熱死牙組織深處的細菌！科學家開發出新型牙科納米機器人_風聞

　　牙疼是病，尤其是齲齒進一步發展成牙髓炎時，那疼起來是真的“要命”。當急性牙髓炎和慢性牙髓炎變得不可逆時，通常需要採取根管治療。

　　根管治療是口腔科常見的治療方式。治療過程包括移除牙齒內部被感染的軟組織，即牙髓，並用抗生素或殺菌化學藥品對根管空間進行消毒以減輕細菌負荷。據報道，全球至少有23億人患有齲齒，每年有大量患者需要進行根管治療。然而，超過10%的根管治療以失敗告終。一個主要原因是細菌在牙管深處持續存在，尤其是像口腔常見細菌糞腸球菌（Enterococcus faecalis）這樣的耐藥細菌，很難通過傳統抗生素或目前最先進的技術去除，這主要是由於牙本質組織的複雜和狹窄的結構導致的。

　　近日，發表在**《Advanced Healthcare Materials》上的一項概念驗證研究中，來自印度科學研究所（IISc）的研究人員開發了一種牙科螺旋磁性納米機器人，可以在根管治療期間到達目前臨牀治療過程中不可能到達的深度，從而幫助徹底殺死牙本質小管深處的細菌，以提高根管治療的成功率**。

　　牙本質組織構成了牙齒結構的主體，在牙冠和牙根上分別覆蓋着牙釉質和牙骨質。牙本質的特點是存在中空且逐漸變細的牙本質小管，從根管內間隙向外釉質橫貫。在這些錯綜複雜的牙本質小管網絡內，由於缺乏局部血液供應，像糞腸球菌等一些常見口腔細菌不會受到宿主的防禦系統影響。而且，根管治療能到達的牙本質小管深度存在限制。

　　通常，牙醫使用超聲波或激光脈衝在液體中產生衝擊波，用於清除口腔細菌和組織碎片，以提高根管治療效率。但這些脈衝只能穿透800微米的距離，而且它們的能量消散得也很快。

　　在這項新研究中，研究人員設計了塗有鐵的二氧化硅製成的螺旋形納米機器人，它可以用一個產生低強度磁場的裝置來控制。納米機器人被注射到提取的牙齒樣本中時，可以使用顯微鏡跟蹤它的運動。關鍵是，納米機器人能夠穿透到2000微米的深度。

　　隨後，研究人員驗證了主動操縱的納米機器人在牙本質小管深處殺菌的潛力。

　　納米機器人進入牙本質小管，綠色為活細菌

　　通過調整磁場頻率，研究人員可以讓納米機器人隨意移動，深入牙本質小管，達到目前臨牀實踐中不可能達到的小管深度，並在完成工作後被取出。

　　值得一提的是，**研究人員能夠操縱磁場，以使納米機器人的表面產生熱量，從而殺死附近的細菌。**該團隊表示，使用熱能殺死細菌也提供了一種比抗生素或刺激性化學物質更安全的選擇。而且，目前市場上還沒有其他技術可以做到這一點。

　　牙本質小管深處被熱死的細菌（紅色）

　　該研究通訊作者、印度科學研究所納米科學與工程中心Ambarish Ghosh博士説：“我們已經非常接近將這項技術應用於臨牀，這在三年前還被認為是難以置信的。”

　　該團隊此前的研究已經證明，這種納米顆粒可以利用光捕獲來移動物體，使其在血液和活細胞中移動，並可以牢固地粘附在癌細胞上。這些研究表明，它們可以安全地用於生物組織。

　　研究人員已經在小鼠模型上測試了牙科納米機器人的治療效果，證實了安全性和有效性。他們還在開發一種新的醫療設備，該設備可以很容易地被放入口腔，從而讓牙醫在根管治療期間在牙齒內部注射和操作納米機器人。

　　總之，該研究驗證了納米機器人在口腔醫學和納米醫學中的巨大潛力。

　　論文鏈接：

　　https://doi.org/10.1002/adhm.202200232