DT News - Bulgaria - Нанороботи скоростно и ефективно се справят с гъбични инфекции в устната кухина

Franziska Beier, Dental Tribune International

пн. 3 юли 2023

запази

Филаделфия, САЩ: Заради заплахата за здравето на населението в световен мащаб Световната здравна организация предприе инициативи за подсилване на ответните мерки срещу гъбични инфекции и антигъбичната резистентност в световен мащаб. Необходимо е да се подобри противогъбичната реактивност на инфектираното място. Съвременните наноматериали демонстрират своя потенциал като противогъбични средства, но не притежават необходимата ефикасност и насоченост, която води до удължаване на времето за лечение, непредвидени ефекти и резистентност към лекарства. Изследователите от Университета на Пенсилвания вече са разработили нов метод за бързо и прецизно ликвидиране на гъбични инфекции в устната кухина с помощта на магнитно контролирани нанороботи.

Използваната от тях микророботна система е резултат от текущото партньорство между Факултета по дентална медицина на университета и Факултета по инженерни и приложни науки. Системата съдържа наночастици, които могат да изчеткат зъбите, да ги почистят с конец и да ги изплакнат в рамките на едно действие, помагайки за ефективното премахване на биофилма от зъбната повърхност. Изследователите вече са тествали системата за ендодонтски цели и роботите са успели да се доберат до труднодостъпни повърхности в кореновите канали, да разрушат биофилма, да съберат проби за диагностика и дори да доставят лекарства.

В прессъобщение на университета относно най-скорошното приложение на микророботите съизследователят проф. Hyun Michel Koo от катедрата по ортодонтия на университета обяснява основанията за проучването: „Candida образува упорити биофилмови инфекции, които са особено трудни за лечение. Настоящите противогъбични терапии нямат необходимата сила и прецизност, с която бързо и ефективно да отстранят тези патогени.“

„Нашите методи за контрол на наночастиците в това проучване са магнитни, което ни позволява да ги насочим прецизно към местоположението на инфекцията. Използваме наночастици от железен оксид, които имат и друго съществено свойство, а именно, че са каталитични“, обяснява съизследователят д-р Edward Steager, учен в Училището по инженерни и приложни науки.

Тези каталитични наночастици, още известни като нанозими, в присъствието на водороден пероксид създават значителни количества кислородсъдържащи молекули, които оказват противомикробно влияние. Изследователите откриват, че нанозимите се свързват здраво с гъбичните клетки, позволявайки целенасоченото им елиминиране. Като използват тези свойства, изследователите са успели прецизно да елиминират гъбичките в рамките на 10 минути, като са насочили нанозимите към инфектираното място.

„Нанозимните съединения показват изключително привличане към гъбичните клетки, особено в сравнение с човешките клетки. Това насочено взаимодействие проправя пътя за мощен и целенасочен противогъбичен ефект, без да се засягат други области, които не са заразени“, казва д-р Steager.

Изследователският екип вярва, че роботите, базирани на нанозими, имат огромен потенциал за бъдещето. Проф. Koo коментира: „Открихме мощен инструмент, който да използваме в борбата с патогенните гъбични инфекции. Това, което успяхме да постигнем тук, е сериозен скок напред, но също така е и само първата стъпка. Магнитните и каталитичните свойства, съчетани с неочакваната специфика на свързване с гъбичките, откриват вълнуващи възможности за автоматизиран противогъбичен механизъм, който се прицелва, свързва и отстранява патогените. Очакваме с нетърпение да задълбочим проучванията си и да разкрием пълния им потенциал.“

Проучването, озаглавено Nanozyme-based robotics approach for targeting fungal infection, е публикувано на 4 май 2023 г. в Advanced Materials, преди да бъде включено в издание на някой научен журнал.