Ulmeline hambaravi: jahe plasmajuga hävitab nakkuslikud biokiled

Ehkki välimuselt sarnane tillukesele sinisele leeklambi-leegile, püsib väikese sondi otsast väljuv pliiatsisuurune plasmajuga sügaval hammaste sisemuses elunevaid bakterikolooniaid hävitades toatemperatuuril. Tegu pole aga futuristliku nägemusega mõnest ulmefilmist - nii töötab hoopis Lõuna-California ülikooli hambaravi-teaduskonna ja Viterbi tehnikakõrgkooli uurijate koostööna loodud uudne meetod ravile seni raskesti allunud biokilede ohutuks eemaldamiseks, mis võib tuua kaasa murrangulisi uuendusi kogu arstiteaduses.

Uurimuse üks autoreid, Lõuna-California ülikooli biokilede keskuse direktor ja kliinilise hambaravi abiprofessor Parish Sedghizadeh selgitas, et biokiledeks nimetatakse keeruka struktuuriga bakterikolooniaid, mis paiknevad limases maatriksis ja seetõttu ei allu enamasti ravile tavaliste antibiootikumidega. Biokiled põhjustavad mitmeid raskesti ravitavaid nakkuseid suus ja mujal. Antud uurimuse raames hävitati aga välja tõmmatud inimhamba juurekanalis kultiveeritud biokilesid hõlpsalt plasmaatilise hambasondiga, mida tõestasid ka elektronmikroskoobiga tehtud vaatlused, millega täheldati plasmaravi-järgse hamba pinna peaaegu laitmatut siledust, vahendab Science Daily.

Plasma, aine neljas olek, koosneb elektronidest, ioonidest ja neutraalsetest osakestest, ning on aine kõige levinum vorm kosmoses, tähtedes ja välkudes, selgitas teine autor, Ming Hsieh' elektrienergeetika-elektrofüüsika teaduskonna uurimisala abiprofessor Chunqi Jiang. Ehkki paljud looduslikult esinevad plasmad on kuumad, on uurimuse tarbeks välja arendatud sond mittetermiline, sellest väljuv plasma toatemperatuuril ja puudutusele ohutu. Enne raviprotseduuri paigutasid uurijad välja tõmmatud hammastele soojusandurid ning leidsid, et pärast kümmet minutit plasmatöötlust oli hamba temperatuur tõusnud vaid viie kraadi võrra, kinnitas Jiang.

Eksperimentaalse plasma jahedam olemus tuleneb selle toiteallika impulsiivsest iseloomust. Selle asemel, et juhtida sondi katkematu energiavoog, saadab pulseeriv energiaallikas sellesse iga millisekundi tagant 100-nanosekundiseid, mitme kilovoldiseid energiaimpulsse, mille keskmine võimsus jääb allapoole kaht vatti, ütles Jiang.

Eksperimendi käigus rakendatud plasma-emissiooni spektroskoopilise analüüsi kohaselt "paistab antibakteriaalseks teguriks olevat atomaarne hapnik (mis koosneb üksikutest hapnikuaatomistest, mitte tavalisematest O2-molekulidest)," selgitas Jiang.

Sedghizadeh ütles, et hapniku vabad radikaalid võivad biokilede rakumembraanidele mõjuda lagundavalt ja neid seega tappa, ning et plasmajoa reguleeritav ulatus võimaldab desinfitseerida isegi juurekanali kõige raskemini ligipääsetavaid piirkondi.

Arvestades asjaolu, et algse uurimuse andmete kohaselt on mitteterminiline plasma ümbritsevatele kudedele ohutu, ütles Sedghizadeh, et näeb protseduurile helget tulevikku hambaravis ja muudes meditsiinilistes rakendustes. Samamoodi nagu lasertehnoloogia on eksperimentaal- ja kirurgilistest rakendusvaldkondadest väljunud ja leidnud kliinilist ja tarbekasutust, võib kõike muuta ka plasma, eriti kuna mittetermiliste plasmadega ei kaasne laseritele omast koepõletuste ja silmakahjustuste ohtu.

"Plasma on tulevik," kinnitas Sedghizadeh. "Seda on varem muudel steriliseerimis-eesmärkidel kasutatud, kuid mitte kliinilises meditsiinilises kontekstis, ja me loodame, et oleme esimesed, kellel õnnestub seda rakendada kliinilises olukorras."

"Usun, et oleme esimene teaduslik töörühm, mis on plasma abil hävitanud biokile-nakkuse hamba juurekanalites," lisas Jiang. "See koostöö on väga unikaalne. Me ründame piirprobleeme ja laiendame oma valdkondi rõõmuga."