Микророботы в стоматологии

Александр Гурьянов

Корневые каналы зуба всегда причудливы по форме и строго индивидуальны. У каждого человека — свои. Если удалить нерв из канала, то стоматолог должен будет тщательно продезинфицировать его, чтобы исключить любые воспалительные процессы в будущем.

Основная причина инфекций — бактерии, оставшиеся в изгибах канала, так называемая биопленка. Здесь недопустима никакая небрежность. И тем не менее многие из нас по собственному опыту лечения знают, что такое воспаления, нагноения и кисты у вершины корневого канала. Однако у зубных врачей сегодня нет возможности как-то проверить эффективность обеззараживания.

Для этой поверки и самой дезинфекции ученые Пенсильванского университета под руководством доктора Алаа Бэйбир (Alaa Babeer) решили приспособить микророботов. В своей пионерской работе они предложили способы сделать это, перемещая в канале агрегаты на основе наночастиц оксида железа. Исследователи экспериментально показали, как управляемые микророботы точно достигают нужного места в канале, приносят с собой лекарство, чтобы разрушить биопленку, и локально берут бактериальные пробы для диагностики и выбора плана лечения.

Разработчики предложили два технологических подхода к этой идее. В первой технологии внешнее магнитное поле в канале концентрирует в сгустки помещенные туда наночастицы. Затем оно управляет их перемещением по корневому каналу к его вершине, где они катализируют разрушение биопленки или захватывают ее бактерии для анализа.

Второй метод использует гель с наночастицами, из которого на трехмерном принтере отпечатаны «винты» в виде двух геликоидов. Такой «винт» за счет своего правого или левого вращения может перемещаться по каналу вперед или назад, транспортировать лечебные вещества и оставлять их в нужном месте.

Для управления всеми этими процессами инженеры университета сконструировали электромагнитный прибор. Он собирает наночастицы в сгустки различной формы, заставляет геликоиды вращаться и сбрасывать лекарства. В будущем прибор станет небольшим устройством, помещающимся во рту пациента. Отследить в реальном времени положение сгустков и «винта» с наночастицами ученые смогли с помощью таких хорошо известных стоматологам методов, как интраоральное сканирование, мини-рентгеновские исследования и компьютерная томографии.

Авторы отмечают, что их магнитные технологии можно использовать, если надо добраться в любые труднодоступные части самого организма или различных его имплантов. Применимы эти технологии и для других медицинских целей, например для обеззараживания катетеров.


(Journal of Dental Research,101,9,1009,2022)

Разные разности
Женщина изобретающая
Пишут, что за последние 200 лет только 1,5% изобретений сделали женщины. Не удивительно. До конца XIX века во многих странах женщины вообще не имели права подавать заявки на патенты, поэтому частенько оформляли их на мужей. Сегодня сит...
Мужчина читающий
Откуда в голове изобретателя, ученого вдруг возникает идея, порой безумная — какое-нибудь невероятное устройство или процесс, которым нет аналогов в природе? Именно книги формируют воображение юных читателей, подбрасывают идеи, из которых выраст...
Пишут, что...
…археологи обнаружили на стоянке мамонтов Ла-Прель в округе Конверс бусину, сделанную из кости зайца, возраст которой составляет около 12 940 лет… …астрофизики впервые обнаружили молекулы воды на поверхности астероидов Ирис и Массалия… ...
Слезы как оружие
Женщины прекрасно знают, что стоит пустить в ход слезы, как еще секунду назад грозный, орущий и злобный мужчина вдруг обмякает, теряется и становится похожим на кроткую овечку. Откуда такая обезоруживающая сила женских слез? В чем здесь дело?