The effect of different antibiotic protocols for dental implant surgery on peri-implant tissue health and on oral microbiome and resistome. Finanziato dall’Unione europea – Next Generation EU”

L'UR UniTO si concentrerà sulla realizzazione di colture ossee 3D adatte allo screening farmacologico. In particolare, le conoscenze acquisite da progetti e attività precedenti verranno utilizzate per progettare e fabbricare scaffold microfluidici 3D che imitano il tessuto osseo. Inoltre, verrà costruito un bioreattore microfluidico che replica il processo di guarigione ossea di ciascun paziente, come descritto di seguito. Per costruire il tessuto ossificato 3D, osteoblasti umani (OB) (linea cellulare hFOB 1.19) saranno trasportati da un bioinchiostro idrogel e coltivati in ciascuna camera all'interno di scaffold in poli (ɛ-caprolattone) (PCL) , caricato con β-fosfato tricalcico (β-TCP), per 4 giorni prima dell'aggiunta di PBMC. La fibronectina umana sarà integrata nell'idrogel per facilitare l'attacco dell'OB sulla superficie dello scaffold una volta che l'idrogel si sarà dissolto. Verrà adottata una portata regolare per pompare il mezzo di crescita sugli OB in ciascuna camera. Per garantire che le cellule mononucleari del sangue periferico (PBMC) non vengano espulse dalle camere di coltura, una rete di fibre PCL verrà posizionata come barriera vicino all'uscita della camera Implementazione di un bioreattore microfluidico che replica il processo di guarigione ossea di ciascun paziente: pazienti Le PBMC saranno raccolte e co-coltivate con scaffold di tessuto ossificato. Verranno raccolti campioni di sangue periferico da 25 pazienti e le PBMC saranno isolate mediante centrifugazione in gradiente Ficoll-Paque. Circa 4×104 PBMC verranno introdotti nelle camere di coltura dei tessuti ossificati con un terreno di coltura contenente M-CSF e RANKL per promuovere la formazione di OC. Il flusso verrà interrotto per consentire la sedimentazione delle cellule per alcune ore, quindi reintegrato e mantenuto in un incubatore umidificato a 37°C, 5% CO2. Al termine della coltura (21 giorni), verranno raccolti i terreni di coltura cellulare. Il cross-talk cellulare nello scaffold microfluidico del tessuto ossificato sarà monitorato in tempo reale. In breve, le interazioni dei PBMC prima e degli OC poi con lo scaffold di tessuto ossificato 3D saranno monitorate dal sistema JuLI™ Br, che consente anche di registrare direttamente le cellule in coltura, all'interno di un incubatore a CO2. Questo sistema consentirà di catturare immagini time-lapse in campo chiaro e di realizzare video automatizzati, mostrando le interazioni fisiche tra le diverse cellule. Verranno analizzate le biomolecole rilasciate dagli OB e dagli OC nella camera microfluidica prima e dopo la stimolazione antibiotica. In particolare, l'osteocalcina e la TRAP verranno dosate mediante ELISA nel terreno di coltura cellulare come surrogati rispettivamente dell'attività di OB e OC.