Robots microscópicos para el cuidado dental

En un futuro no muy lejano, ejércitos de robots microscópicos pudieran estar a cargo del control de la placa dental. Dentistas, Ingenieros y biólogos de la Universidad de Pensilvania han desarrollado un sistema de robots microscópicos que operan eficientemente en la destrucción de biopelículas.

Esta opción robótica podría mejorar las opciones en el tratamiento de problemas asociados a la placa dental. En la generalidad de los casos, el tratamiento de las biopelículas que se producen en los dientes requiere una gran cantidad de trabajo manual por parte del dentista. Estas afirmaciones las hizo el ingeniero Penn Edward Steager, del equipo de desarrolladores de este proyecto

Explicó Steager que estas biopelículas están conformadas por bacterias enredadas en estructuras similares a andamios protectores. Estos andamios las mantienen unidas y ayuda a que se adhieran a diferentes tipos de superficies, como dientes e implantes.

Los tratamientos actuales contra las biopelículas son ineficaces ya que no pueden degradar simultáneamente la matriz protectora y matar las bacterias incrustadas. De igual modo, son incapaces de eliminar físicamente los productos biodegradables. Estas afirmaciones provienen de Hyun Koo, investigador de la Facultad de Medicina Dental de Penn. Dijo asimismo que los robots microscópicos pueden hacer los tres cosas a la vez de manera muy efectiva y sin dejar rastro de biopelícula.

Previamente, Koo y sus colegas habían desplegado nanopartículas contentivas de óxido de hierro para destruir la biopelícula. Estas nanopartículas activan catalíticamente el peróxido de hidrógeno para liberar radicales libres que matan las bacterias.

Como funcionan los robots microscópicos

Penn Edward Steager y su equipo usaron estas mismas nanopartículas de óxido de hierro para desarrollar sistemas de robots microscópicos o también llamados microbots. Los aportes de ambos, Koo y Steager, condujeron al desarrollo de dos sistemas de microbot para romper y matar las biopelículas. Los científicos bautizaron a ambos sistemas como robots antimicrobianos catalíticos, o CAR según sus siglas en inglés.

El primer sistema usa nanopartículas de óxido de hierro suspendidas en una solución. Al entrar en acción, como producto de una fuerza magnética que las hace moverse, los microbots operan como una máquina quitanieves, limpiando la biopelícula.

En tanto que, en el segundo de los sistemas, las nanopartículas se presentan incrustadas en moldes de gel 3D. Los científicos utilizaron geles llenos de microbot para atacar las biopelículas.

En ambos casos, los CAR destruyeron efectivamente el andamiaje de biopelículas y mataron las bacterias. Por otro lado, cuando los científicos probaron los dos sistemas en dientes plagados de placas, los microbots pudieron destruir las biopelículas. Asimismo, la acción de limpieza alcanzó las grietas y sinuosidades difíciles de alcanzar entre los conductos radiculares.

Steager, Koo y sus socios de investigación están actualmente trabajando para mejorar sus técnicas. Quieren en esta fase dirigir con mayor precisión a los pequeños robots en su trabajo. Nosotros vemos a estos robots microscópicos como sistemas automatizados que toman medidas basadas en información recopilada en tiempo real, dijo Steager. En consecuencia, el movimiento del robot puede ser informado por imágenes que se toman a la biopelícula a través de micro cámaras instaladas en los robots.