Izboljšano odstranjevanje zobnih biofilmov z laserjem Er:YAG
Pixabay
Datum objave:
Parodontalne in periimplantne bolezni so med najpogostejšimi vzroki za izgubo zob, saj bakterijski biofilmi vztrajno nastajajo v globokih in ozkih žepkih ob zobeh. Tradicionalne metode čiščenja teh področij pogosto ne dosežejo varno in učinkovito. Čeprav laser Er:YAG ni novost, raziskovalci Univerze v Ljubljani raziskujejo njegove izboljšane možnosti uporabe pri čiščenju.
Raziskovalna skupina s Fakultete za strojništvo, Biotehniške fakultete, Medicinske fakultete in podjetja Fotona je pokazala, da je hrapavost površine ključni dejavnik uspešnosti čiščenja z laserjem Er:YAG. V študiji so razvili realističen, prozoren model ozkega žepka, ki posnema mehka tkiva in implantate, ter omogoča visokohitrostno vizualizacijo dinamike tekočine med laserskim čiščenjem.
Metoda temelji na optodinamskih pojavih, pri katerih kratki laserski bliski v vodi ustvarijo parne mehurčke. Ti mehurčki se hitro širijo in sesedajo, pri tem pa povzročijo tlačne valove, ki med širjenjem sprožijo kavitacijo tudi na območjih, ki so več milimetrov stran od vlakenske konice. Kavitacija je pojav, pri kateri zaradi hitrih sprememb tlaka v tekočini nastajajo in razpadajo majhni parni mehurčki. Ti mehurčki se hitro širijo in sesedajo, pri tem pa sproščajo energijo in ustvarjajo močne mikrotokove v tekočini. Prav ti procesi bistveno vplivajo na učinkovitost odstranjevanja nečistoč s površin, saj povečajo mehansko delovanje laserskega čiščenja.
Za razliko od neposredne ablacije – pri kateri laser material odstranjuje z neposrednim segrevanjem – je ta pristop neodvisen od vrste materiala in zato varen za občutljive površine, kot so zobni implantati.
Presenetljivo so raziskovalci zaznali učinkovito odstranjevanje bakterij tudi na območjih, kjer kavitacijski mehurčki niso bili vidni. Podrobnejša analiza je razkrila, da hrapave površine omogočajo globlje prodiranje vode in spodbujajo nastanek sekundarne kavitacije, kar poveča učinkovitost čiščenja tudi zunaj neposrednega dosega laserskega vlakna.
»Naša raziskava jasno kaže, da struktura površine ključno vpliva na neinvazivno čiščenje. Ti rezultati bodo pripomogli k varnejšemu in učinkovitejšemu zdravljenju parodontalnih bolezni in periimplantitisov,« pravi prof. dr. Matija Jezeršek, vodilni avtor študije.
Na zgornjem delu je vidna vlakenska konica, z modro pa je označeno območje, kjer je bil film bakterij vsaj delno odstranjen.
Študija je objavljena v reviji Ultrasonics Sonochemistry.
Raziskava je bila podprta s strani Agencije za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije (ARIS) v okviru raziskovalnega projekta L7-3186 ter nacionalnih programov P4-0116 in P2-0392, izvedena pa je bila tudi v okviru projekta GREENTECH: Hibridne tehnologije tovarn prihodnosti za zeleni prehod, ki ga sofinancira Evropska unija – NextGenerationEU.
