A kutatók nanorobotokat használnak a baktériumok eltávolítására a gyökércsatornákban

Az Amerikai Endodontológusok Szövetsége szerint évente körülbelül 25 millió gyökérkezelés történik, és ezek több mint 90%-a sikeres. A gyökércsatorna-rendszer nem megfelelő fertőtlenítése miatti kezelési kudarcok kezelésére az Indian Institute of Science és a Theranautilus nanorobotikai vállalat kutatói bebizonyították, hogy a fogcsövekben lévő baktériumok elpusztítására hatékonyan alkalmazhatók a nano méretű robotok.

„A dentincsövek nagyon kicsik, és a baktériumok mélyen a szövetben tartózkodnak. A jelenlegi technikák nem elég hatékonyak ahhoz, hogy egészen belsejükbe hatoljanak és elpusztítsák a baktériumokat” – mondta Shanmukh Srinivas, az Indian Institute of Science Nano Science and Engineering (CeNSE) kutató munkatársa és a Theranautilus egyik társalapítója egy sajtóközleményben.

A tanulmányban a kutatók azt vizsgálták, hogy az aktívan manőverező nanorobotok milyen lehetőségeket rejtenek magukban a foghagymák fertőtlenítésére. A kivont fogmintákba fecskendezve a nanorobotok képesek voltak behatolni a fogcsövek mélyére egy alacsony intenzitású mágneses mezőt generáló eszköz irányítása alatt. A mágneses mező manipulálásával a kutatók a nanobotok felületén hőt tudtak generálni, hogy elpusztítsák a közelben lévő baktériumokat. „A piacon jelenleg egyetlen más technológia sem képes erre” – magyarázta a vezető szerző, Dr. Debayan Dasgupta, a CeNSE tudományos munkatársa és a Theranautilus társalapítója.

Az eredmények szerint a nanorobotok akár 2000 μm-re is képesek voltak behatolni a fogcsövekbe, így hatalmas javulást értek el a behatolási mélységben az ultrahangos és lézerrel aktivált öblítéshez képest. A kutatók úgy vélik, hogy a hő alkalmazása a baktériumok elpusztítására biztonságos alternatívát jelent a gyökércsatorna fertőtlenítésére használt durva vegyi anyagok vagy antibiotikumok helyett.

„Nagyon közel vagyunk ahhoz, hogy ezt a technológiát klinikai környezetben is alkalmazzuk, ami még három évvel ezelőtt is futurisztikusnak számított” – nyilatkozta Dr. Ambarish Ghosh társszerző, a CeNSE professzora. „Öröm látni, hogy egy egyszerű tudományos kíváncsiság hogyan alakul át olyan orvosi beavatkozássá, amely csak Indiában emberek millióira lehet hatással” – zárta gondolatait.

Ennek érdekében a kutatók jelenleg egy olyan újszerű orvosi eszköz kifejlesztésén dolgoznak, amely könnyen elhelyezhető a páciens szájában, és lehetővé teszi a fogorvos számára, hogy a gyökérkezelés során a nanorobotokat a fogak belsejébe fecskendezze és manipulálja.

(a) Nanobotok belépése egy foghagymába. (b és c) Sematikus ábrázolás és elektronmikroszkópos kép egy nanobotról, amely a dentinális tubuluson keresztül mozog, hogy elérjen egy baktériumtelepet. (d & e) A nanorobot által lokálisan indukált hő elpusztítja a baktériumokat. Az élő baktériumok zöld színűek, az elpusztult baktériumok pedig pirosak. (f) Az emberi fogakon végzett célzott kezelés sávja. (Kép: Theranautilus)

A Theranautilus kutatói, amely eredetileg az intézet laboratóriumi spin-offja volt, korábban már bizonyították, hogy a mágnesesen irányított nanorészecskék képesek tárgyakat fény segítségével befogni és mozgatni, a véren keresztül az élő sejtekbe jutni, és szilárdan megtapadni a rákos sejteken. Miután a fogászati nanorobotokat egérmodelleken tesztelték, úgy ítélték meg, hogy a nanorobotok biztonságosan alkalmazhatók biológiai szövetekben.

A „Mobile nanobots for prevention of root canal treatment failure” című tanulmányt az Advanced Healthcare Materials című folyóirat 2022. április 28-i számában online tették közzé.