Ученые разработали наноботов для лечения зубных каналов

Крошечные устройства, направляемые внешним магнитным полем, смогут уничтожать бактерии, которые размножаются глубоко в канальцах зубов и плохо поддаются обычному лечению.

Каждый корень зуба имеет узкий внутренний канал, от которого ответвляются еще более тонкие канальцы: через них к зубу подходят нервы и сосуды. Повреждение зуба может распространяться на них, и лечение каналов зуба — одна из самых распространенных зубоврачебных процедур.

Для этого специалист удаляет поврежденную часть пульпы, мягкой внутренней ткани, и обычно заполняет полость антибиотиками или другими препаратами для уничтожения оказавшихся там микробов. Однако лекарство не всегда способно проникнуть во все узкие канальцы, к тому же в зубе могут оказаться бактерии, устойчивые к выбранному препарату. Поэтому эффективность такого лечения во многом остается делом случая, и нередко спасти зуб не удается. Далеко не идеальны и альтернативные методы, такие как обработка каналов лазером.

Возможно, по-настоящему справляться с лечением зубных канальцев смогут микроскопические устройства, созданные учеными из Индийского института науки (IISc) совместно со стартапом Theranautilus. О новой разработке рассказывается в статье Амбариша Гхоша (Амбариш Гхош) и его соавторов, опубликованной в журнале Advanced Healthcare Materials.

Авторы получили крошечные спиральные структуры из диоксида кремния, покрытые тончайшим слоем железа. Металлическая поверхность позволяет им реагировать на внешнее магнитное поле, а спиральная форма — двигаться под этой силой, буквально вкручиваясь в среду. Ученые подтвердили это, инъецировав таких «наноботов» в образцы больных зубов (удаленные у реальных пациентов) и проследив за их перемещениями под микроскопом.

Миниатюрные спиральные устройства смогли проникнуть даже в самые глубокие и узкие ответвления зубных канальцев, на глубину вплоть до 2000 микрометров. При этом, варьируя частоту колебаний магнитного поля, можно заставить железо на поверхности «наноботов» разогреваться, убивая клетки бактерий, с которыми они вступают в контакт, и не нанося вреда тканям самого зуба. Кроме того, авторы испытали такой подход на мышах, подтвердив его работоспособность.

Теперь в стартапе Theranautilus переходят к созданию полноценной системы для лечения людей. В частности, инженеры планируют создать устройство, которое будет размещаться во рту больного и позволит медикам вносить «наноботов» в полость нужного зуба и затем управлять ими. «Мы уже очень близки к клиническим испытаниям этой технологии, хотя еще года три назад это казалось полной фантастикой», — отметил Амбариш Гхош.