根管治療の失敗を防ぐモバイルナノボットの開発

Mobile Nanobots for Prevention of Root Canal Treatment Failure.

抄録

ヒトの歯の象牙組織内にある象牙細管の深部に残存する細菌が原因で、世界中で何百万もの根管治療が失敗しています。象牙細管は複雑で狭い形状をしているため、抗菌剤を受動的に拡散させる現在の技術は有効ではありません。ここでは、能動的に操作するナノボットを用いて、通常の根管治療中に取り込まれる象牙細管を殺菌する可能性を検討した。磁気で駆動するナノボットは、現在の臨床では不可能な細管の深さまで到達できることが実証された。磁気駆動の微妙な変化により、同位体的に象牙質全体に分布するナノボットの深い埋め込みと、選択した領域からの空間的に制御された回収の両方が可能になり、数値シミュレーションによってさらに裏付けられました。最後に、ナノボットを用いた殺菌治療法の統合を実証し、歯科医療およびナノメディシンにおけるナノボットの大きな可能性を検証している。

Millions of root canal treatments fail worldwide due to remnant bacteria deep in the dentinal tubules located within the dentine tissue of human teeth. The complex and narrow geometry of the tubules renders current techniques relying on passive diffusion of antibacterial agents ineffective. Here, the potential of actively maneuvered nanobots is investigated to disinfect dentinal tubules, which can be incorporated during a standard root canal procedure. It is demonstrated that magnetically driven nanobots can reach the depths of the tubules not possible with current clinical practices. Subtle alterations of the magnetic drive allow both deep implantations of the nanobots isotopically distributed throughout the dentine and spatially controlled recovery from selected regions, further supported by numerical simulations. Finally, the integration of bactericidal therapeutic modality with the nanobots is demonstrated, thereby validating the tremendous potential of nanobots in dentistry and nanomedicine in general.