Инновационные микророботы убивают бактерии при чистке зубов

Инженеры из Университета Пенсильвании разработали систему микророботов, которые могут менять форму, образуя щетину или нить. Они не просто смахивают зубной налёт, но и выделяют противомикробные препараты для уничтожения вредных бактерий.

Чистка щеткой и зубной нитью каждый день может раздражать, и даже люди, которые регулярно чистят зубы, могут пропустить некоторые труднодоступные области. Часть проблемы заключается в том, что зубные щётки не учитывают различия в форме или расстоянии между зубами разных людей.

Новая система решает эту проблему путем эффективного изменения формы. Робот состоит из наночастиц оксида железа, которые могут быть собраны в различные образования и контролироваться с помощью магнитных полей. Таким образом, частицы могут быть расположены в форме щетинок для того, чтобы очистить зубной налет с поверхности зубов, или более тонких нитей, чтобы маневрировать между зубами.

Но эти микророботы не просто механически чистят зубы. Известно, что оксид железа активирует перекись водорода, вызывая реакцию, которая производит свободные радикалы, убивающие бактерии и липкие биоплёнки, которые они образуют на зубах.

Вначале команда учёных протестировала систему на плоской плите из искусственного зубоподобного материала, чтобы снизить движения микророботов. Затем разработчики перешли к управлению им на более реалистичной местности 3D-печатных моделей зубов. Наконец, микророботы были протестированы на реальных человеческих зубах, установленных в устройстве, которое расположило их так, как они будут находиться во рту.

Тесты показали, что эти микророботы могут эффективно удалять зубной налет и биоплёнки, уменьшая патогенные бактерии ниже обнаруживаемых уровней. Кроме того, они могут точно контролировать жесткость и длину щетины, регулируя магнитное поле, позволяя сделать наконечники достаточно твёрдыми, чтобы чистить зубы, но всё же достаточно мягкими, чтобы не повреждать дёсны.

Новое исследование было опубликовано в журнале ACS Nano.