Малките дентални наноботи генерират топлина за дълбоко почистване на зъбите

Сподели

Натрупването на бактерии дълбоко в зъбите ни може да причини инфекции в труднодостъпни зони и учени от Индийския научен институт са разработили набор от малки почистващи роботи, които смятат, че са изправени за задачата. Машините с наноразмер могат да се насочват с магнитно поле към микроскопични канали в зъбите и да убиват бактериите с топлина, предлагайки безопасен и мощен начин за подобряване на успеха на стандартното лечение на коренови канали.

Роботите се появиха чрез преследването на екипа за нови и подобрени начини за справяне с бактериите, които се намират в така наречените дентинови тубули. Тези микроскопични канали започват от вътрешността на пулпата на зъба и продължават навън, спирайки точно до емайла от външната страна. Бактериите, които се натрупват в тези канали, могат да причинят инфекции, изискващи коренов канал, но някои бактерии са в състояние да избегнат това лечение.

“Дентиновите тубули са много малки и бактериите се намират дълбоко в тъканта”, обясни членът на екипа Шанмукх Шринивас. “Настоящите техники не са достатъчно ефективни, за да преминат целия път вътре и да убият бактериите.”

Лечението на кореновите канали включва промиване на зъба с химикали, които убиват бактериите, но устойчивите на антибиотици видове могат да издържат на атаките, а други може да избягат напълно от лапите си. В по-ранна работа учените имаха известен успех, използвайки лазери и ултразвук, за да заредят тези лечения, създавайки ударни вълни в течността, за да отмият по-добре бактериите. Тези подходи имат своите ограничения, като са в състояние да проникнат само на около 800 микрометра в зъба.

Сега учените са поели по значително различен път, като се докосват до света на миниатюрните роботи, за да измислят още по-дълбоко решение за почистване. Малките дроиди на екипа са със спираловидна форма и са направени от силициев диоксид с желязно покритие. Това им позволява да бъдат контролирани от магнитно поле и отвеждани на дълбочина до 2000 микрометра, където полето може да бъде настроено, за да накара роботите да генерират топлина и да убиват бактериите.

Изображения и схеми, показващи малки наноботи, които се движат през дентинни тубули, за да премахнат бактерии

Theranautilus

Това беше доказано чрез инжектиране на роботите в извадени зъбни проби, като учените успешно ги преместват, така че да проникнат дълбоко в дентинните тубули, за да извадят бактериите. Важно е, че те също така показаха, че могат да извлекат роботите, като ги извадят от зъбната проба, след като работата е свършена.

„Нито една друга технология на пазара не може да направи това в момента“, каза членът на екипа Дебаян Дасгупта.

Има прилики между този подход и други, разработени за лечение на рак. Виждали сме многобройни примери за магнитни наночастици, които могат да инфилтрират раковите клетки и да се нагряват, за да ги унищожат, като един интересен подход към това идва по-рано тази година, който включва сферични семена, предназначени да премахват трудни за лечение тумори. Също така сме виждали този тип мислене да се прилага към хигиената на зъбите и преди, като изследователски екип през 2019 г. демонстрира вид микробот, предназначен да разбива биофилмите на бактериите, покриващи зъбите ни.

След като тестваха роботите върху модели на мишки и доказаха, че са безопасни и ефективни, авторите на това ново проучване се стремят да комерсиализират технологията чрез отделена компания, наречена Theranautilus. Те също така работят върху специално създадено медицинско устройство, което зъболекарите могат да използват за разполагане и управление на роботите в устата по време на лечение на кореновия канал.

„Ние сме много близо до внедряването на тази технология в клинична среда, която се смяташе за футуристична дори преди три години“, казва Амбариш Гош, съосновател на Theranautilus. „Радост е да видя как простото научно любопитство се оформя в медицинска интервенция, която може да засегне милиони хора само в Индия.

Изследването е публикувано в списанието Усъвършенствани здравни материали.

Източник: Индийски научен институт



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели