Enxame de microrrobôs limpa placa dental

Redação do Site Inovação Tecnológica -  13/05/2019

Com movimentação precisa, o enxame de microrrobôs destrói um filme bacteriano como se fosse um arado. [Imagem: Geelsu Hwang/Edward Steager/Universidade da Pensilvânia]

Robôs para remover placa dos dentes

Um enxame de microrrobôs, dirigidos por ímãs externos, foi capaz de separar e remover o biofilme dental, ou placa, de um dente.

Essa equipe de limpeza robótica, que nos aproxima dos sonhos da ficção científica, foi criada por uma equipe na Universidade da Pensilvânia, nos EUA, que inclui o brasileiro Amauri Jardim de Paula, da Universidade Federal do Ceará.

Foram usados dois tipos de sistemas robóticos, um projetado para trabalhar em superfícies e outro para operar em espaços confinados, ou cavidades.

Dotados de partículas com atividade catalítica, eles entram boca afora destruindo os biofilmes, aglomerações pegajosas de bactérias que se juntam ao redor dos dentes.

Esses biofilmes também emergem em outras superfícies biológicas, como articulações, ou em objetos, como tubulações de água, implantes ou cateteres, mostrando o potencial de uso da tecnologia, quando ela estiver totalmente desenvolvida e tiver sua segurança comprovada.

Há múltiplos usos potenciais para os robôs matadores de bactérias. [Imagem: Hwang et al. - 10.1126/scirobotics.aaw2388]

Robôs antimicrobianos catalíticos

Todo o trabalho é feito por nanopartículas de óxido de ferro, que funcionam cataliticamente ativando peróxido de hidrogênio, que por sua vez libera radicais livres que matam as bactérias e destroem os biofilmes.

De forma bastante conveniente, as mesmas nanopartículas de óxido de ferro já estavam sendo usadas como elemento básico para a construção de microrrobôs, que podem então ser controlados externamente por campos magnéticos.

A equipe projetou, otimizou e testou dois tipos de sistemas robóticos, que eles chamam de "robôs antimicrobianos catalíticos". O primeiro tipo envolve a suspensão das nanopartículas de óxido de ferro em uma solução, que pode então ser direcionada por ímãs para remover biofilmes de uma superfície de uma maneira similar a um arado. A segunda plataforma envolve a incorporação das nanopartículas em moldes de gel em formas tridimensionais, que foram usados para alvejar e destruir biofilmes inseridos em cavidades.

"Os tratamentos existentes para biofilmes são ineficazes porque são incapazes de degradar simultaneamente a matriz protetora, matar as bactérias incorporadas e remover fisicamente os produtos biodegradados. Esses robôs podem fazer todas essas três coisas de uma vez só, sem deixar vestígios do biofilme," garantiu o professor Hyun Koo, coordenador da equipe.

Bibliografia:

Catalytic antimicrobial robots for biofilm eradication
Geelsu Hwang, Amauri Jardim de Paula, Elizabeth E. Hunter, Yuan Liu, Alaa Babeer, Bekir Karabucak, Kathleen Stebe, Vijay Kumar, Edward Steager, Hyun Koo
Science Robotics
Vol.: 4, Issue 29, eaaw2388
DOI: 10.1126/scirobotics.aaw2388