微型機器人大軍可以消滅牙菌斑

拜訪牙醫通常需要耗時，有時會用機械工具刮擦，以去除牙齒上的牙菌斑。相反，如果牙醫可以部署一支由小型機器人組成的小部隊來精確無創地清除積聚的東西，該怎么辦?

賓夕法尼亞大學的一組工程師，牙醫和生物學家組成了一個微觀的機器人清潔團隊。利用兩種類型的機器人系統-一種設計為在表面上工作，另一種設計為在密閉空間內運行-科學家們證明，具有催化活性的機器人可以有效地破壞生物膜，細菌的粘性融合會散布在保護性支架中。從保持水管和導管清潔到降低蛀牙，牙髓感染和植入物污染的風險，此類機器人生物膜去除系統在廣泛的潛在應用中可能有價值。

該研究成果發表在《科學機器人》雜志上，由牙科醫學院的Hyun(Michel)Koo和工程與應用科學學院的Edward Steager領導。

Koo說：“這是真正的協同和多學科互動。” “我們正在利用微生物學家，臨床科學家以及工程師的專業知識來設計最佳的微生物根除系統。這對于面對抗生素時代后的耐藥性生物膜所面臨的其他生物醫學領域來說至關重要。”

Steager補充說：“治療牙齒上的生物膜需要大量的體力勞動，無論是對于消費者還是專業人士而言。” “我們希望改善治療選擇并減少護理難度。”

生物膜可以出現在生物表面上，例如牙齒，關節或物體上，例如水管，植入物或導管。無論在何處形成生物膜，眾所周知，它們難以去除，因為保持細菌的粘性基質可提供抗微生物劑的保護。

在以前的工作中，Koo及其同事在利用各種現成的方法分解生物膜基質方面取得了進展。一種策略是采用具有催化作用的含氧化鐵的納米顆粒，激活過氧化氫以釋放自由基，該自由基可以有針對性地殺死細菌并破壞生物膜。