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《國際要聞》根管治療預後免煩惱 微型機器人破壞生物膜並精準投藥
2022-08-23

※賓州大學發表一款微型機器人可以在狹小的根管空間執行清除生物膜與精準投藥。(Photo credit: University of Pennsylvania and Prof. Michel Koo)

賓州大學的研究團隊發表了一個微型機器人系統,可以在牙齒根管這種受限空間內協助破壞生物膜、運送藥物以及蒐集樣本。牙科醫事人員進行根管治療時很難知道是否已經完全清除所有的感染性物質,感染發生是相當常見的問題。而受限於根管這種空間,牙科醫事人員相當難以器械進入進行事當的消毒,因此研究人員將目光投向微型機器人做為解決方案。微型機器人由氧化鐵奈米顆粒組成,可以使用磁場進行操控,這些機器人做為蜂群部署用來破壞生物膜或者做為運輸藥物的載體,協助對抗根管內的感染。

根管治療絕對是牙科病人的夢魘之一,如果治療失敗造成感染再次發生,那麼病患常需要一個後續的手術,而病人將伴隨者怨恨與沮喪的心情。為了避免這種情況發生,最好的選擇是盡可能地多清除牙齒底部的感染性物質,但這個空間相當狹窄,傳統的手術器械很難進入。

利用微型機器人似乎是目前這個年代每一個醫事問題的解決方案。這個研究團隊設計了一個磁性版,專門用於根管手術。「這項技術有執行多模式的功能,用來實現難以到達的空間的生物膜控制與精準定位並獲得微生物樣本,並進行有針對性的藥物輸送。」這個團隊的研究人員Alaa Babeer博士說道。

微型機器人由氧化奈米鐵所組成,可以做為一個蜂群概念進入牙齒、破壞生物膜並取出細菌樣品供後續檢驗。另一種形式由奈米粒子經過3D列印螺旋體所組成,做為藥物投放的載體,將藥物精準頭放置根管中。

到目前為止,這個研究團隊已經在體外牙齒模型中測試了這些微型機器人,他們在這些齒模中移植了各種牙髓病菌。他們成功地將一群微型機器人遙控至根管中 ,破壞了生物膜並取出細菌樣本,透過顯微鏡確認所有的微型機器人都能在手術後從根管中取出。

「這項技術會在多個層面上推動臨床醫事護理,有著診斷與治療的應用。在這個微型機器人平台中,我們不僅實現清除生物膜,更可以全面檢驗生物膜是由甚麼微生物所形成並精準投藥。此外,與目前所使用的銼刀與器械技術相比,微型機器人能夠符合在狹小的根管空間執行更有效的消毒行為。」這項研究的主持人Michel Koo教授解釋道。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)

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