Подобно тому, как это произошло со многими рутинными операциями, в ближайшем будущем чистка зубов может быть доверена роботам. Недавно сотрудники University of Pennsylvania разработали целую серию наноророботов, способных принимать форму щетки или зубного флосса. При этом механизмы не просто удаляют зубной налет, но и высвобождают противомикробные препараты для борьбы с патогенными микроорганизмами.

Новая система очистки зубов, благодаря изменяющим форму микророботам, способна превращаться в щетинки или зубную нить, а также эффективно уничтожать болезнетворные микроорганизмы. Depositphotos

Ежедневная чистка зубов или использование зубной нити - довольно утомительное занятие, и даже самые аккуратные люди могут случайно пропустить какие-то участки и позже получить проблемы с зубами. Отчасти проблема кроется в том, что зубные щетки не учитывают различия в форме и расстоянии между зубами различных людей.

Новая технология позволяет решить эту проблему, эффективно принимая различные конфигурации. Система представляет собой наночастицы оксидов железа, которые могут собираться в разнообразные формы и контролироваться с помощью электромагнитного поля. Так, например, наночастицы могут принимать форму щетинок для удаления налета с зубной поверхности или тончайших волокон, напоминающих зубную нить, для ухода за межзубными промежутками.

Однако такие чудо-роботы способны не только механически чистить зубы. Наночастицы оксидов железа (IONP) вступают в реакцию с пероксидом водорода, вырабатывая свободные радикалы, которые уничтожают различные патогенные микроорганизмы и липкие биопленки, которые они оставляют на поверхности зубов.

Для того чтобы отработать движения нанороботов, исследователи испытали технологию на плоском куске пластика похожего на зуб. Затем они перешли к управлению системой на более реалистичном рельефе 3D-печатных моделей зубов. В итоге методика была доведена до совершенства на настоящих зубах, установленных в устройстве, точно также как в ротовой полости взрослого человека.

Инфографика, иллюстрирующая работу новой микророботизированной системы чистки зубов. Melissa Pappas/Penn Engineering

Результаты испытаний продемонстрировали, что с помощью таких микророботов можно быстро и эффективно удалять зубные отложения и бактериальные пленки, сокращая количество патогенных микроорганизмов до минимально допустимого уровня. Кроме того, ученые показали, что они могут точно регулировать жесткость и длину щетинок путем изменения магнитного поля. Это позволило "сделать их кончики достаточно твердыми для чистки зубов, но при этом достаточно мягкими, чтобы деликатно обрабатывать десны".

По утверждению инженеров, "благодаря индивидуальному подходу такая технология позволяет более качественно чистить зубы. Кроме того она не требует использования рук и может позволить пациентам с ограниченными возможностями комфортно заботиться о гигиене полости рта".

Как именно данная технология будет реализована в коммерческих вариантах, пока неизвестно. Однако в данный момент эксперты разрабатывают специальные приспособления, которые возможно будут похожи на некоторые другие системы быстрой очистки зубов, которые мы уже видели ранее. Совсем недавно СМИ сообщали о других нанороботах, которые индийские ученые успешно протестировали для "безопасного и эффективного лечения корневых каналов".

Результаты нового эксперимента были зарегистрированы в медицинском издании ACS Nano.

Источники: University of Pennsylvania, journal ACS Nano.
(https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c01950)
(https://penntoday.upenn.edu/news/penn-dental-engineering-shapeshifting-microrobots-can-brush-and-floss-teeth)