Plná pusa robotů. Vědci přišli na to, jak mohou odstranit plak ze zubů

Návštěva zubaře zabere spoustu času i peněz a stojí spoustu bolesti. Zákroky mohou vykonávat jen experti s velmi úzkou specializací. Teď ale vědci pracují na zcela novém přístupu: plak by mohly zlikvidovat armády miniaturních robotů.

Na vývoji mikroskopických zubařských robotů pracují experti na nanotechnologie z Pensylvánské univerzity. Vytvořili dva typy těchto stroječků, jeden na práci v otevřených prostorách, druhý specializovaný na uzavřené dutiny.

Vědci prokázali v laboratorních podmínkách, že společně jsou tito roboti schopní ničit biofilmy, tedy lepkavé povrchy bakterií, které se umí chránit společně před poškozením. Tento postup má velké množství použití, především v medicíně, ale také v dalších oborech.

Autoři objevu hovoří například o tom, že by se dal využít u autonomního čištění potrubí a trubek, ale také na odstraňování biologického povlaku v katetrech. A také by mohly bránit poškození zubů plakem, který je jednou z příčin vzniku kazů.

Od zubů po potrubí

Vědci svůj výzkum zveřejnili v odborném časopise Science Robotics. „Jednalo se o synergickou a multidisciplinární spolupráci,“ popsali. „Využili jsme zkušeností mikrobiologů, lékařů i inženýrů, abychom vytvořili ten nejlepší možný systém na likvidaci mikrobů. Je to ale důležité i pro mnoho dalších oborů biomedicíny, protože čelíme stále většímu množství biofilmů odolných vůči antibiotikům,“ uvedli.

Zbavit se biofilmů, které se vyskytují na zubech, je velmi náročné – jak pro pacienta, tak pro experta. Zubní plak je měkká a do jisté míry neviditelná vrstva, která se tvoří na zubech a hlavně na okrajích dásní. Usazují se v ní mimo jiné mikroorganismy způsobující rozklad sacharidů na organické kyseliny, které spolu s bakteriálními enzymy odvápňují sklovinu, což způsobuje zubní kaz.

Odstranit takové povlaky je nesmírně složité, jsou schopné ukládat se a udržet díky tomu, jak jsou v nich mikroorganismy uspořádané. Stejný vědecký tým se pokoušel najít netradiční cesty k jejich zničení už dříve, ale žádný ze způsobů nebyl příliš účinný.

Navádění magnetem

Roboti, které na místo navádí magnetické pole, se v laboratorních testech osvědčili na jedničku. V plaku totiž fungují jako škrabka, která pomocí částic oxidů železa nános spolehlivě likviduje. Poté, co se tento přístup podařilo aplikovat v laboratorních podmínkách při likvidaci biofilmů v Petriho miskách, vyzkoušeli ho vědci také v reálném lidském zubu.

Ukázalo se, že roboti byli schopní poškodit a odstranit bakteriální biofilmy nejen z povrchu zubu, ale dokonce i z velmi obtížně dostupných míst v zubu, například z mezer mezi zuby, kde se často plaky objevují.

„Dnešní ničení biofilmů není dost efektivní, protože neumí současně likvidovat ochrannou vrstvu, zabíjet bakterie a ještě odstraňovat zbytky. Roboti mohou dělat všechny tři tyto činnosti velmi efektivně, nezbude po nich ani špetka biofilmu,“ uvedli výzkumníci v tiskové zprávě.

A právě to je zásadní – pokud totiž zbude na zubu byť jen trošku této biologické hmoty, velmi snadno se na ní mikroorganismy znovu namnoží. 

Vědci by rádi, aby jejich roboti pracovali autonomně; sami se rozhodovali, jaká místa mají ošetřit. Informace by měli získávat od dalších robotů vybavených kamerami. Tímto způsobem by se mohly dát chránit nejen zuby, ale především velké systémy trubek, kam se jinak lidé jen těžko dostávají.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Před osmdesáti lety vyšlo slunce dvakrát: Oppenheimer odpálil první atomovou zbraň

Získat atomovou pumu se za druhé světové války pokoušeli Němci i Japonci, první pokusný jaderný výbuch se ale uskutečnil až 16. července 1945 v poušti u amerického městečka Alamogordo v Novém Mexiku. Byl výsledkem přísně tajného americko-britského projektu Manhattan, který v USA probíhal už od roku 1942.
08:21Aktualizovánopřed 6 hhodinami

Ani stopa po problémech. Obří dánská studie zkoumala riziko hliníku ve vakcínách

Z minulých desetiletí existuje spousta důkazů o bezpečnosti vakcín. Vzhledem k nové vlně obav z očkování ale přicházejí i nové studie. Jedna z nich nyní rodiče uklidňuje – hrozby spojované s hliníkem v očkovacích látkách jsou dle ní nesmyslné.
před 9 hhodinami

Uherské Hradiště opakovaně ničily povodně. Archeologové zkoumali jeho odolnost

Uherské Hradiště bylo rušnou obchodní křižovatkou už před velkomoravským obdobím, které ho proslavilo nejvíc. Archeologové zjistili, že zde lidé žili a obchodovali už na přelomu 7. a 8. století. Vyplývá to z analýzy sedimentů a takzvaných pohřbených půd, odkrytých v městské zástavbě nedaleko původních břehů řeky Moravy.
před 9 hhodinami

Čeští studenti zazářili na světové chemické olympiádě

Čtveřice českých středoškolských studentů si přivezla z prestižní Mezinárodní chemické olympiády (IChO) zlato, stříbro i bronz. Zazářili v konkurenci stovek studentů z celého světa.
včera v 15:50

Přežila by papírová vlaštovka let z ISS? Japonští inženýři to ověřili

Věda získává odpovědi na důležité otázky dlouhodobým, náročným výzkumem, který prověří všechny detaily hypotézy. A nebo si položí dostatečně šílenou otázku a pak provede experiment. Někdy právě tyto odvážné pokusy přinesou více poznání než opatrné cesty. Otázkou, kterou si vědci položili nyní, nebylo nic jiného než: „Co se stane, když hodíte papírovou vlaštovku z Mezinárodní vesmírné stanice?“
včera v 12:54

Sonda Mariner ukázala Mars, jak ho lidstvo neznalo. A připravila svět o naději, že je tam život

Sovětský svaz měl na počátku snah o cestování k Marsu před Spojenými státy obrovský náskok díky svým předchozím úspěchům. U rudé planety mu ale štěstí nepřálo, naopak Američané dokázali uspět – zejména díky misi Mariner před šedesáti lety.
včera v 11:03

Studentka v Olomouci našla řadu nezaznamenaných rostlin

Celkem devatenáct druhů rostlin dosud nezaznamenaných v Česku objevila při průzkumu širšího centra Olomouce studentka Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého Věra Kafková. Ulice města systematicky mapovala dva roky. Ve své bakalářské práci zaznamenala 324 nepůvodních a 54 ohrožených druhů. Objev tak velkého počtu nových druhů je podle odborníků výjimečný. Za tyto mimořádné výsledky jí Česká botanická společnost udělila Cenu Víta Grulicha za nejlepší floristický nález z území České republiky.
včera v 10:34

Kosmonaut a astronaut si poprvé podali ruku ve vesmíru na vrcholu studené války

USA a SSSR byly už třicet let nepřáteli. Proti druhé straně budovaly stovky jaderných zbraní, soupeřily politicky i ekonomicky. A přesto se roku 1975 odehrála vesmírná mise, kde tito protivníci spojili síly. Poprvé a na dlouhou dobu naposledy.
včera v 08:00
Načítání...