Pagsubok sa kaligtasan ng buhay ng mga cell na matatagpuan sa oral na kapaligiran sa Liqcreate Bio-Med Clear 3D-print na dagta
Liqcreate nakipagtulungan sa Fontys University of Applied Sciences upang siyasatin ang cell adhesion at cell survival rate sa Bio-Med Clear, isang 3D-printable photopolymer resin na binuo at ginawa ni Liqcreate. Ang mga nakaraang pag-aaral ay may nagpakita na ang iba't ibang bacterial species at human cell line ay may kakayahang mabisang sumunod sa materyal na ito na may mataas na antas ng kaligtasan ng cell.
Ang kasalukuyang pag-aaral ay naglalayong suriin kung ang mga micro-organism na Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, at Candida albicans ay maaaring patuloy na sumunod at manatiling mabubuhay sa Bio-Med Clear resin sa isang pinalawig na panahon hanggang tatlong linggo. Ang mga partikular na microorganism na ito ay pinili dahil sa kanilang madalas na presensya sa kapaligiran ng bibig ng tao, na ginagawa itong may kaugnayan para sa pagtatasa ng mga potensyal na klinikal na aplikasyon ng materyal.
Larawan: matagumpay na paglaki ng Candida albicans yeast sa Sabouraud agar sa presensya ng Liqcreate Bio-Med Clear, biocompatible na 3D-print na mga bahagi ng resin.
Nasubok ang bacteria at yeast on Liqcreate Bio-Med Clear
Maraming uri ng bacterial species ang maaaring gamitin para pag-aralan ang kapasidad ng pagdirikit. Ang pinaka-kritikal na salik sa pagsusuri ng ari-arian na ito ay ang mga katangian sa ibabaw ng bacterium, lalo na ang komposisyon ng cell wall at ang nauugnay na mga protina sa ibabaw. Para sa eksperimentong ito, tatlong micro-organism ang napili, bawat isa ay nagpapakita ng mga natatanging katangian sa mga tuntunin ng Gram staining, oxidase, catalase, at mga reaksyon ng coagulase. Ang mga pagsubok na ito ay pinili dahil kinakatawan nila ang mga pundamental at malawakang ginagamit na mga pamamaraan para sa pagkakaiba sa pagitan ng mga microbial species. Dahil dito, naitatag ang isang mahusay na tinukoy na seleksyon ng tatlong magkakaibang taxonomic na microorganism.
Bilang karagdagan, ang mga partikular na micro-organism na ito ay napili dahil sa kanilang kilalang presensya sa microbiota sa bibig ng tao. Ang kaugnayang ito sa oral na kapaligiran ay sumusuporta sa potensyal na paggamit ng Liqcreate mga materyales para sa mga aplikasyon ng ngipin.
Staphylococcus aureus
Ang Staphylococcus aureus ay isang Gram-positive coccus na karaniwang nangyayari sa mga kumpol. Ito ay bahagi ng commensal flora sa humigit-kumulang 30% ng populasyon, na naninirahan sa mga mucosal surface, lalamunan, at balat. Ang S. aureus ay nagpapakita ng malalakas na katangian ng pandikit, na nauugnay sa ibabaw ng hydrophobic cell nito, na nagpapadali sa pagsunod sa mga sintetikong materyales tulad ng mga plastik. Higit pa rito, ang S. aureus ay gumagawa ng isang biofilm na binubuo ng mga extracellular polysaccharide matrice. Sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran, maaari itong maglabas ng mga lason na maaaring humantong sa mga impeksyon, lalo na sa mga indibidwal na may nakompromisong immune system.
Larawan: Gram staining ng staphylococcus aureus.
Larawan: Gram staining ng Pseudomonas aeruginosa.
Pseudomonas aeruginosa
Ang Pseudomonas aeruginosa ay isang Gram-negative rod-shaped bacterium na mahigpit na aerobic at inuri bilang isang non-fermenter, ibig sabihin ay hindi ito nag-metabolize ng glucose. Ito ay may kakayahang mabuhay sa mga kapaligirang mahina ang sustansya at maaaring manatili sa ilalim ng hindi malinis na mga kondisyon, kung mayroong sapat na kahalumigmigan. Tulad ng S. aureus, ang P. aeruginosa ay gumagawa ng biofilm at nagtataglay ng hydrophobic cell surface, na nagpapahusay sa kakayahang sumunod sa mga plastik na materyales. Sa karagdagan, ito ay gumagamit ng uri IV pili upang mapadali ang ibabaw attachment. Ang P. aeruginosa ay maaari ding gumawa ng mga lason, na nagdudulot ng panganib ng impeksyon sa mga indibidwal na immunocompromised.
Candida albicans
Ang Candida albicans ay isang Gram-positive diploid fungus na may natatanging kakayahang sumailalim sa phenotypic switching sa pagitan ng unicellular yeast at multicellular hyphal forms. Ang paglipat na ito ay maaaring mangyari nang kusa at paulit-ulit. Ang bawat morphological form ay nagpapakita ng iba't ibang affinity para sa mga host tissue at natatanging pattern ng antigen expression. Sa anyo ng yeast nito, ang C. albicans ay nakikisali sa hydrophobic na pakikipag-ugnayan sa mga hydrophobic na ibabaw at nagpapakita ng medyo mahinang biofilm formation. Sa kaibahan, ang hyphal form ay nauugnay sa mas malakas na pag-unlad ng biofilm at pagtaas ng pagpapahayag ng mga gene na kumokontrol sa mga protina ng pagdirikit. Ang C. albicans ay maaari ding mag-secret ng mga lason at bumuo ng mga spore sa ilalim ng mga nakababahalang kondisyon, na nagbibigay-daan upang magdulot ng mga oportunistikong impeksiyon sa mga immunocompromised na host.
Larawan: Gram staining ng candida albicans.
Sa konklusyon, lahat ng nasubok na micro-organism ay nakaligtas sa 3D-printed Bio-Med Clear resin material sa loob ng tatlong linggong panahon, na sumusuporta sa potensyal na aplikasyon nito sa biomedical at oral na paggamit kung saan ang pakikipag-ugnayan ng microbial ay isang nauugnay na kadahilanan.
Mga mananaliksik mula sa University of Applied Science, Eindhoven, Netherlands
viability at adhesion capacity ng mga cell sa 3D-printed Bio-Med Clear dagta
Nagsimula ang pag-aaral sa pamamagitan ng pagtatasa sa kakayahang mabuhay at kapasidad ng pagdirikit ng Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, at Candida albicans sa loob ng limang araw. Ang mga micro-organism na ito ay incubated sa 8 mL ng BHI kasama ng isang 3D-printed polymer, nang walang anumang pagdaragdag ng sariwang medium ng paglaki. Ang paunang hakbang na ito ay naglalayong matukoy kung ang mga organismo ay maaaring manatiling mabubuhay sa ilalim ng mga kondisyong limitado sa sustansya at kung sila ay matagumpay na makakasunod sa 3D na naka-print na materyal. Kasunod ng matagumpay na pagpapatunay ng diskarteng ito, ipinatupad ang isang binagong protocol.
Sa ikalawang yugto, ang mga micro-organism ay natupok sa isang pinababang dami ng 1.5 mL BHI, muli sa presensya ng 3D-printed resin, sa loob ng limang araw. Ang pamamaraang ito ay nagsilbi ng dalawang layunin: upang masuri ang microbial survival sa isang mas pinaghihigpitang kapaligiran at upang subukan ang isang alternatibong pamamaraan para sa pagtanggal ng mga nakadikit na organismo mula sa polymer surface. Matapos makumpirma ang pagiging epektibo ng pamamaraang ito, ginamit ang pangmatagalang disenyong pang-eksperimento.
Para sa pangmatagalang pagsubok, ang mga micro-organism ay nilinang sa loob ng tatlong linggo sa 1.5 mL ng BHI kasama ang 3D-printed polymer. Upang masuri ang epekto ng pagkakaroon ng nutrient, pinananatili ang mga parallel sample set—isa na may pana-panahong muling pagdadagdag ng medium ng paglaki at ang isa ay wala. Ang pagkakaibang ito ay nagpapahintulot para sa pagmamasid sa microbial survival at adhesion sa ilalim ng parehong napapanatiling at nutrient-depleted na mga kondisyon.
Ipinakita ng mga resulta na ang lahat ng nasubok na micro-organism ay nagpapanatili ng kakayahang sumunod sa 3D-printed polymer pagkatapos ng tatlong linggo. Sa hindi na-replenished na mga sample, ang P. aeruginosa ay nagpakita ng malakas na pagdirikit sa ikalawang linggo, na sinundan ng bahagyang pagbaba ng ikatlong linggo. Ang S. aureus ay nagpakita ng medyo matatag na pagdirikit sa loob ng tatlong linggong panahon, na nauugnay sa konsentrasyon ng bakterya sa nakapalibot na daluyan. C. albicans ay nagpakita ng progresibong pagtaas sa kapasidad ng pagdirikit sa parehong tagal.
Sa medium-replenished na kondisyon, muling nagpakita ang P. aeruginosa ng peak adhesion sa ikalawang linggo, na sinundan ng pagbaba sa ikatlong linggo. Ang S. aureus ay nagpakita ng nabawasan na pagdirikit, malamang dahil sa kontaminasyon na negatibong nakaapekto sa paglaki nito at pagkakadikit sa ibabaw. Ang C. albicans ay patuloy na nagpakita ng pagtaas ng pagdirikit sa paglipas ng panahon, bagaman ang pagtaas ay hindi gaanong binibigkas kaysa sa hindi na-replenished na kondisyon.
Konklusyon
Ang layunin ng pag-aaral na ito ay upang siyasatin kung ang mga micro-organism na Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, at Candida albicans ay nagpapanatili ng kanilang kapasidad sa pagdirikit sa 3D-printed polymer resin. Bio-Med Clear at kung maaari silang mabuhay sa loob ng tatlong linggo nang walang pagdaragdag ng mga sariwang sustansya. Ipinakita ng mga resulta na ang lahat ng tatlong micro-organism ay may kakayahang sumunod sa Bio-Med Clear 3D-printed resin sa loob ng mahabang panahon at maaaring mabuhay sa kawalan ng nutrient replenishment.
Ang Pseudomonas aeruginosa ay nagpakita ng tumaas na pagdirikit sa ikalawang linggo, na sinundan ng pagbaba sa ikatlong linggo. Ang Staphylococcus aureus ay nagpapanatili ng isang medyo matatag na antas ng pagdirikit, kahit na ang pagbaba ay hindi inaasahang naobserbahan sa mga sample na nadagdagan ng sustansya. Ang Candida albicans ay nagpakita ng patuloy na pagtaas sa kapasidad ng pagdirikit sa loob ng tatlong linggong panahon, na posibleng maimpluwensyahan ng stress sa kapaligiran na nagreresulta mula sa limitasyon ng nutrisyon. Sa mga nasubok na organismo, ipinakita ng P. aeruginosa ang pinakamataas na pangkalahatang pagdirikit sa Bio-Med Clear polimer
Sa konklusyon, lahat ng nasubok na micro-organism ay nakaligtas sa 3D-printed Bio-Med Clear resin material sa loob ng tatlong linggong panahon, na sumusuporta sa potensyal na aplikasyon nito sa biomedical at dental na kapaligiran kung saan ang pakikipag-ugnayan ng microbial ay isang nauugnay na kadahilanan.
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear ay isang matibay na malinaw na biocompatble photopolymer resin at maaaring iproseso sa karamihan ng resin based na 3D-printer. Ang mga 3D-print na bahagi mula sa materyal na ito ay nagpapakita ng mga biocompatible na katangian kapag na-post ang proseso ayon sa mga tagubilin sa pagproseso1. Pagkatapos ng paghuhugas at post-curing ayon sa mga tagubilin, naka-print na mga bahagi mula sa Liqcreate Bio-Med Clear pumasa sa mga pagsusuri sa biocompatibility ng:
| ○ Cytotoxicity | ISO 10993-5: 2009 |
| ○ Sensitization | ISO 10993-10: 2021 |
| ○ Iritasyon | ISO 10993-23: 2021 |
Mga naka-print na bahagi mula sa Bio-Med Clear maaaring ma-disinfect ng mga karaniwang ginagamit na disinfectant at isterilisado sa pamamagitan ng steam sterilization gamit ang isang autoclave.
Mga pangunahing benepisyo |
3D-Printer compatibility |
| · Biocompatible | · Asiga serye |
| · Posible ang steam sterilization | · Phrozen serye |
| · Mataas na katumpakan | · Elegoo & Anycubic serye |
| · Dimensional na matatag | · At marami pang iba |
