드릴 대신에 고통 없는 플라즈마가 해로운 박테리아와 싸우기 위하여 치과에서 사용될 수 있다.

독일 연구진들이 말한 바로는 앞으로 3년 이내에 치과 의사들이 사용 가능한 미래 장비가 만들어질 것이다.

충치는 박테리아가 이의 바깥쪽에 있는 에나멜 코팅을 침투하여 상아질이라고 알려진 말랑말랑한 물질로 구성된 안쪽 지역으로 들어옴으로써 형성된다.

이 물질들이 썩기 시작할 때, 치과 의사들은 보통 드릴로 손상된 에나멜과 상아질 부분을 제거하며 화학적으로 이 부분들을 소독하고 레진으로 틈새를 채워서 이를 보호한다.

Homburg 와Leipzig의 과학자들은 환자들이 치료 과정 중에 고통을 느끼지 않도록 하면서 저온의 플라즈마가 이러한 박테리아를 죽일 수 있으며, 잠재적으로 초기 단계에서 충치가 형성되는 것을 중단시킬 수 있다고 말한다.

"플라즈마는 상아질을 보존하면서 세균성 생물 막을 파괴할 수 있는 새로운 가능성을 우리에게 제공했다.”라고 자를란드 대학 치과 보건소의 Stefan Rupf가 말했다.

플라스마는 고도로 이온화된 가스로써, 이미 의료 전문가들은 이를 이용하여 수술 장비를 소독하며 심지어는 수술 도중 인체의 일부분을 소독하기도 한다. 치과에서는 플라즈마가 이 안에 있는 치수를 손상할 수 있기 때문에 이것의 사용이 문제시되어 왔다. 왜냐하면 플라즈마가 형성되기 위해서는 최소한 100도 이상 온도가 필요하기 때문이다.

Rupf와 그의 동료는 라이프 니츠 표면 개질 연구소(IOM)에서 저온의 플라즈마 제트를 개발했다. "우리는 높은 주파수를 가지고 펄스형 플라즈마를 사용한다.”라고 저온 플라즈마를 개발한 IOM 의 Axel Schindler가 말했다.

"오직 한 단계의 마이크로 웨이브 에너지가 플라즈마를 가열하며 높은 흐름의 가스를 사용하여 플라즈마가 꺼져 있을때 그 표면을 냉각시킨다.” 냉각된 플라즈마를 배양균에 있는 박테리아와 상아질에 붙어 있는 박테리아에도 실험해 보았다.

박테리아의 성장이 이 두 가지 종류 모두에게서 완전히 멈추었으며 상아질 표본에 있는 박테리아 군집은 만 배 이상 감소했다. 세관에 붙어 있던 일부 군집은 살아남아 있는 것을 모든 상아질 표본에서 관찰할 수 있었다. 그러나 더 많은 박테리아가 플라즈마에 오랫동안 노출될수록 죽었으며, 이것은 Rupf로 하여금 치과의사가 드릴의 사용을 줄이거나 대체할 수 있을 것이라고 확신하게 했다.

 비슷한 어플리케이션을 위한 레이저 장비가 이미 1만 유로 정도의 가격을 형성하고 있기 때문에, IOM의 연구진들은 이 플라즈마 장비가 약 몇천 유로의 가격이 되기를 희망한다. "마이크로 웨이브 여기는 음식을 데우는 기법과 마찬가지로 싸고 간단하며 안전하다.”라고 그는 말한다.

아인트호벤 기술 대학의Gerrit Kroesen는 치과 의사 및 기타 의료 전문가들이 소독을 위해서 이 플라즈마를 사용하기 바란다. "하지만 모든 종류의 자격 및 인증 문제들이 논쟁이 되어야 한다.”라고 그는 말했다.


(그림) 충치 치료용 플라즈마 도구