | · Asiga serija |
| · Galima sterilizuoti garais | · Phrozen serija |
| · Didelis tikslumas | · Elegoo & Anycubic serija |
| · Matmenų stabilumas | · Ir daug daugiau |
