测试口腔环境中的细胞存活情况 Liqcreate Bio-Med Clear 3D打印树脂
Liqcreate 与方提斯应用科学大学合作研究细胞粘附和细胞存活率 Bio-Med Clear,一种由 Liqcreate. 先前的研究 证明各种细菌种类和人类细胞系 能够有效地粘附在该材料上,并且具有很高的细胞存活率。
本研究旨在评估金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和白色念珠菌等微生物是否能够继续粘附在 Bio-Med Clear 树脂在长达三周的时间内保持活性。之所以选择这些特定的微生物,是因为它们经常出现在人类口腔环境中,这使得它们与评估该材料的潜在临床应用相关。

图片:白色念珠菌在萨氏琼脂上成功生长, Liqcreate Bio-Med Clear、生物相容性的3D打印树脂部件。
测试细菌和酵母 Liqcreate Bio-Med Clear
多种细菌物种可用于研究粘附能力。评估该特性的最关键因素是细菌的表面特性,特别是细胞壁的组成及其相关的表面蛋白。本实验选择了三种微生物,每种微生物在革兰氏染色、氧化酶、过氧化氢酶和凝固酶反应方面均表现出不同的特征。之所以选择这些测试,是因为它们代表了区分微生物物种的基本且广泛使用的方法。因此,我们确定了三种分类学上不同的微生物的明确选择。
此外,之所以选择这些特定的微生物,是因为它们已知存在于人类口腔菌群中。这种与口腔环境的相关性支持了未来使用 Liqcreate 牙科应用材料。
金黄色葡萄球菌
金黄色葡萄球菌是一种革兰氏阳性球菌,通常成群出现。它是约30%人口的共生菌群的一部分,栖息于黏膜表面、咽喉和皮肤。金黄色葡萄球菌因其疏水性细胞表面而具有强大的粘附性,这有助于粘附在塑料等合成材料上。此外,金黄色葡萄球菌还能形成由细胞外多糖基质组成的生物膜。在不利的环境条件下,它会分泌毒素,可能导致感染,尤其是在免疫系统受损的人群中。

图片:金黄色葡萄球菌的革兰氏染色。

图片:铜绿假单胞菌的革兰氏染色。
绿脓杆菌
铜绿假单胞菌是一种革兰氏阴性杆状细菌,严格需氧,属于非发酵菌,这意味着它不代谢葡萄糖。它能够在营养不良的环境中生存,并且只要有充足的水分,即使在不卫生的条件下也能存活。与金黄色葡萄球菌一样,铜绿假单胞菌也能产生生物膜,并具有疏水性细胞表面,这增强了其粘附在塑料材料上的能力。此外,它利用IV型菌毛来促进表面附着。铜绿假单胞菌还能产生毒素,对免疫功能低下者构成感染风险。
白色念珠菌
白色念珠菌是一种革兰氏阳性二倍体真菌,具有在单细胞酵母和多细胞菌丝形态之间进行表型转换的独特能力。这种转变可以自发且反复发生。每种形态对宿主组织表现出不同的亲和力和独特的抗原表达模式。白色念珠菌在酵母形态下与疏水表面发生疏水相互作用,生物膜形成能力相对较弱。相比之下,菌丝形态则与更强的生物膜形成和粘附蛋白调控基因表达增加相关。白色念珠菌还能在应激条件下分泌毒素并形成孢子,从而导致免疫功能低下的宿主发生机会性感染。

图片:白色念珠菌的革兰氏染色。
总之,所有测试的微生物都能在 3D 打印的 Bio-Med Clear 树脂材料在三周内进行了测试,支持了其在微生物相互作用是相关因素的生物医学和口腔用途中的潜在应用。
荷兰埃因霍温应用科学大学的研究人员
3D打印材料上细胞的活力和粘附能力 Bio-Med Clear 树脂
研究首先评估了金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和白色念珠菌在五天内的存活率和粘附能力。这些微生物在8毫升BHI溶液中与3D打印聚合物一起孵育,不添加任何新鲜生长培养基。这一初步步骤旨在确定这些微生物在营养受限的条件下是否能够存活,以及它们是否能够成功粘附在3D打印材料上。在成功验证了该方法后,我们实施了改进的方案。
在第二阶段,将微生物在体积减少至1.5毫升的BHI中培养五天,同样加入3D打印树脂。该方法具有双重目的:评估微生物在更受限环境中的存活率,并测试一种从聚合物表面分离粘附微生物的替代技术。在确认该方法的有效性后,我们采用了长期实验设计。
在长期测试中,微生物在1.5毫升含有3D打印聚合物的BHI中培养三周。为了评估营养物质有效性的影响,我们设置了平行的样本组——一组定期补充生长培养基,另一组则不补充。这种区分使我们能够观察微生物在持续和营养耗尽条件下的存活和粘附情况。
结果表明,所有测试的微生物在三周后均保留了粘附在3D打印聚合物上的能力。在未补充的样品中,铜绿假单胞菌在第二周表现出较强的粘附性,到第三周略有下降。金黄色葡萄球菌在三周内表现出相对稳定的粘附性,与周围培养基中的细菌浓度相关。白色念珠菌的粘附能力在同一时间段内逐渐增强。
在补充培养基的条件下,铜绿假单胞菌在第二周再次达到粘附峰值,随后在第三周开始下降。金黄色葡萄球菌的粘附性降低,可能是由于污染对其生长和表面附着产生了负面影响。白色念珠菌的粘附性随时间推移持续增加,但增幅不如未补充培养基的条件下明显。
结语
本研究的目的是调查金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和白色念珠菌等微生物是否在 3D 打印聚合物树脂上保持粘附能力 Bio-Med Clear 以及它们是否能在没有添加新鲜营养物质的情况下存活三周。结果表明,这三种微生物都能粘附在 Bio-Med Clear 3D 打印树脂可以在较长时间内存活,并且在没有营养补充的情况下也能存活。
铜绿假单胞菌在第二周表现出粘附力增加,随后在第三周下降。金黄色葡萄球菌保持相对稳定的粘附力水平,但在补充营养的样品中意外地观察到粘附力下降。白色念珠菌在三周内表现出粘附能力持续增加,这可能受到营养限制导致的环境压力的影响。在测试的微生物中,铜绿假单胞菌对 Bio-Med Clear 聚合物。
总之,所有测试的微生物都能在 3D 打印的 Bio-Med Clear 树脂材料在三周内进行了测试,支持了其在微生物相互作用是相关因素的生物医学和牙科环境中的潜在应用。
Liqcreate Bio-Med Clear
Liqcreate Bio-Med Clear 是一种刚性透明的生物相容性光聚合物树脂,可以在大多数基于树脂的 3D 打印机上进行加工。根据处理说明进行后处理时,由该材料制成的 3D 打印部件表现出生物相容性1. 根据说明进行清洗和后固化后,从 Liqcreate Bio-Med Clear 通过以下生物相容性测试:
| ○ 细胞毒性 | ISO 10993-5:2009 |
| ○ 致敏 | ISO 10993-10:2021 |
| ○ 刺激性 | ISO 10993-23:2021 |
印刷件来自 Bio-Med Clear 可以使用常用的消毒剂进行消毒,并使用高压灭菌器进行蒸汽灭菌。
主要优点 |
3D 打印机兼容性 |
| · 生物相容性 | · Asiga 系列 |
| · 可进行蒸汽灭菌 | · Phrozen 系列 |
| · 高准确率 | · Elegoo & Anycubic 系列 |
| · 尺寸稳定 | · 以及更多 |
