Armia mikrorobotów kontra płytka nazębna Maleńkie roboty mogą usuwać z powierzchni zębów bakteryjny biofilm. Fot. archiwum (zdj. ilustracyjne)

Maleńkie roboty mogą usuwać z powierzchni zębów bakteryjny biofilm - informuje pismo „Science Robotics”.

Typowym elementem wizyty u dentysty jest czasochłonny, a niekiedy nieprzyjemny zabieg mechanicznego usuwania płytki nazębnej. Dzięki współpracy zespołu Hyuna (Michela) Koo ze School of Dental Medicine oraz Edwarda Steagera of the School of Engineering and Applied Science University of Pennsylvania być może uda się go zastąpić działaniem niewielkiej armii miniaturowych robotów, usuwających płytkę w sposób precyzyjny i nieinwazyjny.

Wcześniejsze badania Koo i jego współpracowników pozwoliły osiągnąć postępy w rozbijaniu struktury biofilmu różnymi metodami. Jedną z nich było zastosowanie nanocząstek zawierających tlenek żelaza, które działają katalitycznie, aktywując nadtlenek wodoru w celu uwolnienia wolnych rodników, które mogą zabijać bakterie i niszczyć biofilmy w kontrolowany sposób.

W tym samym czasie inżynierowie z Penn Engineering pracowali nad platformą robotyczną, wykorzystującą bardzo podobne nanocząstki tlenku żelaza, jako elementy konstrukcyjne dla mikrorobotów, których ruchem można sterować za pomocą pola magnetycznego.

Tego rodzaju systemy usuwania biofilmu mogą się przydać w wielu zastosowaniach - od utrzymania rur wodociągowych i cewników urologicznych w czystości po zmniejszenie ryzyka próchnicy, infekcji endodontycznych i zanieczyszczenia implantu.

Połączywszy siły, naukowcy zaprojektowali, zoptymalizowali i przetestowali dwa typy systemów robotycznych, które zostały nazwane katalitycznymi robotami przeciwdrobnoustrojowymi (CAR), zdolnymi do degradacji i usuwania biofilmów. Pierwszy polega na zawieszeniu nanocząstek tlenku żelaza w roztworze, który następnie może być kierowany przez magnesy, aby usunąć biofilmy z powierzchni w sposób podobny do pługa. Druga platforma polega na osadzeniu nanocząstek w trójwymiarowych formach żelowych. Wykorzystano je do namierzania i niszczenia biofilmów w zamkniętych probówkach.

Oba rodzaje CAR skutecznie zabijają bakterie, niszczą otaczającą je macierz i z dużą precyzją usuwają zanieczyszczenia. Po przetestowaniu robotów na biofilmach rosnących na płaskiej powierzchni szklanej lub w zamkniętych szklanych probówkach, naukowcy spróbowali usuwania biofilmu z trudno dostępnych części ludzkiego zęba.

CAR były w stanie degradować i usuwać biofilmy bakteryjne nie tylko z powierzchni zęba, ale z jednej z najtrudniejszych do oczyszczenia części zęba - cieśni pomiędzy kanałami korzeniowymi, gdzie często rosną biofilmy. Potrafiły jednocześnie niszczyć biofilm, zabijać osadzone w nim bakterie i fizycznie usuwać biodegradowane produkty. Dzięki temu mniejsze były szanse odtworzenia się biofilmu.

Jak zaznaczają autorzy, chociaż tego rodzaju roboty są bardzo proste, mogą być częścią automatycznego systemu podejmującego działania na podstawie aktywnie zebranych informacji. Ich ruchy mogą być sterowane w oparciu o analizę obrazów biofilmu zebranych przez mikrokamery lub inne systemy obrazowania medycznego.

PAP - Paweł Wernicki

 

Podobał się artykuł? Podziel się!

CZYTAJ TAKŻE

comments powered by Disqus

PARTNER SERWISU

BĄDŹ NA BIEŻĄCO Z MEDYCYNĄ!

Newsletter

Najważniejsze informacje portalu rynekzdrowia.pl prosto na Twój e-mail

Rynekzdrowia.pl: polub nas na Facebooku

Obserwuj Rynek Zdrowia na Twitterze

RSS - wiadomości na czytnikach i w aplikacjach mobilnych

POLECAMY W PORTALACH

Drogi Użytkowniku!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych możemy przetwarzać Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. O celach tego przetwarzania zostaniesz odrębnie poinformowany w celu uzyskania na to Twojej zgody. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane dodatkowo jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.