Các máy kích thước nano có thể được điều khiển bằng từ trường vào các kênh cực nhỏ trong răng và tiêu diệt vi khuẩn bằng nhiệt, mang đến một phương pháp an toàn và hiệu quả để cải thiện sự thành công của các ca điều trị tủy răng tiêu chuẩn.

Các robot ra đời nhờ sự theo đuổi của nhóm nghiên cứu về những cách mới và cải tiến để xử lý vi khuẩn cư trú trong những gì được gọi là ống màng đệm. Các kênh vi mô này bắt đầu từ tủy răng bên trong và tiếp tục ra ngoài, chỉ dừng lại ở đoạn men bên ngoài. Vi khuẩn tích tụ trong các kênh này có thể gây nhiễm trùng cần lấy tủy răng, nhưng một số vi khuẩn có thể né tránh việc điều trị này.

Điều trị tủy răng bao gồm việc rửa sạch răng bằng các hóa chất tiêu diệt vi khuẩn, nhưng các loài kháng thuốc kháng sinh có thể chịu được các cuộc tấn công và những loài khác có thể thoát khỏi nanh vuốt của chúng hoàn toàn. Trong nghiên cứu trước đó, các nhà khoa học đã đạt được một số thành công khi sử dụng tia laser và sóng siêu âm để siêu nạp các phương pháp điều trị này, tạo ra sóng xung kích trong chất lỏng để rửa sạch vi khuẩn tốt hơn. Những cách tiếp cận này có những hạn chế của chúng, chỉ có thể thâm nhập khoảng 800 micromet vào răng.

Các nhà khoa học hiện đã đi theo một lộ trình khác biệt rõ rệt, khai thác thế giới của những robot thu nhỏ để tìm ra giải pháp làm sạch sâu hơn nữa. Các hạt droid nhỏ của nhóm nghiên cứu có hình dạng xoắn ốc và được làm từ silicon dioxide với một lớp phủ sắt. Điều này cho phép chúng được điều khiển bằng từ trường và đưa đến độ sâu lên đến 2.000 micromet, nơi có thể điều chỉnh trường để làm cho rô bốt tạo ra nhiệt và tiêu diệt vi khuẩn.

Điều này đã được chứng minh bằng cách tiêm robot vào các mẫu răng đã được nhổ, các nhà khoa học đã di chuyển thành công chúng để chúng xâm nhập sâu vào các ống màng đệm để lấy vi khuẩn ra ngoài. Quan trọng hơn, họ cũng cho thấy rằng họ có thể lấy robot, rút ​​chúng ra khỏi mẫu răng sau khi công việc hoàn thành.

Có những điểm tương đồng giữa phương pháp này và các phương pháp khác đang được phát triển để điều trị ung thư. Chúng ta đã thấy rất nhiều ví dụ về các hạt nano từ tính có thể xâm nhập vào tế bào ung thư và được đốt nóng để tiêu diệt chúng, với một điều thú vị sẽ xảy ra vào đầu năm nay liên quan đến các hạt hình cầu được thiết kế để loại bỏ các khối u khó điều trị. Chúng ta cũng đã thấy kiểu suy nghĩ này được áp dụng cho việc vệ sinh răng miệng trước đây, với một nhóm nghiên cứu vào năm 2019 đã trình diễn một loại vi khuẩn được thiết kế để phá vỡ màng sinh học vi khuẩn phủ trên răng của chúng ta.

Sau khi thử nghiệm các robot trên mô hình chuột và chứng minh chúng an toàn và hiệu quả, các tác giả của nghiên cứu mới này đang tìm cách thương mại hóa công nghệ thông qua một công ty phụ có tên Theranautilus. Họ cũng đang nghiên cứu một thiết bị y tế được chế tạo có mục đích mà các nha sĩ có thể sử dụng để triển khai và điều khiển các rô-bốt bên trong miệng trong quá trình điều trị tủy răng.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Advanced Healthcare Materials.