ಹಲ್ಲುಗಳ ಆಳಕ್ಕಿಳಿದು ಸ್ಚಚ್ಛಗೊಳಿಸುವ ನ್ಯಾನೊಬಾಟ್ ಗಳು

– ರಂಜಿನಿ ರಘುನಾಥ್

ಅಯಸ್ಕಾಂತ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದ ನ್ಯಾನೊ ಗಾತ್ರದ ರೋಬಾಟ್ ಗಳು ದಂತ ನಾಳದೊಳಗಿರುವ (ಡೆಂಟಿನಲ್ ಟ್ಯೂಬ್ಯೂಲ್ಸ್) ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲಬಲ್ಲವು. ಹೀಗೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ರೂಟ್ ಕೆನಾಲ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳ ಯಶಸ್ಸಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅವು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಲ್ಲವು ಎಂಬುದು ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ (ಐ.ಐ.ಎಸ್ ಸಿ). ಸಂಶೋಧಕರು ಹಾಗೂ ಐ.ಐ.ಎಸ್ ಸಿ. ಪರಿಪೋಷಕ ನವೋದ್ಯಮವಾದ ಥೆರಾನಾಟಿಲಸ್ ನಡೆಸೆದ ಸಂಶೋಧನೆಯಿಂದ ದೃಢಪಟ್ಟಿದೆ.

ಹಲ್ಲು ಸೋಂಕಿನ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಾಗಿ ಪ್ರತಿವರ್ಷ ಕೋಟ್ಯಂತರ ಜನರು ರೂಟ್ ಕೆನಾಲ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ಒಳಪಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಹಲ್ಲಿನ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸೋಂಕಿಗೆ ಒಳಗಾದ ‘ಪಲ್ಪ್’ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಮೃದು ಅಂಗಾಂಶವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಹಾಗೂ ಸೋಂಕುಂಟುಮಾಡುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳ ನಿವಾರಣೆಗಾಗಿ ಹಲ್ಲುಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಜೈವಿಕಗಳಿಂದ ಅಥವಾ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಿಂದ ತೊಳೆಯುವ ಕ್ರಮವನ್ನು ಇದು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಆದರೆ, ಬಹುತೇಕ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳನ್ನು ಪೂರ್ತಿಯಾಗಿ ನಿರ್ಮೂಲನೆ ಮಾಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅದರಲ್ಲೂ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ಡೆಂಟಿನಲ್ ಟ್ಯೂಬ್ಯೂಲ್ ಗಳಲ್ಲಿನ (ದಂತ ನಾಳಗಳಲ್ಲಿನ) ಸೂಕ್ಷ್ಮಾತಿಸೂಕ್ಷ್ಮ ‘ಕುಳಿಕಾಲುವೆ’ಗಳಲ್ಲಿ ಅಡಗಿ ಕುಳಿತ ಎಂಟೆರೊಕಾಕ್ಸಸ್ ಫಿಕ್ಯಾಲಿಸ್ ನಂತಹ ಪ್ರತಿಜೈವಿಕ ನಿರೋಧಕ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮೂಲನೆ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಇದು ಅಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಲ್ಲ.

“ಡೆಂಟಿನಲ್ ಟ್ಯೂಬ್ಯೂಲ್ ಗಳು (ದಂತನಾಳಗಳು) ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿದ್ದು, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಅಂಗಾಂಶದ ಒಳಗೆ ಅಳದಲ್ಲಿ ನೆಲೆಯಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಈಗಿರುವ ತಾಂತ್ರಿಕತೆಯಲ್ಲಿ ಅಂಗಾಂಶದ ಅಷ್ಟು ಆಳಕ್ಕೆ ಹೋಗಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತಿಲ್ಲ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ (ಐ.ಐ.ಎಸ್ ಸಿ.) ನ್ಯಾನೊ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಕೇಂದ್ರದ ಸಹ ಸಂಶೋಧಕ ಹಾಗೂ ಥೆರಾನಾಟಿಲಸ್ ಸಹ ಸ್ಥಾಪಕರಾದ ಷಣ್ಮುಖ್ ಶ್ರೀನಿವಾಸ್.

ಎಡಕ್ಕೆ: ನ್ಯಾನೊಬೋಟ್‌ಗಳು ಡೆಂಟಿನಲ್ ಟ್ಯೂಬುಲ್ ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ. ಮಧ್ಯದ ಮೇಲ್ಭಾಗ ಮತ್ತು ಕೆಳಭಾಗ: ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ವಸಾಹತು ತಲುಪಲು ಡೆಂಟಿನಲ್ ಟ್ಯೂಬುಲ್ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುವ ನ್ಯಾನೊಬೋಟ್‌ನ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ ಚಿತ್ರ. ಬಲ: ನ್ಯಾನೊಬಾಟ್‌ನಿಂದ ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ಉಂಟಾಗುವ ಶಾಖವು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಹೇಗೆ ಕೊಲ್ಲುತ್ತದೆ. ಲೈವ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಹಸಿರು ಮತ್ತು ಸತ್ತ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಕೆಂಪು. ಮಾನವನ ಹಲ್ಲುಗಳಲ್ಲಿ ಉದ್ದೇಶಿತ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಬಲಭಾಗವು ಬ್ಯಾಂಡ್ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ: ಥೆರಾನಾಟಿಲಸ್)

ಈ ಕುರಿತ ಅಧ್ಯಯನ ವರದಿಯು ‘ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಹೆಲ್ತ್ ಕೇರ್ ಮಟೀರಿಯಲ್ಸ್’ ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕಾಗಿ ಸಂಶೋಧಕರು, ಕಬ್ಬಿಣದ ಧಾತುವನ್ನು ಸವರಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡೈ ಆಕ್ಸೈಡ್ ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಹೆಲಿಕಲ್ ನ್ಯಾನೊಬಾಟ್ ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದರು. ಇದನ್ನು, ಕಡಿಮೆ ತೀವ್ರತೆಯ ಅಯಸ್ಕಾಂತ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಾಧನವನ್ನು ಬಳಸಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು. ನಂತರ, ಈ ನ್ಯಾನೊಬಾಟ್ ಗಳನ್ನು ಕಿತ್ತ ಹಲ್ಲಿನ ಮಾದರಿಗಳೊಳಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಿ ಅವುಗಳ ಚಲನೆ ಮೇಲೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು ಬಳಸಿ ನಿಗಾ ಇಡಲಾಯಿತು ಎಂದು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಅಯಸ್ಕಾಂತ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕಂಪಾನಾಂಕವನ್ನು ಸರಿ ಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂಶೋಧಕರು ನ್ಯಾನೊಬಾಟ್ ಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ತಮ್ಮ ಇಚ್ಛೆಗೆ ತಕ್ಕಂತೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಿದರು. ಜೊತೆಗೆ, ದಂತನಾಳಗಳೊಳಗೆ ಆಳಕ್ಕೆ ಭೇದಿಸಿ ಹೋಗುವಂತೆ ಮಾಡಿದರು. ಇಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲದೆ, ಹೀಗೆ ಹಲ್ಲಿನೊಳಕ್ಕೆ ಕಳಿಸಲಾದ ನ್ಯಾನೊಬಾಟ್ ಗಳನ್ನು ಪುನಃ ಅಲ್ಲಿಂದ ಆಚೆ ಬರುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಶ್ರೀನಿವಾಸ್.
ಇಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂಶವೇನೆಂದರೆ, ತಂಡದವರು ಅಯಸ್ಕಾಂತ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿ ನ್ಯಾನೊಬಾಟ್ ಗಳು ಮೇಲ್ಮೈ ನಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾದರು. ಈ ಶಾಖವು ಹತ್ತಿರದ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲಬಲ್ಲದು. ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಸದ್ಯ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಬೇರಾವುದೇ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿಂದ ಹೀಗೆ ಮಾಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ‘ಸೆನ್ಸ್’ ಸಹ ಸಂಶೋಧಕ ಹಾಗೂ ಥೆರಾನಾಟಿಲಸ್ ಮತ್ತೊಬ್ಬ ಸಹ-ಸ್ಥಾಪಕರಾದ ದೇಬಯಾನ್ ದಾಸ್ ಗುಪ್ತ.

ಇದಕ್ಕೆ ಮುನ್ನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಡೆಂಟಿನಲ್ ಟ್ಯೂಬ್ಯೂಲ್ಸ್ ಗಳೊಳಗಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲಲು ಹಾಗೂ ಹಾನಿಗೀಡಾದ ಅಂಗಾಂಶವನ್ನು ನಿರ್ಮೂಲನೆ ಮಾಡಲು ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್ (ಶ್ರವಣಾತೀತ ಶಬ್ದ) ಅಥವಾ ಲೇಸರ್ ಪಲ್ಸ್ ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಶಾಕ್ ವೇವ್ ಗಳನ್ನು ಸೃಜಿಸುತ್ತಿದ್ದರು. ಆದರೆ, ಈ ಪಲ್ಸ್ ಗಳು ಕೇವಲ 800 ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್ ಆಳದವರೆಗೆ ಮಾತ್ರ ಸಾಗಬಲ್ಲವಾಗಿದ್ದವು. ಜೊತೆಗೆ, ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿ ಕೂಡ ಬೇಗನೇ ಚದುರಿಹೋಗುತ್ತಿತ್ತು. ಆದರೆ, ನ್ಯಾನೊಬಾಟ್ ಗಳು 2,000 ಮೈಕ್ರೊಮೀಟರ್ ಅಳದವರೆಗೆ ಸಾಗಬಲ್ಲವು. ಅಲ್ಲದೇ, ಶಾಖವನ್ನು ಬಳಸಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲುವುದರಿಂದ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಜೈವಿಕಗಳಿಗೆ ಬದಲಾಗಿ ಸುರಕ್ಷಿತ ಪರ್ಯಾಯವೂ ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಸಂಶೋಧಕರ ಅಭಿಪ್ರಾಯ.

“ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದ ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳ ಕುರಿತು ತಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಫಲವಾಗಿಯೇ ಥೆರಾನಾಟಿಲಸ್ ಹುಟ್ಟು ಪಡೆದಿದೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ‘ಸೆನ್ಸ್’ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಅಂಬರೀಷ್ ಘೋಷ್. ಅವರ ತಂಡವು ಈ ಮುಂಚೆ ಸಹಭಾಗಿದಾರರೊಂದಿಗೆ ನಡೆಸಿದ್ದ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ, ಇಂತಹ ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳು ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸೆರೆ ಹಿಡಿಯುವ ಜೊತೆಗೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಬಲ್ಲವು, ರಕ್ತದಲ್ಲಿ ಹಾಗೂ ಜೀವಕೋಶದೊಳಗೆ ಈಜಬಲ್ಲವು ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು ಎಂಬುದನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಎತ್ತಿತೋರಿಸಿದೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿಐ.ಐ.ಎಸ್ ಅವುಗಳನ್ನು ಸುರಕ್ಷತೆಯಿಂದ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನೂ ದೃಢಪಡಿಸಿದೆ ಎಂದೂ ದಾಸ್ ಗುಪ್ತ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ತಂಡವು ಇಲಿಗಳ ಮೇಲೆ ಡೆಂಟಿನಲ್ ನ್ಯಾನೊಬಾಟ್ ಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಿಸಿ ಯಶಸ್ಸನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಇದು ಸುರಕ್ಷಿತ ಹಾಗೂ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಂಬುದೂ ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ. ಇದೇ ವೇಳೆ ಸಂಶೋಧಕರು, ದಂತವೈದ್ಯರಿಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡಲು ಸುಲಭವಾಗಿ ಹಲ್ಲುಗಳೊಳಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಬಹುದಾದ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ನಿರತವಾಗಿದ್ದಾರೆ.

“ಚಿಕಿತ್ಸಾಲಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಇದನ್ನು ಅಳವಡಿಸುವ ದಿನಗಳು ಹತ್ತಿರದಲ್ಲೇ ಇವೆ. ಮೂರು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಭವಿಷ್ಯದ ತಾಂತ್ರಿಕತೆಯೆಂದು ಕರೆಸಿಕೊಂಡಿದ್ದ ಈ ವಿಧಾನವು ಚಿಕಿತ್ಸಾಲಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸದ್ಯದಲ್ಲೇ ಸಾಕಾರಗೊಳ್ಳಲಿದೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಘೋಷ್. “ಸರಳ ಕುತೂಹಲದಿಂದ ಆರಂಭಗೊಂಡ ಅಧ್ಯಯನವು ಭಾರತವೊಂದರಲ್ಲೇ ಕೋಟ್ಯಂತರ ಜನರ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ನೆರವಾಗಬಲ್ಲ ವೈದ್ಯಕೀಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿ ಮೈದಾಳಿರುವುದನ್ನು ನೋಡಲು ತುಂಬಾ ಖುಷಿಯಾಗುತ್ತದೆ” ಎಂದೂ ಅವರು ಅಭಿಪ್ರಾಯಪಡುತ್ತಾರೆ.

ಉಲ್ಲೇಖ:
ದಾಸ್ ಗುಪ್ತ ಡಿ, ಪೆಡ್ಡಿ ಎಸ್, ಸೈನಿ ಡಿ.ಕೆ., ಘೋಷ್ ಎ, Mobile Nanobots for Prevention of Root Canal Treatment Failure, Advanced Healthcare Materials (2022).
https://doi.org/10.1002/adhm.202200232

ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ:
ಅಂಬರೀಷ್ ಘೋಷ್
ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು, ನ್ಯಾನೊ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಕೇಂದ್ರ (CeNSE)
ಸಹ-ಸ್ಥಾಪಕರು, ಥೆರಾನಾಟಿಲಸ್
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (IISc)
ಇ-ಮೇಲ್: ambarish@iisc.ac.in

ಷಣ್ಮುಖ್ ಶ್ರೀನಿವಾಸ್
ಸಹ-ಸ್ಥಾಪಕರು ಮತ್ತು ಸಿ.ಇ.ಒ., ಥೆರಾನಾಟಿಲಸ್
ಸಹ ಸಂಶೋಧಕರು, ನ್ಯಾನೊ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಕೇಂದ್ರ (CeNSE)
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (IISc)
ಇ-ಮೇಲ್: shanmukhs@iisc.ac.in

ದೇಬಯಾನ್ ದಾಸ್ ಗುಪ್ತ
ಸಹ ಸಂಶೋಧಕರು, ನ್ಯಾನೊ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಕೇಂದ್ರ (CeNSE)
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (IISc)
ಇ-ಮೇಲ್: debayan@iisc.ac.in

ಪರ್ತಕರ್ತರಿಗೆ ಸೂಚನೆ:
ಅ) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯನ್ನು ಅಥವಾ ಇದರ ಯಾವುದೇ ಭಾಗವನ್ನು ಯಥಾವತ್ತಾಗಿ ಸುದ್ದಿಯಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಹೆಸರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕಟಿಸಿ.
ಆ) ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಏನಾದರೂ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿದ್ದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು news@iisc.ac.in or pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.

—–000—–