Чистка зубов может быть повседневным занятием, но она утомительна и требует определенного внимания для эффективного выполнения. Исследователи из Университета Пенсильвании очень серьезно подошли к вопросу гигиены и предложили новый автоматизированный метод чистки зубов… с помощью микророботов. Эта система не только освободит ваши руки, но и позволит вам пропустить этап чистки зубной нитью…
«Конструкция зубной щетки оставалась относительно неизменной на протяжении тысяч лет«, — объясняет Хен (Мишель) Ку, один из авторов исследования, в пресс-релизе университета. Поэтому исследовательская группа из Университета Пенсильвании решила исправить ситуацию более чем современным способом, обратившись к микророботам. Исследование было опубликовано в журнале . «Обычный уход за полостью рта утомителен и может быть сложным для многих людей, особенно для тех, кому трудно совершать необходимые движения«, — объясняет Хен (Мишель) Ку. Вы должны почистить зубы, затем воспользоваться зубной нитью, затем прополоскать рот; это ручной, многоступенчатый процесс. Главная инновация заключается в том, что роботизированная система может выполнять все три действия одновременно, в автоматическом режиме и при свободных руках.
Точнее, они использовали то, что можно назвать «роем» наночастиц оксида железа, которыми ученые могут манипулировать с помощью магнитного поля. Внося нужные коррективы, им удалось не только направить частицы в нужное место, но и адаптировать форму их сборки. Одна установка создает структуру «щетины», которая чистит зубы и удаляет зубной налет. Другая установка создает «проволочную» структуру, с помощью которой система проскальзывает в щели между зубами, как зубная нить.
«Наночастицы можно формировать и контролировать с помощью магнитных полей удивительным образом«, — говорит Эдвард Стигер, исследователь из Школы инженерии и прикладных наук Пенсильвании и соавтор исследования. «Мы формируем волоски, которые могут удлиняться, подметать и даже переноситься в пространство, подобно зубной нити. Принцип действия похож на то, как роботизированная рука может протянуть руку и очистить поверхность. Система может быть запрограммирована на автоматическую сборку наночастиц и управление их движением«, — добавляет он.
Антимикробные препараты для дезинфекции зубов
Однако интерес к этим частицам оксида железа не ограничивается этим формированием. Ученые использовали этот материал благодаря его магнитным и каталитическим свойствам. Катализ определяется как действие, с помощью которого вещество изменяет скорость химической реакции, не участвуя в балансе реакции. В этом случае наночастицы могут активировать перекись водорода для высвобождения «свободных радикалов», которые являются противомикробными. Они убивают бактерии, вызывающие кариес, и разрушают биопленки зубного налета, обеспечивая лучшую очистку.
Ученые провели испытания на искусственных зубах, а затем на настоящих. По их словам, результаты показали, что их устройство не только эффективно, но и способно адаптироваться к природным неровностям. Структура микроробота оказалась достаточно прочной, чтобы быть эффективной, но достаточно мягкой, чтобы не травмировать десны. Исследователи планируют продолжить свои исследования, чтобы оптимизировать движения и разработать способы доставки роботов с помощью устройств, которые можно разместить во рту. «Мы бы хотели, чтобы эта технология помогла населению пожилого возраста и людям с ограниченными возможностями. Мы считаем, что он изменит существующие методы и значительно продвинет уход за полостью рта«, — заключает Хен (Мишель) Ку.