Тестирование выживаемости клеток, обнаруженных в ротовой среде, Liqcreate Bio-Med Clear 3D-печатная смола
Liqcreate сотрудничали с Университетом прикладных наук Фонтиса для исследования адгезии клеток и уровня выживаемости клеток Bio-Med Clear, фотополимерная смола, пригодная для 3D-печати, разработанная и произведенная LiqcreateПредыдущие исследования показали, продемонстрировали, что различные виды бактерий и линии клеток человека способны эффективно прикрепляться к этому материалу с высокой степенью выживаемости клеток.
Целью настоящего исследования является оценка способности микроорганизмов Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans продолжать прилипать к Bio-Med Clear смолы в течение длительного периода, до трёх недель. Эти микроорганизмы были выбраны в связи с их частым присутствием в полости рта человека, что делает их важными для оценки потенциального клинического применения материала.
Изображение: успешный рост дрожжей Candida albicans на агаре Сабуро в присутствии Liqcreate Bio-Med Clear, биосовместимые детали из 3D-печатной смолы.
Протестировано на бактериях и дрожжах Liqcreate Bio-Med Clear
Для изучения адгезивной способности можно использовать широкий спектр видов бактерий. Наиболее важным фактором при оценке этого свойства являются поверхностные характеристики бактерии, в частности, состав клеточной стенки и связанных с ней поверхностных белков. Для данного эксперимента были отобраны три микроорганизма, каждый из которых обладал уникальными характеристиками, такими как окрашивание по Граму, а также оксидазная, каталазная и коагулазная реакции. Эти тесты были выбраны, поскольку они представляют собой фундаментальные и широко используемые методы дифференциации видов микроорганизмов. Таким образом, была получена чётко определённая выборка из трёх таксономически разнообразных микроорганизмов.
Кроме того, эти микроорганизмы были выбраны благодаря их известному присутствию в микробиоте полости рта человека. Эта связь с микрофлорой полости рта подтверждает потенциальное будущее использование Liqcreate материалы для стоматологического применения.
Золотистый стафилококк
Staphylococcus aureus – грамположительный кокк, обычно встречающийся скоплениями. Он входит в состав комменсальной флоры примерно у 30% населения, обитая на слизистых оболочках, в горле и на коже. S. aureus обладает сильными адгезивными свойствами, обусловленными гидрофобной поверхностью его клеток, что способствует его прилипанию к синтетическим материалам, таким как пластик. Кроме того, S. aureus образует биопленку, состоящую из внеклеточных полисахаридных матриксов. В неблагоприятных условиях окружающей среды он может секретировать токсины, которые могут вызывать инфекции, особенно у людей с ослабленной иммунной системой.
Изображение: Окрашивание золотистого стафилококка по Граму.
Изображение: Окрашивание по Граму Pseudomonas aeruginosa.
Синегнойной палочки
Pseudomonas aeruginosa — грамотрицательная палочковидная бактерия, которая является строго аэробной и относится к неферментирующим бактериям, то есть не метаболизирует глюкозу. Она способна выживать в среде с низким содержанием питательных веществ и сохраняться в негигиеничных условиях при условии достаточной влажности. Как и S. aureus, P. aeruginosa образует биопленку и обладает гидрофобной клеточной поверхностью, что повышает её способность к адгезии к пластиковым материалам. Кроме того, она использует пили IV типа для облегчения прикрепления к поверхности. P. aeruginosa также может продуцировать токсины, представляя риск инфицирования у лиц с ослабленным иммунитетом.
Candida Albicans
Candida albicans – грамположительный диплоидный гриб с уникальной способностью к фенотипическому переключению между одноклеточными дрожжевыми и многоклеточными гифальными формами. Этот переход может происходить спонтанно и неоднократно. Каждая морфологическая форма проявляет различное сродство к тканям хозяина и характерные паттерны экспрессии антигенов. В дрожжевой форме C. albicans вступает в гидрофобные взаимодействия с гидрофобными поверхностями и демонстрирует относительно слабое образование биопленки. Напротив, гифальная форма связана с более выраженным образованием биопленки и повышенной экспрессией генов, регулирующих адгезионные белки. C. albicans также может секретировать токсины и образовывать споры в стрессовых условиях, что позволяет ему вызывать оппортунистические инфекции у хозяев с ослабленным иммунитетом.
Изображение: Окрашивание по Граму Candida albicans.
В заключение следует отметить, что все протестированные микроорганизмы смогли выжить на 3D-печатных Bio-Med Clear смоляного материала в течение трех недель, что подтверждает его потенциальное применение в биомедицинских и пероральных целях, где взаимодействие с микробами является значимым фактором.
Исследователи из Университета прикладных наук, Эйндховен, Нидерланды
жизнеспособность и адгезионная способность клеток на 3D-печатных Bio-Med Clear смола
Исследование началось с оценки жизнеспособности и адгезионной способности Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans в течение пяти дней. Эти микроорганизмы инкубировали в 8 мл BHI вместе с полимерным материалом, напечатанным на 3D-принтере, без добавления свежей питательной среды. Этот предварительный этап был направлен на определение жизнеспособности микроорганизмов в условиях дефицита питательных веществ и их способности успешно адгезироваться к материалу, напечатанному на 3D-принтере. После успешной валидации данного подхода был внедрен модифицированный протокол.
На втором этапе микроорганизмы инкубировали в уменьшенном объёме BHI (1.5 мл), также в присутствии напечатанной на 3D-принтере смолы, в течение пяти дней. Этот метод преследовал двойную цель: оценить выживаемость микроорганизмов в более ограниченной среде и протестировать альтернативный метод отсоединения прикрепившихся организмов от поверхности полимера. После подтверждения эффективности данного метода был использован долгосрочный экспериментальный план.
Для долгосрочного исследования микроорганизмы культивировались в течение трёх недель в 1.5 мл среды BHI с полимером, напечатанным на 3D-принтере. Для оценки влияния доступности питательных веществ использовались параллельные наборы образцов: один с периодическим пополнением питательной среды, а другой без него. Это различие позволило наблюдать за выживаемостью и адгезией микроорганизмов как в условиях постоянного содержания питательных веществ, так и в условиях дефицита питательных веществ.
Результаты показали, что все протестированные микроорганизмы сохранили способность адгезироваться к 3D-печатному полимеру в течение трёх недель. В образцах без пополнения запасов P. aeruginosa демонстрировала сильную адгезию на второй неделе, а затем её небольшое снижение к третьей неделе. S. aureus демонстрировал относительно стабильную адгезию в течение трёх недель, коррелируя с концентрацией бактерий в окружающей среде. C. albicans демонстрировали прогрессивное увеличение адгезивной способности в течение того же периода.
В условиях пополнения среды P. aeruginosa снова продемонстрировала пик адгезии на второй неделе, а затем снижение на третьей. У S. aureus наблюдалось снижение адгезии, вероятно, из-за загрязнения, которое негативно повлияло на его рост и прикрепление к поверхности. У C. albicans адгезия продолжала усиливаться с течением времени, хотя это увеличение было менее выраженным, чем в условиях без пополнения.
Заключение
Целью данного исследования было изучение того, сохраняют ли микроорганизмы Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa и Candida albicans свою адгезионную способность на 3D-печатной полимерной смоле. Bio-Med Clear и могли ли они выжить в течение трёх недель без добавления свежих питательных веществ. Результаты показали, что все три микроорганизма были способны прикрепляться к Bio-Med Clear Смола, напечатанная на 3D-принтере, может сохраняться в течение длительного периода времени и при отсутствии пополнения питательных веществ.
У Pseudomonas aeruginosa наблюдалось повышение адгезии в течение второй недели, а затем снижение на третьей неделе. Уровень адгезии Staphylococcus aureus оставался относительно стабильным, хотя в образцах с добавлением питательных веществ неожиданно наблюдалось снижение. У Candida albicans наблюдалось непрерывное увеличение адгезионной способности в течение трёхнедельного периода, что, вероятно, связано с экологическим стрессом, вызванным недостатком питательных веществ. Среди протестированных микроорганизмов P. aeruginosa продемонстрировала самую высокую общую адгезию к Bio-Med Clear полимер.
В заключение следует отметить, что все протестированные микроорганизмы смогли выжить на 3D-печатных Bio-Med Clear полимерного материала в течение трех недель, что подтверждает его потенциальное применение в биомедицинских и стоматологических средах, где взаимодействие с микробами является важным фактором.
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear представляет собой жесткую прозрачную биосовместимую фотополимерную смолу, которую можно обрабатывать на большинстве 3D-принтеров на основе смолы. Детали, напечатанные на 3D-принтере из этого материала, проявляют биосовместимые свойства при последующей обработке в соответствии с инструкциями по обработке.1. После стирки и доотверждения в соответствии с инструкциями печатные детали из Liqcreate Bio-Med Clear пройти тесты на биосовместимость:
| ○ Цитотоксичность | ISO-10993 5: 2009 |
| ○ Сенсибилизация | ISO-10993 10: 2021 |
| ○ Раздражение | ISO-10993 23: 2021 |
Печатные детали из Bio-Med Clear можно дезинфицировать обычными дезинфицирующими средствами и стерилизовать паром в автоклаве.
Основные преимущества |
Совместимость с 3D-принтерами |
| · Биосовместимость | · Asiga серия |
| · Возможна стерилизация паром | · Phrozen серия |
| · Высокая точность | · Elegoo & Anycubic серия |
| · Размерная стабильность | · И многое другое |
