Testarea supraviețuirii celulelor găsite în mediul oral pe Liqcreate Bio-Med Clear Rășină imprimată 3D
Liqcreate a colaborat cu Universitatea de Științe Aplicate Fontys pentru a investiga aderența celulară și rata de supraviețuire celulară pe Bio-Med Clear, o rășină fotopolimerică imprimabilă 3D, dezvoltată și fabricată de LiqcreateStudiile anterioare au a demonstrat că diverse specii bacteriene și linii celulare umane sunt capabile să adere eficient la acest material cu o rată ridicată de supraviețuire celulară.
Studiul actual își propune să evalueze dacă microorganismele Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa și Candida albicans pot continua să adere și să rămână viabile pe Bio-Med Clear rășină pe o perioadă extinsă de până la trei săptămâni. Aceste microorganisme au fost selectate datorită prezenței lor frecvente în mediul oral uman, ceea ce le face relevante pentru evaluarea potențialelor aplicații clinice ale materialului.
Imagine: creșterea cu succes a drojdiei Candida albicans pe agar Sabouraud în prezența Liqcreate Bio-Med Clear, piese din rășină biocompatibile imprimate 3D.
Bacterii și drojdii testate pe Liqcreate Bio-Med Clear
O mare varietate de specii bacteriene poate fi utilizată pentru a studia capacitatea de aderență. Cel mai critic factor în evaluarea acestei proprietăți îl reprezintă caracteristicile de suprafață ale bacteriei, în special compoziția peretelui celular și a proteinelor de suprafață asociate. Pentru acest experiment, au fost selectate trei microorganisme, fiecare prezentând caracteristici distincte în ceea ce privește colorarea Gram, reacțiile de oxidază, catalază și coagulază. Aceste teste au fost alese deoarece reprezintă metode fundamentale și utilizate pe scară largă pentru diferențierea speciilor microbiene. Ca atare, a fost stabilită o selecție bine definită de trei microorganisme diverse din punct de vedere taxonomic.
În plus, aceste microorganisme specifice au fost selectate datorită prezenței lor cunoscute în microbiota orală umană. Această relevanță pentru mediul oral susține utilizarea potențială viitoare a Liqcreate materiale pentru aplicații dentare.
Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus este un coc Gram-pozitiv care apare de obicei în grupuri. Face parte din flora comensală la aproximativ 30% din populație, rezidând pe suprafețele mucoase, gât și piele. S. aureus prezintă proprietăți adezive puternice, atribuite suprafeței sale celulare hidrofobe, care facilitează aderența la materiale sintetice, cum ar fi materialele plastice. În plus, S. aureus produce un biofilm compus din matrici polizaharidice extracelulare. În condiții de mediu nefavorabile, poate secreta toxine care pot duce la infecții, în special la persoanele cu sistem imunitar compromis.
Imagine: Colorație Gram a stafilococului auriu.
Imagine: Colorație Gram a Pseudomonas aeruginosa.
Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa este o bacterie Gram-negativă în formă de tijă, strict aerobă și clasificată ca nefermentantă, ceea ce înseamnă că nu metabolizează glucoza. Este capabilă să supraviețuiască în medii sărace în nutrienți și poate persista în condiții neigienice, cu condiția să existe suficientă umiditate. La fel ca S. aureus, P. aeruginosa produce un biofilm și posedă o suprafață celulară hidrofobă, ceea ce îi sporește capacitatea de a adera la materialele plastice. În plus, utilizează pili de tip IV pentru a facilita atașarea la suprafață. P. aeruginosa poate produce, de asemenea, toxine, prezentând un risc de infecție la persoanele imunocompromise.
Candida albicans
Candida albicans este o ciupercă diploidă Gram-pozitivă cu o capacitate unică de a suferi o comutare fenotipică între formele unicelulare de drojdie și formele hifale multicelulare. Această tranziție poate avea loc spontan și repetat. Fiecare formă morfologică prezintă afinități diferite pentru țesuturile gazdă și modele distincte de exprimare a antigenului. În forma sa de drojdie, C. albicans se implică în interacțiuni hidrofobe cu suprafețele hidrofobe și prezintă o formare relativ slabă de biofilm. În schimb, forma hifală este asociată cu o dezvoltare mai puternică a biofilmului și o expresie crescută a genelor care reglează proteinele de adeziune. C. albicans poate, de asemenea, secreta toxine și forma spori în condiții de stres, permițându-i să provoace infecții oportuniste la gazdele imunocompromise.
Imagine: Colorație Gram a candida albicans.
În concluzie, toate microorganismele testate au reușit să supraviețuiască pe materialele imprimate 3D. Bio-Med Clear material rășinic pe o perioadă de trei săptămâni, susținând potențiala sa aplicare în uz biomedical și oral, unde interacțiunea microbiană este un factor relevant.
Cercetători de la Universitatea de Științe Aplicate din Eindhoven, Olanda
viabilitatea și capacitatea de aderență a celulelor pe materiale imprimate 3D Bio-Med Clear rășină
Studiul a început prin evaluarea viabilității și capacității de aderență a Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa și Candida albicans pe o perioadă de cinci zile. Aceste microorganisme au fost incubate în 8 mL de BHI alături de un polimer imprimat 3D, fără adaos de mediu de creștere proaspăt. Această etapă preliminară a avut ca scop determinarea dacă organismele pot rămâne viabile în condiții de nutrienți limitați și dacă pot adera cu succes la materialul imprimat 3D. În urma validării cu succes a acestei abordări, a fost implementat un protocol modificat.
În a doua fază, microorganismele au fost incubate într-un volum redus de 1.5 mL BHI, din nou în prezența rășinii imprimate 3D, timp de cinci zile. Această metodă a avut un dublu scop: de a evalua supraviețuirea microbiană într-un mediu mai restricționat și de a testa o tehnică alternativă pentru detașarea organismelor aderente de suprafața polimerului. După confirmarea eficacității acestei metode, a fost utilizat un design experimental pe termen lung.
Pentru testul pe termen lung, microorganismele au fost cultivate timp de trei săptămâni în 1.5 ml de BHI cu polimerul imprimat 3D. Pentru a evalua impactul disponibilității nutrienților, au fost menținute seturi paralele de probe - unul cu reaprovizionare periodică a mediului de creștere și unul fără. Această distincție a permis observarea supraviețuirii și aderenței microbiene atât în condiții susținute, cât și în condiții de deficit de nutrienți.
Rezultatele au demonstrat că toate microorganismele testate și-au păstrat capacitatea de a adera la polimerul imprimat 3D după trei săptămâni. În probele neregenerate, P. aeruginosa a prezentat o aderență puternică în a doua săptămână, urmată de o ușoară scădere până în a treia săptămână. S. aureus a prezentat o aderență relativ stabilă pe parcursul perioadei de trei săptămâni, corelându-se cu concentrația bacteriană din mediul înconjurător. C. albicans a prezentat o creștere progresivă a capacității de aderență pe aceeași durată.
În starea cu reaprovizionare medie, P. aeruginosa a prezentat din nou o aderență maximă în a doua săptămână, urmată de o scădere în a treia săptămână. S. aureus a prezentat o aderență redusă, probabil din cauza contaminării care a avut un impact negativ asupra creșterii și atașării la suprafață. C. albicans a continuat să prezinte o aderență crescândă în timp, deși creșterea a fost mai puțin pronunțată decât în starea fără reaprovizionare.
Concluzie
Obiectivul acestui studiu a fost de a investiga dacă microorganismele Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa și Candida albicans și-au păstrat capacitatea de aderență pe rășina polimerică imprimată 3D. Bio-Med Clear și dacă ar putea supraviețui pe o perioadă de trei săptămâni fără adăugarea de nutrienți proaspeți. Rezultatele au demonstrat că toate cele trei microorganisme erau capabile să adere la Bio-Med Clear Rășină imprimată 3D pe o perioadă extinsă și ar putea supraviețui în absența reaprovizionării cu nutrienți.
Pseudomonas aeruginosa a prezentat o aderență crescută în timpul celei de-a doua săptămâni, urmată de o scădere în a treia săptămână. Staphylococcus aureus a menținut un nivel relativ stabil de aderență, deși s-a observat o scădere în mod neașteptat în probele suplimentate cu nutrienți. Candida albicans a prezentat o creștere continuă a capacității de aderență pe parcursul perioadei de trei săptămâni, potențial influențată de stresul de mediu rezultat din limitarea nutrienților. Printre organismele testate, P. aeruginosa a demonstrat cea mai mare aderență generală la Bio-Med Clear polimer.
În concluzie, toate microorganismele testate au reușit să supraviețuiască pe materialele imprimate 3D. Bio-Med Clear material rășinic pe o perioadă de trei săptămâni, susținând potențiala sa aplicare în medii biomedicale și dentare unde interacțiunea microbiană este un factor relevant.
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear este o rășină fotopolimerică rigidă, transparentă, biocompatibilă și poate fi procesată pe majoritatea imprimantelor 3D pe bază de rășină. Piesele imprimate 3D din acest material prezintă proprietăți biocompatibile atunci când sunt procesate ulterior conform instrucțiunilor de procesare.1După spălare și post-întărire conform instrucțiunilor, piesele imprimate din Liqcreate Bio-Med Clear să treacă testele de biocompatibilitate pentru:
| ○ Citotoxicitate | ISO 10993-5: 2009 |
| ○ Sensibilizare | ISO 10993-10: 2021 |
| ○ Iritație | ISO 10993-23: 2021 |
Piese imprimate de la Bio-Med Clear poate fi dezinfectat cu dezinfectanți utilizați în mod obișnuit și sterilizat prin sterilizare cu abur folosind o autoclavă.
Beneficii cheie |
Compatibilitate cu imprimantele 3D |
| · Biocompatibil | · Asiga serie |
| · Sterilizare cu abur posibilă | · Phrozen serie |
| · Precizie ridicată | · Elegoo & Anycubic serie |
| · Stabilitate dimensională | · Si multe altele |
