Dentalni nanobotovi za dubinsko čišćenje zubi

Nakupljanje bakterija duboko u našim zubima može uzrokovati infekcije na teško dostupnim područjima, a znanstvenici s Indijskog instituta za znanost razvili su set sićušnih robota za čišćenje za koje vjeruju da su dorasli zadatku. Strojevi nanoveličine mogu se usmjeriti magnetskim poljem u mikroskopske kanale u zubima i ubijati bakterije toplinom, nudeći siguran i moćan način za poboljšanje standardnih tretmana korijenskih kanala.

Roboti su nastali kroz potragu tima za novim i poboljšanim načinima borbe protiv bakterija koje se nalaze u takozvanim dentinalnim tubulima. Ovi mikroskopski kanali počinju od pulpe unutar zuba i nastavljaju se prema van, zaustavljajući se neposredno od cakline na vanjskoj strani, a bakterije koje se nakupljaju u njima mogu uzrokovati infekcije.

"Dentalni tubuli su vrlo mali, a bakterije se nalaze duboko u tkivu", objasnio je član tima Shanmukh Srinivas. "Trenutne tehnike nisu dovoljno učinkovite da uđu do kraja i ubiju bakterije."

Liječenje korijenskog kanala uključuje ispiranje zuba kemikalijama koje ubijaju bakterije, ali vrste otporne na antibiotike mogu izdržati napade. U ranijem radu, znanstvenici su imali određeni uspjeh koristeći lasere i ultrazvuk kako bi pojačali ove tretmane, stvarajući udarne valove u tekućini kako bi bolje isprali bakterije. Ovi pristupi su imali svoja ograničenja, jer su mogli prodrijeti samo oko 800 mikrometara u zub.

Znanstvenici su sada krenuli značajno drugačijim putem, ulaskom u svijet minijaturiziranih robota kako bi došli do još dubljeg rješenja za čišćenje. Mali droidi tima su spiralnog oblika i izrađeni su od silicijevog dioksida sa željeznim premazom. To im omogućuje da budu kontrolirani magnetskim poljem i odvedeni do dubine do 2.000 mikrometara, gdje se polje može podesiti kako bi roboti generirali toplinu i ubili bakterije.

To je pokazano ubrizgavanjem robota u uzorke izvađenih zuba, a znanstvenici su ih uspješno pomicali tako da prodiru duboko u dentinalne tubule kako bi uklonili bakterije. Važno je da su također pokazali da mogu izvući robote, izvlačeći ih iz uzorka zuba nakon što je posao obavljen.

Postoje sličnosti između ovog pristupa i drugih koji se razvijaju za liječenje raka. Vidjeli smo brojne primjere magnetskih nanočestica koje se mogu infiltrirati u stanice raka i zagrijati kako bi ih uništile. Istraživački tim je 2019. demonstrirao i vrstu mikrobota dizajniranog da razbije biofilmove bakterija koji oblažu naše zube.

Nakon što su testirali robote na modelima miševa i dokazali da su sigurni i učinkoviti, autori ove nove studije nastoje komercijalizirati tehnologiju kroz spin-off tvrtku pod nazivom Theranautilus. Ujedno rade na namjenskom medicinskom uređaju koji stomatolozi mogu koristiti za postavljanje i kontrolu robota unutar usta tijekom liječenja korijenskog kanala.

"Vrlo smo blizu implementacije ove tehnologije u kliničko okruženje, što se smatralo futurističkim čak i prije tri godine", kaže Ambarish Ghosh, suosnivač Theranautilusa.

Istraživanje objavljeno u časopisu Advanced Healthcare Materials možete pronaći na ovoj poveznici.