一群微型机器人在磁铁的引导下,可以剥离并清除形成牙菌斑的生物膜,牙菌斑是牙齿周围形成的特征性菌斑,促进并维持着从龋齿到牙周病等常见口腔疾病。
这项创新源自宾夕法尼亚大学牙医、生物学家和工程师之间的合作,并在《科学机器人学》(Science Robotics) 上进行了介绍。科学家们利用两种机器人系统(一种设计用于在物体表面工作,另一种用于在密闭空间内工作)证明,具有催化活性的机器人有能力破坏口腔生物膜,即沉积在牙科硬质物质、修复体和修复体、牙龈、粘膜、舌头和牙周袋上的复杂微生物聚集体。这些机器人生物膜清除系统有望在广泛的潜在应用中发挥作用:在保持水管和导管清洁的同时,还能降低龋齿、牙髓感染和种植污染的风险。
牙医学院的Hyun Koo和工程与应用科学学院的 Edward Steager 负责协调这项研究。”Koo 说:”我们研究成果的基础是 这是一种真正的多学科协同互动。我们正在利用微生物学家、临床科学家和工程师的专业知识,设计出最佳的微生物根除系统,这对于处理耐药性生物膜的其他生物医学领域也很重要,因为世界正在步入后抗生素时代”。 .
Steager 补充说:“治疗牙齿上形成的生物膜需要大量的体力劳动,我们希望通过我们的创新改进治疗方案,降低护理难度。
美国研究人员指出,目前治疗生物膜的方法效果不佳,因为它们无法同时降解保护基质、杀死嵌入的细菌并物理清除生物降解产物。相反,根据 Koo 的说法,”这些机器人可以同时有效地完成这三件事,而且不会留下任何生物膜的痕迹”。
Hwang G、Paula JA、Hunter EE 等:用于消除生物膜的催化抗菌机器人。科学机器人学》 2019年4月24日:第4卷第29期,eaaw2388.