CalBots koriste potpuno novu klasu bioceramike. Dok su bioceramike široko korišćene u ortopediji i stomatologiji zbog svojih mineralizujućih svojstava, tim je želeo rešenje prilagođeno hipersenzitivnosti—formulaciju koja može dublje prodrijeti i duže trajati.
„Nismo želeli da stvorimo samo malo bolju verziju onoga što već postoji,“ kaže Šanmukh Peddi, prvi autor studije i postdoktorski istraživač u Centru za nano nauku i inženjering (CeNSE) na IISc-u. „Želeli smo tehnologiju koja rešava pravi problem na način koji niko pre nije pokušao.“
Hipersenzitivnost zuba pogađa skoro jednog od četiri ljudi širom sveta. Do nje dolazi kada se mikroskopski tubuli u dentinu—sloju ispod gleđi—izlože usled erozije ili povlačenja desni. Ovi mali tubuli vode direktno do nervnih završetaka, zbog čega čak i gutljaj hladne vode može izazvati iznenadnu, oštru bol.
CalBots, međutim, su drugačiji. Ove magnetne čestice veličine 400 nanometara, napunjene proprietarnom formulom na bazi kalcijum silikata, vođene su spoljnim magnetnim poljem duboko u izložene tubule. Mogu dostići dubine do 300–500 mikrometara unutar tubula. Kada stignu tamo, nanoboti se samostalno sastavljaju u stabilne, cementu slične čepove koji blokiraju tubule i ponovo stvaraju trajni pečat koji oponaša prirodno okruženje zuba.
Da bi testirali svoju inovaciju, tim je koristio ljudske zube izvađene iz kliničkih razloga i stvorio uslove u kojima je dentin bio izložen. Na ovim uzorcima, primenili su CalBots pod magnetnim poljem tokom 20 minuta, tokom kojih su nanoboti zatvorili dentinske tubule formirajući duboke, stabilne čepove—rezultat potvrđen visokom rezolucijom snimanja.
Ohrabreni ovim, tim je prešao na ispitivanja na životinjama u saradnji sa istraživačima iz Centra za neuro nauku na IISc-u. Uključivalo je davanje miševima izbora između hladne i vode sobne temperature. Zdravi miševi su preferirali obe podjednako. Međutim, miševi sa izazvanom osetljivošću na zube potpuno su izbegavali hladnu vodu.
„Nakon što smo tretirali osetljive miševe našim CalBot rešenjem, ponovo su počeli da piju hladnu vodu—tretman je delovao savršeno. Videli smo 100% oporavak ponašanja. To je bio veliki trenutak za nas,“ kaže Peddi.
CalBots su potpuno sastavljeni od materijala koji su klasifikovani kao „Opšte priznati kao bezbedni“ (GRAS), što osigurava visoku biokompatibilnost. Testovi toksičnosti na miševima nisu pokazali negativne efekte. „Ovo je uverljiv prikaz onoga što nanorobotska tehnologija može postići i kako bi mogla značajno uticati na buduću zdravstvenu zaštitu,“ kaže Ambarish Ghosh, profesor na CeNSE-u i jedan od korespondentnih autora studije. „Uzbuđeni smo da vidimo kako će ovaj rad napredovati ka kliničkoj upotrebi.“
Iako je neposredni cilj olakšanje osetljivosti, implikacije ovog rada sežu mnogo dalje. „Stvorili smo regenerativni, aktivni nanomaterijal—korak ka vrsti ‘malih mehaničkih hirurga’ koje je Ričard Fajnman nekada zamišljao,“ kaže Debajan Dasgupta, bivši doktorand na CeNSE-u.
