科學家發明了一種微小的納米機械人,在外部磁場的控制下可以進入牙齒深處清除細菌,保證根管治療的成功。

牙齒的根管治療是常見的一種治療方式,除去受感染發炎的牙神經組織,再用抗生素等藥物沖洗牙齒,以徹底除去牙齒內部的細菌。

主要研究者之一印度科學研究所(Indian Institute of Science)納米科學與工程中心(CeNSE)研究員尚穆赫·斯里尼瓦斯(Shanmukh Srinivas)說:「牙本質小管(dentinal tubule)很細,細菌會藏在牙組織裏面。現在的技術無法一路抵達最深處殺死細菌。」

這個研究組設計了一種螺旋狀的小機械人,由二氧化矽材料製成,外面鍍鐵,使用一個能產生低密度磁場的設備控制它的移動,並可以使外面的鐵鍍層發熱而殺死細菌。研究人員進行了試驗,把這些小機械人注入拔下來的牙齒樣品進行試驗,再用顯微鏡追蹤機械人的移動情況。

通過調整磁場的頻率,研究人員能夠控制小機械人的移動,使它們抵達牙齒根管的深處。用完後,這種小機械人還可以被取出。

關鍵之處在於,研究人員通過磁場使小機械人的表面發熱,燙死附近的細菌。合作研究員德巴揚·達斯古普塔(Debayan Dasgupta)說:「這是現在市場上任何其它技術都無法辦到的。」

以前科學家曾使用過超聲波或激光脈衝沖洗細菌或牙齒內的污物,但是這些脈衝只能穿透800微米的深度,而且它們的能量消散得很快。而這種納米機械人可以抵達2,000微米深度。

另外,使用熱力殺菌也比使用抗生素或化學藥物更安全,而且對付具有抗藥性的細菌也更有效。

目前研究組在小鼠體內完成的測試,證明這種技術安全且有效。下一步,研究組正在設計一個適合放在口腔內的醫療設備,便於牙醫把這些小機械人注射到牙齒裏面,並能夠在根管治療手術期間操控它們。

這項研究的負責人安巴里什·戈什(Ambarish Ghosh)說:「在三年前這項技術看起來是那樣遙不可及,但是現在我們即將開始臨床試驗。看到這樣一個簡單的科技探索發展成一項新的醫療技術,這真令人高興。這項技術能幫助很多人,僅印度就有幾百萬人(需要根管治療)。」

這份研究4月28日發表於《高級醫療保健材料》(Advanced Healthcare Materials)期刊。#

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