研究記事

3Dプリントされたポリラクティック酸およびポリエチレンテレフタレートグリコール修飾表面におけるIn vitro Staphylococcus aureus バイオフィルム評価

DOI：

10.3791/70394

⸱

2026年4月3日

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

この記事について

サマリー

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

本研究は、静的、半静的、動的 in vitro モデルを用いて、3Dプリントされたポリラクト酸(PLA)およびポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)におけるバイオフィルム形成を評価します。この手法は、より安全な医療機器開発を支援し、3Dプリントされたバイオマテリアルにおけるバイオフィルム研究の進展にも寄与します。

要約

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

三次元(3D)プリントはカスタマイズされた医療機器の開発を加速させましたが、印刷物上のバイオフィルム形成は依然としてインプラントの安全性と性能に対する大きな脅威です。材料化学やプリント依存的な表面特徴が細菌の付着や抗生物質耐性に影響を与えるため、一般的に使われる3Dプリンティングポリマー間で意味のある比較を可能にする標準化された in vitro アプローチが必要です。ここでは、ポリラクティック酸(PLA)とポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)におけるバイオフィルムの発生を比較し、早期接着、成熟、抗菌耐性などバイオフィルム生物学の補完的側面を静的および流動条件下で捉えるマルチモデル in vitro 評価フレームワークを用います。S . aureus のバイオフィルムは定量的(生存可能な細菌負荷および最小バイオフィルム除去濃度[MBEC])および定性的(走査型電子顕微鏡)エンドポイントを用いて確立・評価されました。PLAとPETGの両方がモデル間でバイオフィルム形成をサポートしていました。しかし、PLAは初期接着率が高く、バイオフィルム密度が高い傾向がありました。静的アッセイでは、PLAはPETGよりも高いCFU値を示したのに対し、バンコマイシンMBEC値は材料間で類似していました。プラットフォーム間でMBECのアッセイ依存的な差異が観察され、モデル構造が抗菌薬感受性にどのように影響するかが強調されました。動的流れ下では、バイオフィルム負荷は静的条件下に比べて増加し、材料依存の違いは最小限に抑えられました。これらの結果は、両ポリマーがバイオフィルム形成に対して感受性であることを明らかにし、材料関連バイオフィルム挙動の評価や3Dプリントされたデバイス関連基板上の抗菌性能のベンチマークにおいてマルチモデルフレームワークの価値を示しています。

概要

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

3Dプリンティングの最近の進歩により、コスト効率、高精度、複雑な構造設計、効率的な材料利用、患者特化設計により、3Dプリント医療機器の採用が増加しています1,2。これらの進歩は、カスタマイズされた整形外科用3,4,5,6、頭蓋顔面7,8、歯科1,9、脊椎10,11のインプラント開発において大きな臨床進展を促進しています。

現在では多くの技術や材料により設計パラメータの精密な制御が可能となり、表面特性の最適化やデバイス全体の機能向上が可能となっています。インプラントの表面は極めて重要であり、宿主環境との主要なインターフェースとして機能し、免疫応答、細菌の付着、組織統合に影響を与えるため、これらはデバイスの長期的な性能に不可欠な要素です(14,15)。しかし、この同じインターフェースは大きな課題ももたらしており、埋め込み型医療機器に伴う感染症は重篤な合併症を引き起こす可能性があり、病原体が表面に付着したバイオフィルムを形成する能力があるため、治療が困難であることが多いです(16,17,18,19)。

この文脈において、埋め込み型医療機器の製造を目的とした材料に対するバイオフィルムモデルの in vitro 試験は、リスク評価および製品開発プロセスの基本的なステップを意味します。これらのアッセイにより、微生物の付着、バイオフィルム形成、成熟に対する感受性の調査や、微生物増殖防止を目的とした抗菌戦略や表面修飾の有効性の評価が可能となります。

多くの in vitro バイオフィルムアッセイのさらなる制約は、多くの場合、単一の標準化された基質(多くの場合、単一のポリマーや一般的な実験室材料)上で実施され、結果がデバイス材料間で移行可能であると暗に想定していることです。これは3Dプリント医療機器にとって問題であり、ポリマー化学や製造依存的な表面特徴が大きく異なり、細菌の付着、バイオフィルムの成熟、抗菌耐性に直接影響を与える可能性があります。したがって、単一の基準基板から外挿するのではなく、製造に使用される実際のポリマー上のバイオフィルム挙動を評価することは、現在の試験実践における重要なギャップを埋めることになります。

インプラント表面は宿主との重要な接点であるため、細菌の癒着やバイオフィルム形成に強く影響を与え、多くのデバイス関連感染症や治療失敗の根底となっています。私たちは、一般的に使用されている3Dプリントポリマーが、S . aureus のバイオフィルム形成を支える能力や、バンコマイシン介有のバイオフィルム除去に対する感受性に違いがあると仮説を立てました。それに伴い、3Dプリント素材モデル上でバイオフィルム形成の質的および定量的評価を行いました。本研究では、3Dプリント材料モデルを用いたバイオフィルム形成の質的および定量的評価が行われました。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

プロトコル

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

すべての有害化学物質(例:グルターアルデヒド、ナトリウムカコジラレート緩衝剤、ヘキサメチルジシラザネ[HMDS]、エタノール)は、機関の環境衛生安全(EHS)方針に従って取り扱われました。揮発性・有毒試薬の調製と使用は、認証済みの化学煙幕フードと適切な個人用防護具(白衣、目の保護具、耐化学物質手袋)で行われ、可燃性溶剤は点火源から遠ざけられました。化学廃棄物は適切にラベル付けされた容器(カコジル酸塩用の専用ヒ素含有廃棄物やHMDS/エタノール用の溶媒廃棄物を含む)に収集され、機関の有害廃棄物プログラムを通じて処分されました。生物有害物質(細菌培養、汚染されたプレート、使い捨て製品)は、バイオセーフティ手順(例:オートクレーブ処理や承認された消毒剤)に従って廃棄前に除染され、エチレン酸化物の滅菌は認証された施設のプロトコルおよび必要な曝気作業に従って行われました。

3Dプリントモデル
これらのモデルは無料のコンピュータ支援設計ソフトウェアを用いて設計され、融合堆積モデリング技術を搭載した3Dプリンターで印刷されました。直径1.75mmのポリラク酸(PLA)とポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)フィラメントを使用しています(材料表参照)。試料の製造に用いられた印刷パラメータは以下の通りです:ノズル(0.4 mm)の移動速度は1800 mm/min;第一層速度は300 mm/min;ノズル押出温度は220°C(PLA)および255°C(PETG)、ベッドの温度は60°C;層高は0.08mm;押出幅は0.48mmで、すべてのサンプルに対して充填密度は100%。サンプルのいずれも支持構造の使用を必要としませんでした。3Dモデルはディスク、フラットボトムプレート、カルガリーバイオフィルム装置(CBD)、そして改造ロビンズ装置(MRD)で構成されていました。ディスクは直径6mm×高さ6mmの円筒形で設計されていました。

CBDのためにモデル(材料表)が作成されました。CBDは2つの部分で構成されていました:ベースプレート、標準的な96ウェルマイクロタイタープレート(ANSI/SLAS形式)、そして蓋(ペグプレート):直径2mm(2mm)と高さ5mm(96個の円筒形ペグを持つポリマー製(PLAまたはPETG)蓋です。MRDは、4mm(直径と高さ)のピンをねじねじモデルに固定して開発されました(材料表)。印刷工程が完了した後、モデルは慎重にビルドプレートから取り出し、変形がないか目視で点検され、その後エチレン酸化物で滅菌されました。

静的バイオフィルムのディスクモデル
この方法は、前述の6mm×6mm円筒ディスク23 (図1)を用いてPLA上でバイオフィルム形成を誘導するために用いられました。

figure-protocol-1
図1:これらのディスクモデル上のPLAおよびPETGディスクとバイオフィルム形成用の24ウェルプレート。 (A) 細菌接種およびバイオフィルム形成前の代表的な3DプリントPLAおよびPETGディスク。(B) in vitro 培養条件下でのバイオフィルム誘導時に24ウェルプレートに位置するPLAおよびPETGディスク。略語;PLA = ポリラクティック酸;PETG = ポリエチレンテレフタレートグリコール修飾。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

S. aureus は−80°Cのトリプティック大豆ブロス(TSB)に15%グリセロールを添加して保存し、各実験前に血液寒天上で培養し、37°Cで24時間培養しました。 分離されたコロニーは、50 mMグルコースを補った10 mLのTSBに再懸浮させ、50 mLの円錐形チューブに加え、37°Cの軌道シェーカーで24時間、120 rpmで培養されました。得られた培養液は200 x gで5分間遠心分離し、上清液は廃棄されました。ペレットは10mLの滅菌0.9%NaClで3回洗浄されました。最終洗浄工程では、ペレットを10 mLの新鮮なTSBに再懸浮させ、濁度が0.5 McFarland標準(約1.5 ×10 8 CFU/mL)に相当する細菌懸濁液を得ました。懸濁液は15 mLの円錐形チューブ内で10 mLのTSBに1:10希釈され、最終的な細菌濃度107 CFU/mLにしました。ディスク実験では、2時間間、両グループの椎間板(PLAおよびPETG)を覆うために、以前の細菌懸濁液を2mL加えて細胞の付着を可能にしました。その後、ディスクは滅菌ピンセットで無菌的に24ウェルプレートに移され、2mLの0.9%NaClを含むプランクトン細胞を除去しました。新鮮な10 mLのTSBがウェルに加えられ、プレートは37°Cで24時間インキュベートされました。この工程では、椎間板表面に付着した細胞がバイオフィルムを形成しました。インキュベーション後、培養培地を吸引し、ディスクを0.9%NaCl2mLで洗浄して残留培地および非付着細胞を除去しました。24ウェルプレートを1mLのバンコマイシン溶液で連続希釈(2〜4,096 mg/L)で準備し、ディスクを24時間浸けました。バンコマイシンを含まない対照群(NaCl 0.9%)を含みました。24時間後、椎間板を2 mL NaCl 0.9%で洗浄しました。

椎間板に付着した細菌を定量化するため、各椎間板は滅菌ピンセットで1mLの無菌0.9%NaCl入りマイクロチューブに移され、40kHz、37°Cで超音波洗浄で15分間超音波検査を行い、接着細胞を剥離しました。細胞クラスターの完全な分解を確保するため、マイクロチューブは60秒間渦巻いていました。希釈されていない10°のサンプル100μLと、滅菌0.9%NaCl中の10/2 および10/4 希釈したアリコットをTSA上でプレートし、37°Cで24時間培養しました。 細菌増殖は、CFUをプレート上で数え、CFU/mLとして発現することで定量化されました。

バイオフィルム除去濃度を最小限に抑えるための24ウェル平底板
24ウェルプレートでの実験では、上記の方法で調製された3mLの細菌懸濁液を各ウェルに2時間追加し、十分な細胞接着を確保しました。その後、細菌懸濁液を吸引し、3mLの無菌0.9%NaClを加えてプランクトン細胞を除去しました。その後、新鮮な3 mLのTSBを加え、プレートを37°Cで24時間インキュベートしました。この工程では、井戸表面に付着した細胞がバイオフィルムを形成しました。培養後、TSBを吸引し、ウェルを0.9% NaCl3mLで洗浄して残留培地および非接着細胞を除去しました。各ウェルに3mLのバンコマイシン溶液を連続希釈(2〜4,096 mg/L)に加えました。バンコマイシンを含まない対照群(NaCl 0.9%)を含みました。

24時間後に溶液を除去し、各ウェルは0.9%NaCl入り3mLで優しく2回洗浄されました。各井戸に0.9%のNaClを3ミリリットル追加し、プレートを覆いパラフィルムで密封し、40kHz、37°Cで超音波浴で15分間超音波洗浄して接着したバイオフィルムを剥離しました。100μLのアリコットを井戸から採取し、希釈されていないサンプル(10°)および無菌0.9%NaClで調製した10/2 および10/4 希釈サンプルがTSA上でプレートされ、37°Cで24時間培養されました。 細菌増殖はCFU/mLを数えて定量化しました。すべての実験は三重に分けて実施されました。最小バイオフィルム除去濃度(MBEC)は、対照群と比較して少なくとも3 log10 の減少と定義されました(図2)。

figure-protocol-2
図2:印刷された24ウェルプレート。 (A) PLAで印刷された24ウェルプレート。(B) 24ウェルのプレートはPETGで印刷されています。略語;PLA = ポリラクティック酸;PETG = ポリエチレンテレフタレートグリコール。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

カルガリーバイオフィルム装置
CBDは96ウェルのマイクロタイタープレートと、蓋をプレートに置くと正確にウェルに収まるよう設計された96個のペグを持つ蓋で構成されています。バイオフィルム形成を誘導するために、滅菌96ウェルプレートの各ウェルに200μLの細菌懸濁液を充填し、無菌ペグ蓋をプレートに置きました。組み立てられたプレートは37°Cで静的な条件下で24時間インキュベーションされ、ペグ上のバイオフィルムの形成が可能となりました。培養後、ペグ蓋は200μLの0.9%NaClを含む96ウェルプレートで優しくすすいでプランクトン細胞を除去しました。ペグ付きのプレートは、バンコマイシンを含む96ウェルの別のプレートに浸され、濃度は徐々に増え(2〜4,096 mg/L)、静的条件下で37°Cで24時間培養されました。

ペグ付きのプレートは、0.9%ナッセルを含む200μLの96ウェルプレートで洗浄され、15cmのTSAプレートに丁寧にスタンプされ、37°Cで24時間培養されました。細菌の増殖が観察され、MBECは増殖が起こらない最低濃度と定義されました。すべての実験は三重に行われました(図3)。

figure-protocol-3
図3:PLAおよびPETGで印刷されたカルガリー装置および96ウェル平底プレート。 (A) PLAで印刷されたカルガリー装置。(B) PLAで印刷された96ウェルの平底プレート。(C) カルガリーのデバイスはPETGで印刷されています。 (D) PETGで印刷された96ウェルの平底プレート。略語;PLA = ポリラクティック酸;PETG = ポリエチレンテレフタレートグリコール。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

連続的な流れ条件下での動的系
各MRDは5つの個別のペグをねじ山モデルに固定し、長方形断面のチャネルに沿って直線に配置されています。動的システムは、1リットルの溶液が入ったフラスコと、試験対象の抗生物質をシリコーンチューブを介して蠕動ポンプに接続し、MRDに接続したもので構成されていました。組み立ては汚染を防ぐために層流式の空気流キャビネット内で行われました。培地流量は1 mL/minに維持され、24時間システム内で循環しました。MRDを通過する液体は、再循環なしで別のガラスフラスコに捨てられます。

MRDのペグにS. aureusのバイオフィルムを誘導し、24ウェルプレートに3 mLのTSBを107 CFU/mL濃度で落としました。ペグは24ウェルのプレートに3mLの0.9%NaCl溶液を充填して優しくすすいできました。ペグは慎重にMRDにねじ込まれました(n = 5)。バンコマイシン溶液(40 mg/L)を0.9% NaClで希釈し、上記のポンプを用いてMDRを通じて24時間注入しました。抗生物質を使わない対照群(0.9% NaCl)も含まれました。この濃度は、以前に述べたように、高用量のバンコマイシン投与時に得られた血清濃度に基づいて選ばれました。ピンは無菌ピンセットでMRDから無菌的に取り出し、0.9% NaClで洗浄した後、1 mLの無菌0.9% NaClを含むマイクロチューブに入れ、40 kHz、37°Cの超音波浴で15分間超音波検査を行い、バイオフィルムの完全な剥離を確保しました。マイクロチューブは60秒間渦巻きされ、残留バイオフィルム集合体を破壊するためにこの手順を3回繰り返しました。100μLのアリコットをTSAにプレートし、プレートは37°Cで24時間インキュベーションされました。 細菌増殖は定量化され、CFU/mLとして発現されました(図4)。

figure-protocol-4
図4:PETGおよびPLAを用いた改造ロビンズデバイスおよび動的システムの写真。(A) PETGまたはPLAで印刷された改造ロビンズデバイス。(B) 動系の写真。略語;PLA = ポリラクティック酸;PETG = ポリエチレンテレフタレートグリコール。この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

走査型電子顕微鏡
バイオフィルムの形態や構造を可視化するために、ディスク上で走査型電子顕微鏡(SEM)が実施されました。プロトコルで説明されたように、椎間板にバイオフィルムが誘導されました。ディスクは滅菌ピンセットで慎重にプレートから取り出し、溶液(0.68gショ糖、0.42gカコジル酸ナトリウム、0.6mL30%グルターアルデヒド)、19.4mLの脱イオン水で45分間固定しました。その後、標本をバッファー溶液(0.68gショ糖および0.42gナトリウムカコジレート)に10分間移しました。その後、サンプルはグレード化されたエタノール系列(35%、50%、70%、100%)でそれぞれ10分間脱水されました。その後、標本は別のペトリ皿に移され、100%ヘキサメチルジシラザネで10分間覆われました。最後に、回転ポンプで金をスパッターコーティングし、走査電子顕微鏡で異なる倍率で観察するために金属製のスタブに取り付けられました(図5)。

figure-protocol-5
図5:バイオフィルム誘導有無のPLAおよびPETG 3Dプリントモデルの走査型電子顕微鏡。 (A) バイオフィルムなしのPLAの走査型電子顕微鏡写真。(B) バイオフィルムなしのPETGの走査型電子顕微鏡写真。(C) PLAディスク上のバイオフィルム形成細菌の走査型電子顕微鏡写真。(D) PETGディスク上のバイオフィルム形成細菌の走査型電子顕微鏡写真。CおよびDはバイオフィルムの典型的な特徴を示します:細菌が3D構造に組織化される、表面への密着、細胞外マトリックスの存在などです。白いスケールバーは10μmを表します。略語;PLA = ポリラクティック酸;PETG = ポリエチレンテレフタレートグリコール。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

統計解析
一部の分析は記述的でした。定量データについては、サンプルサイズが中央値を四分位数範囲と用い、統計比較のためにマン・ホイットニー検定を用いることを正当化しました。p値<0.05は統計的に有意とされました。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

結果

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

静的バイオフィルムのディスクモデル
このアッセイは個々の標本のMBECを決定するために用いられます。バンコマイシンの進行的2倍希釈により、PLAでベースラインバイオフィルム形成が7.48 ×5 CFU/mL [IQR 6.34–8.72]、PETGで3.60 ×5 CFU/mL [IQR 3.08–5.52]であることが示されました。両材料ともバイオフィルム密度は10.5の範囲内を示しましたが、バイオフィルム生成には統計的に有意な差(p = 0.015)が観察されました。バンコマイシンに曝露した場合、MBECは両物質とも512 mg/Lでした(図6)。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

ディスカッション

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

本研究は、3Dプリントされた医療グレードポリマー、特にPLAおよびPETGにおけるバイオフィルム形成の包括的なi-in vitro評価を提案します。これは、静的ディスクアッセイ、24ウェルプレートモデル、CBD、そしてMRDに基づく動的フローシステムという4つの補完的な実験プラットフォームを用いています。これらのモデルを統合することで、異なる印刷材料がS. aureusバイオフィルム誘導にさらされた際の挙動を特徴づけ、異なる試験条件下でのバンコマイシンのMBECを決定することを目指しています。このマルチパラメトリック手法により、材料依存的な微生物接着の変動と抗菌耐性の比較が可能であり、これらは3Dプリント医療機器の性能と安全性に重要な決定要因です。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

開示事項

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

著者には利益相反はありません。文法復習にはChatGPTが使われました。

謝辞

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

招待してくださったレニー・フリーマンさんに感謝いたします。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
0.9% NaClフレゼニウス・カビ・ブラジル、セアラ、ブラジル17811
融合堆積モデリング技術を用いた3Dプリンター(Bambu X1-Carbon)など;バンブ研究所、中国 深圳PF001-P
血液寒天NewProv、Paraná、ブラジルPA31
カルガリーのバイオフィルムダウンロード用デバイス会社はないリンク(カタログ番号なし)を参照https://www.printables.com/model/1464751-calgary-model-biofilm
細胞培養マルチウェルプレート、24ウェルグライナー・バイオ・ワン(クレムスム&ウムル);nster & Ouml;オーストリア sterreich 662160
遠心分離機(5910 Ri)エッペンドルフ、ハンブルク、ドイツ5943000511
遠心分離器チューブ無菌15mLアメリカ合衆国ミズーリ州コーニング430790
遠心分離器無菌管 50 mLアメリカ合衆国ミズーリ州コーニング430291
電子ピペットコントローラー(Easypet® 3)エッペンドルフ、ハンブルク、ドイツ4430000018
エタノール(≥99.5%、ACS試薬)シグマ・オルドリッチ、ミズーリ州、アメリカ合衆国459844
グルターアルデヒドメルク、ダルムシュタット、ドイツ8143931000
ヘキサメチルジシラザネメルク、ダルムシュタット、ドイツ440191
インキュベーター(502/4-C)ファネム、Sãブラジル、パウロ502007700
層流エアフローキャビネット(BioSEG 9)ヴェコ、Sãブラジル、パウロ1EAC3770
機械式ピペット(エッペンドルフ参照® 2)エッペンドルフ、ハンブルク、ドイツ4924000061
改造済みロビンズデバイスダウンロード可能です会社はないリンク(カタログ番号なし)を参照https://www.printables.com/model/1481700-robbins-device-modified
ネフェロメーター アルファキット、フロリアン&オアキューテ;ポリス、ブラジル7718
オービタルシェーカー(INNOVA 44R)エッペンドルフ、ハンブルク、ドイツM1282-0314
パラフィルムMアメリカ合衆国イリノイ州アムコアPM-996
蠕動ポンプ(ミニパルズ&レジスター3)ギルソン、ヴィリエ・ル・ベル、フランスF117604
ペトリ皿(90 x 15 mm)グライナー・バイオ・ワン、サンティルデ;ブラジル、パウロ630164
ピペット先端1–200&μ; Lアメリカ合衆国ミズーリ州コーニングCLS4142
ポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)中国、クラリアリティ44759
ポリラクト酸(PLA)ウルトラフューズ&レジ;PLA PRO1BASF、マールセン、オランダPR1-7501A075
ロータリーポンプ(Q150R ES Plus)Quorum Technologies、ルイス、イギリス13034
走査型電子顕微鏡(Vega3 LMU)チェコ共和国ブルノ、テスカンリンク(カタログ番号なし)を参照https://tescan.com/product-portfolio
血清学的ピペット 10 mLアメリカ合衆国ミズーリ州コーニングCLS4488
カコジル酸ナトリウムシグマ・オルドリッチ、ミズーリ州、アメリカ合衆国C0250
黄色ブドウ球菌 ATCC®25923株ブラジル、ピナイス、ラボルクリン660674
ショ糖シグマ・オルドリッチ、ミズーリ州、アメリカ合衆国59378
24ウェルのフラットボトムダウンロード版会社はないリンク(カタログ番号なし)を参照www.printables.com/model/104339-24-well-plates 
トリプティック大豆寒天およびnbsp;スペイン、マドリード、カスヴィK25-1068
トリプティック大豆スープ シグマ・オルドリッチ、ミズーリ州、アメリカ合衆国22092
超低温フリーザー(IULT 335 D)インドレル、パラン&アキュート、ブラジル12038
超音波浴(Soniclean 15)ブラジル、ミナスジェライス州サンダース医療リンク(カタログ番号なし)を参照https://sandersdobrasil.com.br/produto/lavadora-ultrassonica-soniclean-15d/
バンコマイシンABL、サンティルデ;ブラジル、パウロ15,56,20,041
ボルテックス(FLEXVORTEX)ロッカス、サンティルデ;オ・パウロ、ブラジル4500

参考文献

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kouhi, M., et al. Recent advances in additive manufacturing of patient-specific devices for dental and maxillofacial rehabilitation. Dent Mater. 40 (4), 700-715 (2024).
  2. Mamo, H. B., Adamiak, M., Kunwar, A. 3D printed biomedical devices and their applications: A review on state-of-the-art technologies, existing challenges, and future perspectives. J Mech Behav Biomed Mater. 143, 105930(2023).
  3. Przadka, M., et al. Advances in 3D printing applications for personalized orthopedic surgery: From anatomical modeling to patient-specific implants. J Clin Med. 14 (11), (2025).
  4. Ling, K., Wang, W., Liu, J. Current developments in 3D printing technology for orthopedic trauma: A review. Medicine (Baltimore). 104 (12), e41946(2025).
  5. Long, T., Tan, L., Liu, X. Three-dimensional printing in modern orthopedic trauma surgery: A comprehensive analysis of technical evolution and clinical translation. Front Med (Lausanne). 12, 1560909(2025).
  6. Cong, B., Zhang, H. Innovative 3D printing technologies and advanced materials revolutionizing orthopedic surgery: Current applications and future directions. Front Bioeng Biotechnol. 13, 1542179(2025).
  7. Slavin, B. V., et al. 3D printing applications for craniomaxillofacial reconstruction: A sweeping review. ACS Biomater Sci Eng. 9 (12), 6586-6609 (2023).
  8. Moncayo-Matute, F. P., et al. 3D printing and virtual surgical planning in craniofacial and thoracic surgery: Applications to personalised medicine. J Pers Med. 15 (9), (2025).
  9. Dimitrova, M., et al. Recent advances in 3D printing of polymers for application in prosthodontics. Polymers (Basel). 15 (23), (2023).
  10. Iqbal, J., et al. Recent advances of 3D-printing in spine surgery. Surg Neurol Int. 15, 297(2024).
  11. Hajnal, B., et al. Clinical applications of 3D printing in spine surgery: A systematic review. Eur Spine J. 34 (2), 454-471 (2025).
  12. Paul, G. M., et al. Medical applications for 3D printing: Recent developments. Mo Med. 115 (1), 75-81 (2018).
  13. Liaw, C. Y., Guvendiren, M. Current and emerging applications of 3D printing in medicine. Biofabrication. 9 (2), 024102(2017).
  14. Mendonça, C. J. aD., Dantas, L. R., Soni, J. F., Tuon, F. F. Antimicrobial action of a biodegradable thermoplastic impregnated with vancomycin for use in 3D printing technology. Braz Arch Biol Tech. 67, 13(2024).
  15. Dantas, L. R., Witt, M. A., Carneiro, E., Tuon, F. F. Nanoarchitectonics for advancing bone graft technology: Integration of silver nanoparticles against bacteria and fungi. Microorganisms. 12 (12), 2616(2024).
  16. Stewart, P. S., Bjarnsholt, T. Risk factors for chronic biofilm-related infection associated with implanted medical devices. Clin Microbiol Infect. 26 (8), 1034-1038 (2020).
  17. Amod, A., Anand, A. A., Sahoo, A. K., Samanta, S. K. Diagnostic and therapeutic strategies in combating implanted medical device-associated bacterial biofilm infections. Folia Microbiol (Praha). 70 (2), 321-342 (2025).
  18. Oliva, A., et al. Challenges in the microbiological diagnosis of implant-associated infections: A summary of the current knowledge. Front Microbiol. 12, 750460(2021).
  19. Veerachamy, S., Yarlagadda, T., Manivasagam, G., Yarlagadda, P. K. Bacterial adherence and biofilm formation on medical implants: A review. Proc Inst Mech Eng H. 228 (10), 1083-1099 (2014).
  20. Ortis, G. B., et al. Additive manufacturing, thermoplastics, CAD technology, and reverse engineering in orthopedics and neurosurgery applications to preventions and treatment of infections. Antibiotics (Basel). 14 (6), 561(2025).
  21. Coenye, T., Nelis, H. In vitro and in vivo model systems to study microbial biofilm formation. J Microbiol Methods. 83 (2), 89-105 (2010).
  22. Riga, E. K., Vohringer, M., Widyaya, V. T., Lienkamp, K. Polymer-based surfaces designed to reduce biofilm formation: From antimicrobial polymers to strategies for long-term applications. Macromol Rapid Commun. 38 (20), 1700216(2017).
  23. Soni, J. F., et al. Evaluation of silver nanoparticle-impregnated PMMA loaded with vancomycin or gentamicin against bacterial biofilm formation. Injury. 54 (6), 110649(2023).
  24. Borges, N. H., Suss, P. H., Ortis, G. B., Dantas, L. R., Tuon, F. F. Synergistic activity of vancomycin and gentamicin against Staphylococcus aureus biofilms on polyurethane surface. Microorganisms. 13 (5), 1119(2025).
  25. Pedroni, M. A., et al. Different concentrations of vancomycin with gentamicin-loaded PMMA to inhibit biofilm formation of Staphylococcus aureus and their implications. J Orthop Sci. 29 (1), 334-340 (2024).
  26. Tuon, F. F., et al. Antimicrobial treatment of Staphylococcus aureus biofilms. Antibiotics (Basel). 12 (1), 87(2023).
  27. Tuon, F. F., Dantas, L. R., Suss, P. H., Tasca Ribeiro, V. S. Pathogenesis of the Pseudomonas aeruginosa biofilm: A review. Pathogens. 11 (3), 300(2022).
  28. Carstensen, S., et al. Transcriptional evaluation of functional genes of resistance, biofilm, and quorum sensing in ctx-m15 ESBL-producing Klebsiella pneumoniae after meropenem concentration based on serum level. Res Microbiol. , (2025).
  29. Kraft, L., Ribeiro, V. S. T., Goncalves, G. A., Suss, P. H., Tuon, F. F. Comparison of amphotericin B lipid complex, deoxycholate amphotericin B, fluconazole, and anidulafungin activity against Candida albicans biofilm isolated from breakthrough candidemia. Enferm Infecc Microbiol Clin (Engl Ed). 41 (10), 596-603 (2023).
  30. Chaiben, V., et al. A carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii outbreak associated with a polymyxin shortage during the COVID pandemic: An in vitro and biofilm analysis of synergy between meropenem, gentamicin, and sulbactam. J Antimicrob Chemother. 77 (6), 1676-1684 (2022).
  31. Da Rocha, L., et al. Evaluation of Staphylococcus aureus and Candida albicans biofilm adherence to PEEK and titanium-alloy prosthetic spine devices. Eur J Orthop Surg Traumatol. 32 (5), 981-989 (2022).
  32. Mendonca, J. R., Dantas, L. R., Tuon, F. F. Activity of multipurpose contact lens solutions against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens, and Candida albicans biofilms. Ophthalmic Physiol Opt. 43 (5), 1092-1099 (2023).
  33. Koch, J. A., et al. Staphylococcus epidermidis biofilms have a high tolerance to antibiotics in periprosthetic joint infection. Life (Basel). 10 (11), 314(2020).
  34. Dunne, W. M. Jr Bacterial adhesion: Seen any good biofilms lately. Clin Microbiol Rev. 15 (2), 155-166 (2002).
  35. Beckman, R. L. T., Cella, E., Azarian, T., Rendueles, O., Fleeman, R. M. Diverse polysaccharide production and biofilm formation abilities of clinical Klebsiella pneumoniae. NPJ Biofilms Microbiomes. 10 (1), 151(2024).
  36. Dantas, L. R., Ortis, G. B., Suss, P. H., Tuon, F. F. Advances in regenerative and reconstructive medicine in the prevention and treatment of bone infections. Biology (Basel). 13 (8), 582(2024).
  37. Molina-Manso, D., et al. In vitro susceptibility to antibiotics of staphylococci in biofilms isolated from orthopaedic infections. Int J Antimicrob Agents. 41 (6), 521-523 (2013).
  38. Cieslinski, J., et al. Direct detection of microorganisms in sonicated orthopedic devices after in vitro biofilm production and different processing conditions. Eur J Orthop Surg Traumatol. 31 (6), 1113-1120 (2021).
  39. Fernandez-Grajera, M., Pacha-Olivenza, M. A., Fernandez-Calderon, M. C., Gonzalez-Martin, M. L., Gallardo-Moreno, A. M. Dynamic adhesive behavior and biofilm formation of Staphylococcus aureus on polylactic acid surfaces in diabetic environments. Materials (Basel). 17 (13), 3184(2024).
  40. Franklin, M. J., Chang, C., Akiyama, T., Bothner, B. New technologies for studying biofilms. Microbiol Spectr. 3 (4), (2015).
  41. Sikdar, R., Elias, M. H. Evidence for complex interplay between quorum sensing and antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa. Microbiol Spectr. 10 (6), e0126922(2022).
  42. Kruger, H. C., et al. Antimicrobial action, cytotoxicity, calcium ion release, and pH variation of a calcium hydroxide-based paste associated with Myracrodruon urundeuva Allemao extract. Aust Endod J. 48 (1), 170-178 (2022).

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

再版と許可

このJoVE記事のテキストまたは図の再利用許可をリクエスト

許可をリクエスト

タグ

3D

関連記事