Endodontik Tedavi ve Teşhis için Mikro Robotik Platformların Kullanılması
Kök kanal sistemi, düzensizlikleri ve anatomik karmaşıklıklarıyla ağız boşluğundaki en klinik açıdan zorlayıcı alanlardan biridir. Sonuç olarak, kanalın köşeleri ve kuytularından tamamen temizlenmemiş biyofilm tedavi başarısızlığının ve kalıcı endodontik enfeksiyonların başlıca nedenlerinden biri olmaya devam eder ve dezenfeksiyonun etkisini teşhis etmek veya değerlendirmek için sınırlı araçlar vardır. Bir gün, klinisyenlerin bu zorlukların üstesinden gelmek için mikro robot gibi yeni bir aracı olabilir.
Bir konsept kanıtlama çalışmasında, Penn Dental Medicine ve onun Yenilik ve Hassas Diş Hekimliği Merkezi (CİPD) araştırmacıları, kanalın ulaşılması zor yüzeylerine kontrollü kesinlik, biyofilmleri tedavi etme ve bozma ve hatta teşhis için numuneler alma gibi erişimin daha kişiselleştirilmiş bir tedavi planı sağlayarak erişebileceğini göstermiştir. Penn ekibi, Dental Research dergisinin Ağustos sayısında endodontik tedaviye yönelik iki farklı mikro robotik platformun kullanımıyla ilgili bulgularını paylaştı; çalışma işin konusu olarak seçildi.
Bu teknoloji, çok modelli işlevlerin ulaşılması zor alanlardaki biyofilmleri kontrollü, hassas bir şekilde hedeflemesine, mikrobiyolojik numuneler elde etmesine ve hedef ilaç uygulamasını gerçekleştirmesine olanak tanıyabilir.”
Çalışmanın baş yazarı Dr. Alaa Babeer, Penn Dental Medicine Üniversitesinin Diş Hekimi Doktoru (DScD) ve endodonti mezunudur.
Dr. Alaa Babeer şu anda CİPD eş müdürü ve Dr. Michel Koo laboratuvarında çalışmaktadır.
Her iki platformda da, mikro robotların yapı blokları hem katalitik hem de manyetik aktiviteye sahip ve diğer kullanımlar için FDA onaylı demir oksit nanopartiküllerdir (NPs). Birinci platformda, NPs’yi bir katalitik reaksiyon yoluyla biyofilmleri bozmak ve almak için toptan mikro sürülerde odaklamak ve dişin apikal alanına manyetik olarak kontrol etmek için bir manyetik alan kullanılır. İkinci platform, demir oksit NPs’ye gömülü minyatür sarmal şekilli robotlar oluşturmak için 3B baskı kullanır. Bu helikoidler manyetik alanlarla kök kanal içinde hareket ederek alanda serbest bırakılabilecek biyoaktif veya ilaçları taşımaya yönlendirilirler.
Pennsylvania Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulunda üst düzey araştırmacı Dr. Edward Steager ile yapılan çalışmanın eş yazarlarından Dr. Koo, “Bu teknoloji, çeşitli düzeylerde klinik bakımı ilerletme potansiyeli sunmaktadır,” diyor.
“En önemli yönlerden biri, hem teşhis hem de tedavi uygulamaları yapabilmektir. Mikro sürü platformunda, biyofilmi çıkarmakla kalmayıp, aynı zamanda onu da geri alıp enfeksiyona hangi mikroorganizmaların neden olduğunu belirlememize olanak sağlıyoruz. Ayrıca, kök kanal içindeki dar ve erişilmesi zor alanlara uygunluk özelliği, şu anda kullanılan dosyalara ve alet tekniklerine kıyasla daha etkili dezenfeksiyon sağlar.”
İşbirliğine Dayalı Bir Sistem
Bu mikro robotik sistemi, Penn Dental Medicine ile Penn Mühendislik arasında yıllardır devam eden işbirliği çalışmalarının ürünüdür. Dr. Koo ve meslektaşları kısa bir süre önce yaptıkları ayrı bir çalışmada, bu durumda mikro robotları elektromanyetik olarak kontrol etmek için platformu inşa ettiler ve bu platform demir oksit nanopartikülleri mikro sürülerinin farklı konfigürasyonlar benimsemesini ve diş plaklarını etkili bir şekilde tedavi etmek ve çıkarmak için sahada antimikrobiyaller serbest bırakmasını sağladı.
Dr. Koo, “Klinisyenler için daha hassas ve etkili araçlar için hem evde ağız bakımı hem de diş muayenehanesi için potansiyel mikro robotik sistem uygulamaları görüyoruz,” diyor.
Endodontik mikro robotik sistemlerin kök kanalından biyofilmi bozma ve geri alma etkinliğini belirlemek için araştırmacılar, Penn Dental Medicine Endodonti Anabilim Dalı Başkanı Dr. Bekir Karabucak ile işbirliği içinde dikey olarak yerleştirilmiş 3D baskılı diş kopyalarında deneyler yaptılar. Diş kopyalarının içinde endodontik bakteriler (Streptococcus gordonii, Enterococcus faecalis, Fusobacterium nucleatum ve Actinomyces israelii) içeren karışık türde bir biyofilm hazırlandı ve NP süspansiyonu kök kanalına yerleştirildi. Elektromıknatıslar kullanılarak mikro NP sürüleri oluşturuldu ve biyofilmi bozmak için hassas bir şekilde kontrol edildi. Toplanan biyofilmin analizi üzerine, dört türün de tespit edildiğini ve bir mikroskop kullanılarak tüm nanopartiküllerin kök kanalından çıkarıldığı ortaya çıktı.
Kalıbı Kırmak
Test edilen ikinci sistem, yapı taşları olarak demir oksit nanopartiküllerin esnekliğinden yararlanır ve kalıplanmış bir robotik sistem oluşturmayı içerir. Bir sarmal biçimindeki yumuşak tirbuşon benzeri kalıplar (merkezi bir eksen etrafına sarılmış iki sarmal) 3D yazdırıldı ve nanopartikül gömülü bir jel ile dolduruldu. Bir manyetik alan kullanarak, helikoidlerin, biyofilmin kimyasal ve mekanik bozulmasını sağlamak için kanal boyunca yüksek verimlilikle hareket ettiği gösterildi. Özellikle dikkat edilmesi gereken nokta, enfeksiyonun çevre dokulara çok yakın olduğu kök kanalının apikal bölgesinde hedeflenen ilaç dağıtımı için terapötiklerle helikoidleri yükleme yeteneğidir. Buna ek olarak, araştırma ekibi, sağlam diş kanalındaki helikoidleri bulabilen intraoral tarayıcı, diş röntgeni ve koni ışınlı bilgisayarlı tomografi gibi mevcut görüntüleme teknolojilerini kullanarak mikro robotları gerçek zamanlı olarak izlemenin benzersiz yeteneğini gösterdi.
Test edilen her iki endodontik sistem için manyetik alanın ağız boşluğunda küçük bir cihaz tarafından oluşturulacağını açıklayan Dr. Karabucak, “Önemli olan, robotların dişleri çevreleyen yumuşak ve sert doku tarafından kesintiye uğramadan manyetik alan tarafından kontrol edilebileceğini bir ex vivo modelde gösterdik. Ayrıca, kanalın tepesinden altına muazzam bir manevra kabiliyeti gösterdiler” dedi. Geniş uygulamalar endodontik tedavi ve doku rejenerasyonunu geliştirme potansiyelinin yanı sıra, araştırmacılar bu teknolojiyi tıpta ve endüstride geniş uygulamalara sahip olabilecek bir şey olarak görüyorlar. Dr. Koo, “Kateterler gibi tıbbi cihazların dezenfekte edilmesinden temiz su hatlarının sağlanmasına kadar bu teknoloji, alanları diş hekimliğinin çok ötesine dönüştürme potansiyeline sahiptir, disiplinler arasındaki mevcut modaliteleri bozabilir” dedi.
Kaynak : news-medical.net
