Моделирование физиологических условий полости рта in vitro
Authors: Тапальский Д.В. , Колчанова Н.Э. 
Published: December 2024

Введение. В современных исследованиях при проведении лабораторных методов все больше внимания уделяется гуманному использованию лабораторных животных. В связи с этим разработка динамических систем, которые имитировали бы физиологические параметры органов и систем организма, является важной задачей для решения вопроса о тестировании новых стоматологических материалов, антибактериальных препаратов и антисептических растворов в условиях лаборатории. Цель. Разработать динамическую систему и смоделировать физиологические условия полости рта in vitro для оценки биопленкообразования на поверхности тканей зуба. Материалы и методы. Проточные камеры прототипа биореактора были изготовлены с применением 3D-принтера CREALITY ENDER 3 PRO из полиэтилентерефталат-гликоля (PETG). Окончательная модель автоматического проточного биореактора изготовлена из политетрафторэтилена. Формирование биопленки на поверхности тканей зуба проводили с использованием штамма Staphylococcus aureus ATCC 29213. Анализ биопленкообразования проводили с применением конфокальной лазерной сканирующей микроскопии. Результаты. Разработан автоматический проточный биореактор и апробированы режимы работы для одномоментного тестирования четырех образцов. Биопленка, сформированная на поверхности тканей зуба, в собранной системе отличается меньшей толщиной, интенсивностью окраски и массой, чем в статических. Заключение. Актуальным является изготовление данной динамической системы in vitro, в которой возможно воспроизвести микробную колонизацию, биопленкообразование на поверхности стоматологических материалов, определить их антибактериальные и антибиопленочные свойства.

Introduction. In modern research, more and more attention is being paid to the humane use of laboratory animals when conducting laboratory methods. Therefore, the development of dynamic systems that would simulate physiological parameters of organs and systems of the body is an important task to solve the question of testing new materials, antibacterial drugs and antiseptic solutions in laboratory conditions. Purpose. Develop a dynamic system and simulation the physiological conditions of the oral cavity in vitro to assess the biofilm formation on the tooth tissue surface Materials and methods. The flow chambers of the prototype bioreactor were manufactured using a 3D printer CREALITY ENDER 3 PRO made of polyethylene terephthalate glycol (PETG). The final model of automatic flow bioreactor is made of PTFE. Biofilm formation on the tooth tissue surface the was conducted using the strain Staphylococcus aureus ATCC 29213. Analysis of biofilm formation was carried out using CLSM. Results. An automatic flow bioreactor has been developed and the operating modes have been tested for one-time testing of four samples. The biofilm formation on the tooth tissues surface in the assembled system is less thick, intense and massive than in static. Conclusion. The production of this dynamic system in vitro is relevant, in which it is possible to reproduce microbial colonization, biofilm formation on the surface of dental materials, determine their antibacterial and antibiofilm properties