Nanoboty ruszają na pomoc dentystom. Wesprą leczenie kanałowe i pomogą zwalczyć bakterie w jamie ustnej 17.05.2022

Niewielkie urządzenia można kontrolować za pomocą urządzenia generującego pole magnetyczne o niskim natężeniu.

Leczenie kanałowe należy do najczęściej przeprowadzanych procedur dentystycznych. Polega na usunięciu zainfekowanej miazgi zęba, czyli bogato unerwionej, unaczynionej tkanki łącznej podobnej do tej, która tworzy pępowinę. Następnie stomatolodzy przepłukują konkretną część jamy ustnej antybiotykami albo nieinwazyjnymi środkami chemicznymi, żeby usunąć szkodliwe bakterie. Dotarcie do kanalików zębinowych, czyli mikroskopijnych kanałów zęba zatrzymujących się przy szkliwie, ze względu na ograniczone pole widzenia stomatologa bywa jednak utrudnione. Tymczasem wymaga dużej precyzji, żeby było skuteczne, na co zwrócili uwagę badacze z Centre for Nano Science and Engineering przynależącego do Indyjskiego Instytutu Nauki. 

W znajdującym się tam laboratorium prowadzonym przez prof. Ambarisha Ghosha podjęto udaną próbę zaradzenia temu problemowi. Ich koncepcja zakłada wykorzystywanie podczas leczenia kanałowego specjalnych, spiralnych nanorobotów. Są one wykonane z dwutlenku krzemu pokrytego żelazem i można kontrolować je za pomocą urządzenia generującego pole magnetyczne o niskim natężeniu. Dostosowując odpowiednią częstotliwość, naukowcy mogli bez trudu sprawić, że poruszały się z dużą swobodą i wnikały do kanalików zębinowych. Tam dzięki polu magnetycznemu ich powierzchnia wytwarzała ciepło zabijające bakterie. Co ważne, nanoroboty da się odzyskać z podróży po jamie ustnej, dlatego po starannej dezynfekcji mogą być wykorzystane wiele razy. – Żadna inna technologia dostępna na rynku nie jest w stanie tego dokonać – nie kryje zadowolenia w oficjalnym komunikacie Debayan Dasgupta, pracownik naukowy Centre for Nano Science and Engineering. 

Zespół inżynierów z sukcesem przetestował swój projekt na myszach, oceniając, że jest zarówno bezpieczny, jak i skuteczny. Teraz konstruuje prototyp urządzenia, który z łatwością zmieści się w jamie ustnej. Pozwoli on dentystom na swobodne wstrzykiwanie nanobotów nawet w najgłębsze zakamarki kanalików. – To wielka radość móc obserwować, jak zwykła naukowa ciekawość przekształca się w medyczną innowację, która w samych Indiach może mieć wpływ na miliony ludzi – podkreśla Ghosh. Wcześniej eksperymentowano już z wykorzystaniem niekonwencjonalnych metod leczenia kanałowego (np. za pomocą ultradźwięków lub laserów), jednak oceniano, że ryzyko płynące z ich używania jest zbyt wysokie.

Szczegółowe omówienie tego, jak działają nanoroboty, opublikowano na łamach specjalistycznego periodyku „Advanced Healthcare Materials”. Poniżej prezentujemy obrazy wykonane mikroskopem elektronowym, na których widać, jak urządzenia docierają do zainfekowanych miejsc.