Forschungsartikel

Vergleichende in vitro Biofilm-Bewertung von Staphylococcus aureus an 3D-gedruckten Polymilchsäure- und Polyethylenterephthalat-Glycol-modifizierten Oberflächen

DOI:

10.3791/70394

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3. April 2026

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1Laboratory of Emerging Infectious Diseases, School of Medicine, Pontifícia Universidade Católica do Paraná

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Diese Studie bewertet die Biofilmbildung auf 3D-gedruckter Polymilchsäure (PLA) und Polyethylenterephthalatglykol (PETG) mittels statischer, semistatischer und dynamischer In-vitro-Modelle . Die Methodik unterstützt die Entwicklung sicherer medizinischer Geräte und fördert die Biofilmforschung in 3D-gedruckten Biomaterialien.

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Der dreidimensionale (3D) Druck hat die Entwicklung maßgeschneiderter medizinischer Geräte beschleunigt, aber die Biofilmbildung auf gedruckten Materialien bleibt eine große Bedrohung für die Sicherheit und Leistung von Implantaten. Da Materialchemie und druckabhängige Oberflächenmerkmale die bakterielle Anhaftung und Antibiotikatoleranz beeinflussen können, sind standardisierte In-vitro-Ansätze erforderlich, die sinnvolle Vergleiche zwischen häufig verwendeten 3D-Druckpolymeren ermöglichen. Hier vergleichen wir die Biofilmentwicklung auf Polymilchsäure (PLA) und Polyethylenterephthalatglykol (PETG) mit einem multimodellbasierten In-vitro-Bewertungsrahmen , der komplementäre Aspekte der Biofilmbiologie erfasst, darunter frühe Adhäsion, Reifung und antimikrobielle Toleranz, sowohl unter statischen als auch unter Flussbedingungen. S. aureus-Biofilme wurden mit quantitativen (lebensfähigen Bakterienbelastungen und minimale Biofilm-Entfernungskonzentration [MBEC]) und qualitativen (Rasterelektronenmikroskopie) Endpunkten etabliert und bewertet. Sowohl PLA als auch PETG unterstützten die Biofilmbildung in verschiedenen Modellen; allerdings zeigte PLA tendenziell eine höhere frühe Adhäsion und eine höhere Biofilmdichte. In statischen Tests zeigte PLA höhere CFU-Werte als PETG, während die Vancomycin-MBEC-Werte zwischen den Materialien ähnlich waren. Assayabhängige Unterschiede in MBEC wurden plattformübergreifend beobachtet, was unterstreicht, wie die Modellstruktur die scheinbare antimikrobielle Anfälligkeit beeinflussen kann. Unter dynamischem Fluss erhöhte sich die Biofilmbelastung im Vergleich zu statischen Bedingungen mit minimalen materialabhängigen Unterschieden. Zusammen heben diese Ergebnisse die Anfälligkeit beider Polymere für die Biofilmbildung hervor und zeigen den Wert eines Multimodellrahmens zur Bewertung des materialassoziierten Biofilmverhaltens und zur Bewertung der antimikrobiellen Leistung auf 3D-gedruckten, geräterelevanten Substraten.

Einleitung

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Jüngste Fortschritte im 3D-Druck haben aufgrund ihrer Kosteneffizienz, hoher Präzision, komplexer struktureller Planung, effizienter Materialnutzung und patientenspezifischer Gestaltungzu einer wachsenden Verbreitung von 3D-gedruckten medizinischen Geräten geführt. Diese Fortschritte führen zu bedeutenden klinischen Fortschritten bei der Entwicklung maßgeschneiderter orthopädischerImplantate 3,4,5,6, kraniofacialer 7,8, zahnärztlicher 1,9 und spinaler 10,11-Implantate.

Zahlreiche Techniken und Materialien ermöglichen nun eine präzise Steuerung der Designparameter, was es ermöglicht, Oberflächeneigenschaften zu optimieren und die Gesamtfunktionalität des Gerätszu verbessern 2,12,13. Die Oberfläche des Implantats ist von entscheidender Bedeutung, da sie als Hauptschnittstelle zur Wirtumgebung dient und Immunantworten, bakterielle Adhäsion und Gewebeintegration beeinflusst – Faktoren, die für die langfristige Leistungsfähigkeit des Geräts entscheidendsind 14,15. Diese Schnittstelle stellt jedoch auch eine große Herausforderung dar, da Infektionen, die mit implantierbaren medizinischen Geräten verbunden sind, zu schweren Komplikationen führen können und oft schwer zu behandeln sind, da Krankheitserreger oberflächengebundene Biofilmebilden können.

In diesem Zusammenhang stellt die In-vitro-Prüfung von Biofilmmodellen an Materialien dar, die für die Herstellung implantierbarer Medizinprodukte bestimmt sind, einen grundlegenden Schritt im Risikobewertungs- und Produktentwicklungsprozess20. Diese Assays ermöglichen die Untersuchung der Anfälligkeit des Materials für mikrobielle Adhäsion, Biofilmbildung und -reifung sowie die Bewertung der Wirksamkeit antimikrobieller Strategien oder Oberflächenmodifikationen, die darauf abzielen, mikrobielles Wachstum zu verhindern.

Eine weitere Einschränkung vieler In-vitro-Biofilm-Assays ist, dass sie häufig auf einem einzigen, standardisierten Substrat (oft einem Polymer oder einem generischen Labormaterial) durchgeführt werden, wobei implizit angenommen wird, dass Ergebnisse auf verschiedene Gerätematerialien übertragen werdenkönnen 21. Dies ist problematisch bei 3D-gedruckten Medizinprodukten, bei denen Polymerchemie und herstellungsabhängige Oberflächenmerkmale erheblich variieren können und direkt die bakterielle Bindung, Biofilmreifung und antimikrobielle Toleranz22 beeinflussen können. Daher schließt die Bewertung des Biofilmverhaltens an den tatsächlich in der Fertigung verwendeten Polymeren, anstatt von einem einzelnen Referenzsubstrat zu extrapolieren, eine wichtige Lücke in der aktuellen Testpraxis.

Da die Implantatoberfläche die entscheidende Schnittstelle zum Wirt ist, beeinflusst sie maßgeblich die bakterielle Adhäsion und Biofilmbildung, die viele geräteassoziierte Infektionen und Behandlungsfehler begründet. Wir vermuteten, dass häufig verwendete 3D-gedruckte Polymere sich in ihrer Fähigkeit zur Unterstützung der S. aureus-Biofilmentwicklung und ihrer Anfälligkeit für Vancomycin-vermittelte Biofilm-Entfernung unterscheiden. Dementsprechend führten wir eine qualitative und quantitative Bewertung der Biofilmbildung an 3D-gedruckten Materialmodellen durch. In der vorliegenden Studie wurde eine qualitative und quantitative Bewertung der Biofilmbildung auf 3D-gedruckten Materialmodellen durchgeführt.

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Protokoll

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Alle gefährlichen Chemikalien (z. B. Glutaraldehyd, Natrium-Kakodyl-Puffer, Hexamethyldisilazan [HMDS] und Ethanol) wurden gemäß institutionellen Richtlinien zur Umwelt-, Gesundheit und Sicherheit (EHS) behandelt. Die Herstellung und Verwendung flüchtiger oder giftiger Reagenzien erfolgte in einer zertifizierten chemischen Abzughaube mit geeigneter persönlicher Schutzausrüstung (Laborkittel, Augenschutz und chemisch resistente Handschuhe), und brennbare Lösungsmittel wurden von den Zündquellen ferngehalten. Chemische Abfälle wurden getrennt und in ordnungsgemäß gekennzeichneten Behältern gesammelt (einschließlich spezieller arsenhaltiger Abfälle für Kakodylat und Lösungsmittelabfälle für HMDS/Ethanol) zur Entsorgung im Rahmen des institutionellen Programms für gefährliche Abfälle. Biogefährliche Materialien (Bakterienkulturen, kontaminierte Platten und Wegwerfmaterialien) wurden gemäß Biosicherheitsverfahren (z. B. Autoklavierung oder zugelassene Desinfektionsmittel) vor der Entsorgung dekontaminiert, und jede Ethylenoxid-Sterilisation erfolgte gemäß zertifizierten Anlagenprotokollen und vorgeschriebenen Belüftungspraktiken.

3D-gedruckte Modelle
Die Modelle wurden mit kostenloser, computergestützter Designsoftware entwickelt und mit einem 3D-Drucker gedruckt, der mit einer Fused Deposition Modeling-Technologie ausgestattet ist, mit 1,75 mm (Durchmesser) Filamenten von Polylaktsäure (PLA) und Polyethylenterephthalatglykol (PETG) (Materialtabelle). Die Druckparameter zur Herstellung der Proben waren wie folgt: Düse (0,4 mm) Bewegungsgeschwindigkeit von 1800 mm/min; Geschwindigkeit der ersten Schicht von 300 mm/min; Düsen-Extrusionstemperatur von 220 °C (PLA) und 255 °C (PETG); Betttemperatur von 60 °C; Schichthöhe von 0,08 mm; Extrusionsbreite von 0,48 mm und; Fülldichte von 100 % für alle Proben. Keine der Proben erforderte die Verwendung von Stützstrukturen. 3D-Modelle bestanden aus Scheiben, flachen Bodenplatten, dem Calgary-Biofilmgerät (CBD) und dem modifizierten Robbins-Gerät (MRD). Die Scheiben wurden als Zylinder mit einem Durchmesser von 6 mm x 6 mm (Höhe) konstruiert.

Für das CBD wurde ein Modell erstellt (Materialtabelle). Das CBD bestand aus zwei Teilen: einer Grundplatte, einer Standard-96-Well-Mikrotiterplatte (ANSI/SLAS-Format) und einem Deckel (Stiftplatte): einem Polymerdeckel (PLA oder PETG) mit 96 zylindrischen Stiften mit 2 mm (Durchmesser) und 5 mm (Höhe). Das MRD wurde mit 4 mm (Durchmesser und Höhe) Stiften entwickelt, die in einem Schraubgewindemodell (Materialtabelle) befestigt waren. Nach Abschluss des Druckvorgangs wurden die Modelle vorsichtig von der Bauplatte entfernt, visuell auf Verformungen überprüft und anschließend mit Ethylenoxid sterilisiert.

Scheibenmodell des statischen Biofilms
Diese Methode wurde verwendet, um die Biofilmbildung auf PLA mit den zuvor beschriebenen 6 mm × 6 mm zylindrischen Scheiben23 zu induzieren (Abbildung 1).

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Abbildung 1: PLA- und PETG-Discs sowie eine 24-Well-Platte zur Biofilmbildung auf den Modellen dieser Discs. (A) Repräsentative 3D-gedruckte PLA- und PETG-Discs vor der bakteriellen Inokulation und Biofilmbildung. (B) PLA- und PETG-Scheiben, die während der Biofilm-Induktion unter In-vitro-Kulturbedingungen in einer 24-Well-Platte positioniert werden. Abkürzungen; PLA = Polylaktsäure; PETG = modifiziertes modifiziertes Polyethylenterephthalatglykol. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

S. aureus wurde bei −80 °C in tryptischer Sojabrühe (TSB) mit 15 % Glycerol gelagert und vor jedem Experiment auf Blutagar kultiviert und 24 Stunden bei 37 °C inkubiert. Eine isolierte Kolonie wurde in 10 mL TSB mit 50 mM Glukose aufgehängt, einem 50 mL konischen Rohr hinzugefügt und 24 Stunden bei 37 °C in einem Orbitalshaker bei 120 U/min inkubiert. Die resultierende Kultur wurde für 5 Minuten bei 200 x g zentrifugiert, und das Supernatant wurde entsorgt. Das Pellet wurde dreimal mit 10 ml sterilem 0,9 % NaCl gewaschen. Im letzten Waschschritt wurde das Pellet in 10 mL frischem TSB neu suspendiert, um eine bakterielle Suspension mit einer Trübung zu erhalten, die dem 0,5 McFarland-Standard entspricht (etwa 1,5 × 108CFU /mL), wie durch Nephelometrie bestimmt. Die Suspension wurde anschließend 1:10 in 10 mL TSB in einem 15 mL konischen Rohr verdünnt, um eine endgültige bakterielle Konzentration von 107 CFU /mL zu erreichen. Für Experimente mit Scheiben wurden 2 ml der vorherigen bakteriellen Suspension in jede Welle steriler 24-Well-Platten gegeben, um jede Gruppe von Scheiben (PLA und PETG) für 2 Stunden zu bedecken und so eine Zelladhäsion zu ermöglichen. Die Scheiben wurden dann aseptisch mit steriler Pinzette auf eine neue, sterile 24-Well-Platte mit 2 ml 0,9 % NaCl übertragen, um planktonische Zellen zu entfernen. Frische 10 ml TSB wurden den Bohrlöchern zugeführt, und die Platten wurden bei 37 °C für 24 Stunden inkubiert. Während dieses Schrittes bildeten Zellen, die an den Scheibenoberflächen haften, einen Biofilm. Nach der Inkubation wurde das Kulturmedium aspiriert und die Scheiben mit 2 ml 0,9 % NaCl gewaschen, um Restmittel und nicht haftende Zellen zu entfernen. Eine 24-Well-Platte wurde mit 1 ml Vancomycin-Lösung bei seriellen Verdünnungen (2–4.096 mg/L) vorbereitet, und die Scheiben wurden 24 Stunden lang untergetaucht. Eine Kontrollgruppe ohne Vancomycin (NaCl 0,9 %) wurde eingeschlossen. Nach 24 Stunden wurden die Scheiben mit 2 mL NaCl 0,9 % gewaschen.

Um die anhaftenden Bakterien auf den Scheiben zu quantifizieren, wurde jede Scheibe mit steriler Pinzette auf eine Mikroröhre mit 1 ml sterilem 0,9 % NaCl übertragen und 15 Minuten lang in einem Ultraschallbad bei 40 kHz und 37 °C soniziert, um die verklebten Zellen zu lösen. Die Mikroröhren wurden 60 Sekunden lang vortexiert, um eine vollständige Auflösung der Zellcluster zu gewährleisten. Aliquoten von 100 μL der unverdünnten Probe (10°) sowie 10⁻2- und 10⁻4-Verdünnungen in sterilem 0,9 % NaCl wurden auf TSA verplattet und 24 Stunden bei 37 °C inkubiert. Das Bakterienwachstum wurde quantifiziert, indem CFU auf einer Platte gezählt und als CFU/mL ausgedrückt wurde.

24-Well-Flachbodenplatten für minimale Biofilm-Entfernungskonzentration
Für Experimente mit 24-Brunnen-Platten wurden 3 ml bakterielle Suspension (wie oben beschrieben) für 2 Stunden zu jedem Brunnen hinzugefügt, um eine ausreichende Zelladhäsion zu gewährleisten. Anschließend wurde die bakterielle Suspension aspiriert und 3 ml steriles 0,9 % NaCl hinzugefügt, um planktonische Zellen zu entfernen. Frisches 3 ml TSB wurden dann hinzugefügt, und die Platten wurden bei 37 °C für 24 Stunden inkubiert. Während dieses Schrittes bildeten Zellen, die an den Oberflächen des Brunnens haften, einen Biofilm. Nach der Inkubation wurde das TSB aspiriert und die Bohrlöcher mit 3 ml 0,9 % NaCl gereinigt, um Restmittel und nicht haftende Zellen zu entfernen. 3 ml Vancomycin-Lösung bei seriellen Verdünnungen (2–4.096 mg/L) wurden jedem Bohrloch zugesetzt. Eine Kontrollgruppe ohne Vancomycin (NaCl 0,9 %) wurde eingeschlossen.

Nach 24 Stunden wurde die Lösung entfernt, und jedes Bohrloch wurde zweimal vorsichtig mit 3 ml 0,9 % NaCl gewaschen. Drei Milliliter 0,9 % NaCl wurden jedem Bohrloch zugegeben, die Platte wurde mit Parafilm verschlossen und versiegelt und anschließend 15 Minuten lang in einem Ultraschallbad bei 40 kHz und 37 °C soniciert, um den angehefteten Biofilm zu lösen. Aliquoten von 100 μL wurden aus den Brunnen entnommen, und die unverdünnte Probe (10°) sowie 10⁻2- und 10⁻4-Verdünnungen, die in sterilem 0,9 % NaCl hergestellt wurden, wurden auf TSA verschichtet und 24 Stunden bei 37 °C inkubiert. Das Bakterienwachstum wurde dann durch das Zählen von CFU/mL quantifiziert. Alle Experimente wurden im dreifachen Exemplar durchgeführt. Die minimale Biofilm-Auslöschungskonzentration (MBEC) wurde als eine Reduktion von mindestens 3 log10 im Vergleich zur Kontrollgruppe definiert (Abbildung 2).

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Abbildung 2: Gedruckte 24-Well-Platten. (A) 24-Wellen-Platten, gedruckt mit PLA. (B) 24-Well-Platten mit PETG gedruckt. Abkürzungen; PLA = Polylaktsäure; PETG = Polyethylenterephthalatglykol. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Das Calgary-Biofilmgerät
Das CBD besteht aus einer 96-Well-Mikrotiterplatte und einem Deckel mit 96 Stiften, die jeweils so gestaltet sind, dass sie genau in einen Schachtel passen, wenn der Deckel auf die Platte gelegt wird. Um die Bildung von Biofilmen zu induzieren, wurde jeder Brunnen einer sterilen 96-Well-Platte mit 200 μL der bakteriellen Suspension gefüllt, woraufhin sterile Stiftdeckel auf die Platte gelegt wurden. Die montierten Platten wurden bei 37 °C für 24 Stunden unter statischen Bedingungen inkubiert, um die Entwicklung von Biofilmen auf den Stiften zu ermöglichen. Nach der Brütung wurden die Stiftdeckel vorsichtig in einer 96-Well-Platte mit 200 μL 0,9 % NaCl abgespült, um planktonische Zellen zu entfernen. Die Platte mit den Stiften wurde in eine weitere 96-Well-Platte mit Vancomycin in progressiven Konzentrationen (2–4.096 mg/L) untergetaucht und bei 37 °C für 24 Stunden unter statischen Bedingungen inkubiert.

Die Platte mit den Stiften wurde in einer 96-Well-Platte mit 200 μL 0,9 % NaCl abgespült, und die Stifte wurden sorgfältig in eine 15 cm lange TSA-Platte gestanzt und bei 37 °C für 24 Stunden inkubiert. Bakterienwachstum wurde beobachtet, und MBEC wurde als die niedrigste Konzentration definiert, bei der kein Wachstum stattfand. Alle Experimente wurden in dreifacher Ausführung durchgeführt (Abbildung 3).

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Abbildung 3: Calgary-Gerät und 96-Wellen-Flachbodenplatten, gedruckt mit PLA und PETG. (A) Calgary-Gerät, gedruckt mit PLA. (B) 96-Well-Flachbodenplatten, gedruckt mit PLA. (C) Calgary-Gerät mit PETG gedruckt. (D) 96-Well-Flachbodenplatten, gedruckt mit PETG. Abkürzungen; PLA = Polylaktsäure; PETG = Polyethylenterephthalatglykol. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Ein dynamisches System unter kontinuierlichen Strömungsbedingungen
Jede MRD enthält fünf einzelne Stifte, die in einem Schraubgewindemodell befestigt und linear entlang eines Kanals mit rechteckigem Querschnitt angeordnet sind. Das dynamische System bestand aus einer Flasche mit 1 L Lösung, wobei das zu testende Antibiotikum über ein Silikonrohr, das mit dem MRD verbunden war, mit einer peristaltischen Pumpe verbunden war. Die Montage erfolgte in einem laminaren Luftstromschrank, um eine Verunreinigung zu verhindern. Die mittlere Durchflussrate wurde bei 1 mL/min gehalten und zirkulierte 24 Stunden durch das System. Die Flüssigkeit, die durch das MRD fließt, wird in eine andere Glasflasche (ohne Umlauf) entsorgt.

S. aureus-Biofilme wurden auf den Stiften eines MRD induziert, wobei die Stifte auf 24-Well-Platten mit TSB mit 3 mL bei einer Konzentration von 107 CFU/ml abgeworfen wurden. Die Stifte wurden vorsichtig durch Eintauchen in eine 24-Well-Platte mit 3 ml 0,9 % NaCl-Lösung abgespült. Die Stifte wurden vorsichtig in den MRD geschraubt (n = 5). Vancomycin-Lösung (40 mg/L), verdünnt in 0,9 % NaCl, wurde über das MDR mit der oben beschriebenen Pumpe für 24 Stunden infundiert. Eine Kontrollgruppe ohne Antibiotika (0,9 % NaCl) wurde eingeschlossen. Diese Konzentration wurde basierend auf der Serumkonzentration gewählt, die bei hohen intravenösen Vancomycindosen erreicht wird, wie zuvorbeschrieben 24. Die Pins wurden aseptisch mit einer sterilen Pinzette aus dem MRD entfernt, nach dem Waschen mit 0,9 % NaCl in Mikroröhren mit 1 ml sterilem 0,9 % NaCl gelegt und 15 Minuten lang in einem Ultraschallbad bei 40 kHz und 37 °C soniziert, um eine vollständige Ablösung des Biofilms sicherzustellen. Die Mikroröhren wurden 60 Sekunden lang vortexiert, und das Verfahren wurde dreimal wiederholt, um die verbliebenen Biofilmaggregate zu stören. Aliquots von 100 μL wurden auf TSA verglast, und die Platten wurden 24 Stunden bei 37 °C inkubiert. Das Bakterienwachstum wurde quantifiziert und als CFU/mL ausgedrückt (Abbildung 4).

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Abbildung 4: Modifiziertes Robbins-Gerät mit PETG und PLA sowie ein Foto des dynamischen Systems. (A) Modifiziertes Robbins-Gerät, gedruckt mit PETG oder PLA. (B) Foto des dynamischen Systems. Abkürzungen; PLA = Polylaktsäure; PETG = Polyethylenterephthalatglykol. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Rasterelektronenmikroskopie
Um die Morphologie und Struktur der Biofilme zu visualisieren, wurde an den Scheiben eine Rasterelektronenmikroskopie (SEM) durchgeführt. Biofilm wurde wie in den Protokollen beschrieben auf Scheiben induziert. Die Scheiben wurden vorsichtig mit steriler Pinzette von der Platte entfernt und mit einer Lösung (0,68 g Saccharose, 0,42 g Natriumkakodylat, 0,6 ml 30 % Glutaraldehyd) und 19,4 ml deionisiertem Wasser für 45 Minuten fixiert. Anschließend wurden die Proben für 10 Minuten in eine Pufferlösung (0,68 g Saccharose und 0,42 g Natriumkakodylat) überführt. Die Proben wurden anschließend in einer graduierten Ethanolserie (35 %, 50 %, 70 % und 100 %) jeweils 10 Minuten dehydriert. Anschließend wurden die Proben in eine andere Petrischuel umgefüllt und für 100 Minuten mit 100 % Hexamethyldisilazan bedeckt. Abschließend wurden die Scheiben mit einer Rotationspumpe mit Gold beschichtet und auf einem Metallstummel montiert, um unter verschiedenen Vergrößerungen auf einem Rasterelektronenmikroskop zu beobachten (Abbildung 5).

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Abbildung 5: Rasterelektronenmikroskopie von PLA- und PETG-3D-gedruckten Modellen mit und ohne Biofilminduktion. (A) Rasterelektronenmikroskopiefoto von PLA ohne Biofilm. (B) Rasterelektronenmikroskopie-Foto von PETG ohne Biofilm. (C) Rasterelektronenmikroskopiefoto von biofilmbildenden Bakterien auf PLA-Scheiben. (D) Rasterelektronenmikroskopie-Fotografie von biofilmbildenden Bakterien auf PETG-Scheiben. C und D zeigen typische Merkmale von Biofilmen: bakterielle Organisation zu einer 3D-Struktur, Haftung an Oberflächen und das Vorhandensein einer extrazellulären Matrix. Der weiße Skalenbalken steht für 10 μm. Abkürzungen; PLA = Polylaktsäure; PETG = Polyethylenterephthalatglykol. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Statistische Analyse
Einige Analysen waren beschreibend. Für quantitative Daten rechtfertigte die Stichprobengröße die Verwendung des Medians mit dem Interquartilbereich, mit dem Mann-Whitney-Test zum statistischen Vergleich. Ein p-Wert < 0,05 galt als statistisch signifikant.

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Ergebnisse

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Scheibenmodell des statischen Biofilms
Dieser Test wird verwendet, um den MBEC an einzelnen Proben zu bestimmen. Progressive zweifache Verdünnungen von Vancomycin zeigten eine Ausgangs-Biofilmbildung von 7,48 × 105 CFU/mL [IQR 6,34–8,72] für PLA und 3,60 × 105 CFU/mL [IQR 3,08–5,52] für PETG. Obwohl beide Materialien Biofilmdichten im Bereich von 10 bis5 aufwiesen, wurde ein statistisch signifikanter Unterschied in der Biofilmproduktio...

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Diskussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diese Studie schlägt eine umfassendeIn-vitro-Bewertung der Biofilmbildung an 3D-gedruckten medizinischen Polymeren, insbesondere PLA und PETG, vor, unter Verwendung von vier komplementären experimentellen Plattformen: statische Scheibentests, 24-Well-Plattenmodelle, das CBD und ein dynamisches Flusssystem auf Basis eines MRD. Durch die Integration dieser Modelle zielt die Studie darauf ab, zu charakterisieren, wie sich unterschiedliche Druckmaterialien bei der Induktion von ...

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Offenlegungen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autoren haben keine Interessenkonflikte. ChatGPT wurde zur Grammatikwiederholung verwendet.

Danksagungen

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Wir möchten Renee Fleeman für die Einladung danken.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
0,9 % NaClFresenius Kabi Brasilien, Ceara, Brasilien17811
3D-Drucker mit Fused Deposition Modeling-Technologie (Bambu X1-Carbon) Bambu-Labor, Shenzhen, ChinaPF001-P
BlutagarNewProv, Paraná, BrasilienPA31
Calgary-Gerät zum Download von BiofilmenKeine GesellschaftSiehe Link (ohne Katalognummern)https://www.printables.com/model/1464751-calgary-model-biofilm
Zellkultur-Multiwell-Platte, 24-BrunnenGreiner Bio-One, Kremsmü nster Ö Sterreich, Österreich 662160
Zentrifuge (5910 Ri)Eppendorf, Hamburg, Deutschland5943000511
Zentrifugue-Röhre steril 15 mLCorning, Missouri, USA430790
Zentrifugue-Röhren-sterile 50 mLCorning, Missouri, USA430291
Elektronischer Pipettenregler (Easypet® 3)Eppendorf, Hamburg, Deutschland4430000018
Ethanol (≥ 99,5 %, ACS-Reagenz)Sigma-Aldrich, Missouri, USA459844
GlutaraldehydMerck, Darmstadt, Deutschland8143931000
HexamethyldisilazanMerck, Darmstadt, Deutschland440191
Inkubator (502/4-C)Fanem, Sã o Paulo, Brasilien502007700
Laminarer Luftstromschrank (BioSEG 9)Veco, Sã o Paulo, Brasilien1EAC3770
Mechanische Pipette (Eppendorf Reference® 2)Eppendorf, Hamburg, Deutschland4924000061
Modifiziertes Robbins-Gerät herunterladbarKeine GesellschaftSiehe Link (ohne Katalognummern)https://www.printables.com/model/1481700-robbins-device-modified
Nephelometer Alfakit, Florian ó Polis, Brasilien7718
Orbitalshaker (INNOVA 44R)Eppendorf, Hamburg, DeutschlandM1282-0314
Parafilm MAmcor, Illinois, USAPM-996
Peristaltische Pumpe (Minipuls® 3)Gilson, Villiers-le-Bel, FrankreichF117604
Petrischale (90 x 15 mm)Greiner Bio-One, Sã o Paulo, Brasilien630164
Pipettenspitze 1 & Strich; 200 & mu; LCorning, Missouri, USACLS4142
Polyethylenterephthalatglykol (PETG)Creality, China44759
Polylaktsäure (PLA) Ultrafuse® PLA PRO1BASF, Maarssen, NiederlandePR1-7501A075
Rotationspumpe (Q150R ES Plus)Quorum Technologies, Lewes, Großbritannien13034
Rasterelektronenmikroskop (Vega3 LMU)Tescan, Brünn, Tschechische RepublikSiehe Link (ohne Katalognummern)https://tescan.com/product-portfolio
Serologische Pipette 10 mLCorning, Missouri, USACLS4488
NatriumkakodylatSigma-Aldrich, Missouri, USAC0250
Staphylococcus aureus ATCC® Stamm 25923Laborclin, Pinhais, Brasilien660674
SucroseSigma-Aldrich, Missouri, USA59378
Der 24-Well-Flachboden-DownloadKeine GesellschaftSiehe Link (ohne Katalognummern)www.printables.com/model/104339-24-well-plates 
Tryptische Sojaagar;Kasvi, Madrid, SpanienK25-1068
Tryptische Sojabrühe  Sigma-Aldrich, Missouri, USA22092
Ultra Low Freezer (IULT 335 D)Indrel, Paraná, Brasilien12038
Ultraschallbad (Soniclean 15)Sanders Medical, Minas Gerais, BrasilienSiehe Link (ohne Katalognummern)https://sandersdobrasil.com.br/produto/lavadora-ultrassonica-soniclean-15d/
VancomycinABL, Sã o Paulo, Brasilien15,56,20,041
Wirbel (FLEXVORTEX)Loccus, Sã o Paulo, Brasilien4500

Referenzen

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