- Trwają badania nad zastosowaniami technologii nanorobotów do profilaktyki stomatologicznej i leczenia kanałowego zębów
- Nanocząsteczki tlenku żelaza pod wpływem pola magnetycznego grupują się w pasma (czyli włosie), którego ruchami oraz sztywnością i długością można sterować
- Nanoroboty mogą też docierać w niedostępne zakamarki systemu korzeniowego zęba i tam eliminować bakterie oraz dostarczać w te miejsca leki
Nanoroboty w roli szczoteczki do zębów
Naukowcy z University of Pennsylvania pracują nad nowatorskim urządzeniem, które ma zastąpić tradycyjną szczoteczkę do zębów. Usuwanie biofilmu z powierzchni zębów będą wykonywały mikroskopijne "roboty", które połączą funkcję szczoteczki do zębów, nici dentystycznej oraz płynu do płukania jamy ustnej.
Wyniki ich pracy opisuje czasopismo ACS Nano.
- Chcemy pomóc osobom niepełnosprawnym i w podeszłym wieku, których sprawność manualna jest już ograniczona i nie mogą samodzielnie pielęgnować jamy ustnej, mówi dr Hyun Koo z University of Pennsylvania.
Mikroroboty są w rzeczywistości nanocząsteczkami tlenku żelaza. W obecności magnesu grupują się zgodnie z kierunkiem pola magnetycznego, tworząc pasma (czyli włosie). Sterując polem magnetycznym, naukowcy mogą precyzyjnie kierować ruchami włosia, regulować jego sztywność oraz skracać je lub wydłużać.
Nanoroboty mogą docierać do trudno dostępnych miejsc, będąc bezpieczne dla zdrowia, to jedna z największych zalet takiego rozwiązania. Ich wydajność w roli szczoteczki do zębów została przetestowana na kilku powierzchniach:
- wydrukowanym w 3D modelu ludzkich zębów przednich,
- prawdziwych ludzkich zębach przednich osadzonych na sztucznych dziąsłach
- części świńskiej szczęki z fragmentem dziąsła i zębów.
Szczoteczka i nić stomatologiczna w jednym
Pracę nanorobotów można zautomatyzować i np zmieniać ich kształt z pęczka włosia w nić stomatologiczną i w ten sposób sprawiać, że będą docierać w najtrudniej dostępne zakamarki przestrzeni międzyzębowych. Naukowcy sprawdzili też eksperymentalnie, że są one wystarczająco miękkie, aby nie ranić dziąseł ale i mocne na tyle by usuwać płytkę nazębną.
Co więcej ich skuteczność wobec biofilmu nie polega tylko na mechanicznym usuwaniu nalotu. Zrobotyzowane nanocząstki mają też zdolność do wywoływania reakcji chemicznych, w wyniku których drobnoustroje zostają wyeliminowane, zatem działają jak dobry płyn do płukania ust o silnych właściwościach bakteriobójczych.
Zanim jednak ta technologia zostanie wdrożona, muszą zostać przeprowadzone badania kliniczne. Na początek naukowcy planują zoptymalizować system, by był wygodniejszy w codziennym użytkowaniu. Ma także mieć możliwość dostosowania się do unikalnych cech jamy ustnej danej osoby, co pozwoli na spersonalizowaną pielęgnację jamy ustnej.
Leczenie kanałowe zębów. Mikroroboty nie tylko czyszczą
Grupa bada również inne aplikacje - mikroroboty sterowane magnetycznie, mogą przeciskać się przez kanały zębowe i unicestwiać mnożące się w nich bakterie. Jeśli te bakterie nie zostaną wyeliminowane podczas zabiegu leczenia kanałowego, mogą stać się przyczyną poważnych powikłań. Nanoroboty mogą być niezastąpioną pomocą dla endodonty, naukowcy przewidują także możliwość dostarczania przez nie leków niedostępne załamania systemu korzeniowego chorego zęba.
Czytaj więcej
Wyniki LDEK w sesji jesiennej 2022
Komentarze