Un esercito di micro-robot può spazzare via la placca dentale

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Uno sciame di micro-robot, diretto da magneti, è in grado di staccare e rimuovere il biofilm che forma la caratteristica placca che si forma intorno ai denti e che promuove e sostiene le comuni patologie orali, dalla carie alla malattia parodontale.

L’innovazione nasce da una partnership tra dentisti, biologi e ingegneri della University of Pennsylvania ed è stata descritta su Science Robotics. Con due tipi di sistemi robotici, uno progettato per lavorare sulle superfici e l’altro per operare all’interno di spazi ristretti, gli scienziati hanno dimostrato che i robot con attività catalitica hanno la capacità di distruggere il biofilm orale, quell’aggregazione complessa di microrganismi che si deposita sulla sostanza dura dentale, sui restauri e sulle ricostruzioni protesiche, sulla gengiva, sulle mucose, sulla lingua e nelle tasche paradontali. Questi sistemi robotici di rimozione del biofilm promettono di essere utili in un’ampia gamma di potenziali applicazioni: se da un lato potranno mantenere puliti tubi dell’acqua e cateteri, dall’altro andranno a ridurre il rischio di carie, infezioni endodontiche e contaminazione degli impianti.

A coordinare lo studio sono stati Hyun Koo della School of Dental Medicine e Edward Steager della the School of Engineering and Applied Science. «Alla base del nostro risultato – ha affermato Koo – c’è stata un’interazione davvero sinergica e multidisciplinare. Stiamo sfruttando l’esperienza di microbiologi, scienziati clinici e ingegneri per progettare il miglior sistema di eradicazione microbica possibile, aspetto importante anche per altri settori biomedici che affrontano biofilm resistenti ai farmaci, proprio mentre il mondo si sta avvicinando a un’era post-antibiotica».

E Steager ha aggiunto: «il trattamento dei biofilm che si formano sui denti richiede una grande quantità di lavoro manuale, con la nostra innovazione speriamo di migliorare le opzioni di trattamento e ridurre la difficoltà di assistenza».

Secondo i ricercatori americani, i trattamenti attualmente esistenti per i biofilm sono inefficaci perché sono incapaci di degradare simultaneamente la matrice protettiva, uccidere i batteri incorporati e rimuovere fisicamente i prodotti biodegradati. Invece, secondo Koo, «questi robot possono fare le tre cose contemporaneamente e in modo molto efficace, senza lasciare tracce di biofilm».

Hwang G, Paula JA, Hunter EE et al. Catalytic antimicrobial robots for biofilm eradication. Science Robotics  24 Apr 2019: Vol. 4, Issue 29, eaaw2388.