Computational modeling of probiotic recovery from 3D-bioprinted scaffolds for localized vaginal application - 08/07/23

Doi : 10.1016/j.stlm.2023.100120 
Veeresh Rai a, Anthony J. Kyser a, Dylan A. Goodin a, b, Mohamed Y. Mahmoud a, c, d, Jill M. Steinbach-Rankins a, c, e, f, Hermann B. Frieboes a, c, e, g,
a Department of Bioengineering, University of Louisville, Louisville, KY, USA 
b School of Interdisciplinary and Graduate Studies, University of Louisville, Louisville, KY, USA 
c Center for Predictive Medicine, University of Louisville, Louisville, KY, USA 
d Department of Toxicology and Forensic Medicine, Faculty of Veterinary Medicine, Cairo University, Egypt 
e of Pharmacology and Toxicology, University of Louisville, Louisville, KY, USA 
f Department of Microbiology and Immunology, University of Louisville, Louisville, KY, USA 
g UofL-Health –Brown Cancer Center, University of Louisville, Louisville, KY, USA 

Corresponding author at: Department of Bioengineering, Lutz Hall 419, University of Louisville, KY 40208, USA.Department of BioengineeringUniversity of LouisvilleLutz Hall 419KY40208USA

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
Article gratuit.

Connectez-vous pour en bénéficier!

Abstract

Lactobacilli, play a beneficial role in the female reproductive tract (FRT), regulating pH via lactic acid metabolism to help maintain a healthy environment. Bacterial vaginosis (BV) is characterized by a dysregulated flora in which anaerobes such as Gardnerella vaginalis (Gardnerella) create a less acidic environment. Current treatment focuses on antibiotic administration, including metronidazole, clindamycin, or tinidazole; however, lack of patient compliance as wel as antibiotic resistance may contribute to 50% recurrence within a year. Recently, locally administered probiotic such as Lactobacillus crispatus (L. crispatus) have been evaluated as a prophylactic against recurrence. To mitigate the lack of patient compliance, sustained probiotic delivery has been proposed via 3D-bioprinted delivery vehicles. Successful delivery depends on a variety of vehicle fabrication parameters influencing timing and rate of probiotic recovery; detailed evaluation of these parameters would benefit from computational modeling complementary to experimental evaluation. This study implements a novel simulation platform to evaluate sustained delivery of probiotics from 3D-bioprinted scaffolds, taking into consideration bacterial lactic acid production and associated pH changes. The results show that the timing and rate of probiotic recovery can be realistically simulated based on fabrication parameters that affect scaffold degradation and probiotic survival. Longer term, the proposed approach could help personalize localized probiotic delivery to the FRT to advance women's health.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Bacterial vaginosis, Probiotics, Mathematical modeling, Computational simulation, 3D-printed scaffolds, Drug delivery


Plan


© 2023  The Author(s). Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 11

Article 100120- août 2023 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • 3D printed twin block: A feasibility study
  • Eryn Ling Yi Chan, Yi Lin Song, Kelvin Weng Chiong Foong, Ming Tak Chew
| Article suivant Article suivant
  • Current use of 3D printing in plastic surgery
  • Yannis CLAUDIC, David A. ZOPF, Melis OZKAN, Remi DI FRANCIA, Weiguo HU

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2025 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.