懒得刷牙？微型机器人自动帮你搞定，还能牙刷牙线随时变换

果然，懒惰是人类科技进步的动力。从洗碗机到扫地机器人，现在连刷牙的微型机器人都来了！

你没听错，就是那种能清理口腔细菌的机器人。而且，这个微型机器人还具有牙科助手的功能:

它不仅可以根据微型机器人的材料的化学特性，清洁牙齿生物膜和导致蛀牙的细菌，还可以收集口腔中的病菌，帮助诊断口腔问题。

研究成果一经发表，便引起了热议甚至有网友开始思考以后会不需要牙医吗

看网名，这位师兄自己应该是牙医，职业危机感很敏感~

机器人怎么给你刷牙。

变形，除垢，为牙医收集诊断数据是这种刷牙微型机器人的三大功能这些功能背后的原理是利用磁场控制和氧化铁纳米颗粒的化学特性

具体来说:

IONP可以通过改变磁场来改变形状。相信大家都看过这样一个视频:

目前这一原理已经广泛应用于医学领域，刷牙的微型机器人也是以IONP为载体实现的。

首先，为了控制IONP的变形，研究团队设计了一个具有机器人原理的磁场控制平台，可以通过改变磁场来组装，重构和驱动IONP的上层结构。

通过这个控制平台，IONP可以变得坚硬，类似于刷毛这些刷毛可以像牙刷一样刺破牙齿表面的生物膜，到达牙垢覆盖面进行清洁

而且这些manes还有一个能力，就是长度和覆盖区域可以控制。当研究小组对IONP悬架进行实验时，发现manes的长度和覆盖区域取决于三个因素:

IONP悬浮浓度，浓度越高，长度越长，

流体阻力的速度，离子液体会伴随着磁场来回移动。当磁场拖动速度较快时，离子间的内聚力会被破坏，长度会缩短，

磁场强度也是因素之一鬃毛的长度与磁场强度呈正相关

在实验过程中，研究团队改变了IONP的内聚力和刚度，实现了IONP在复杂表面上的移动和清洁。

在后来的实验中，研究团队用3D打印复制了一个人类的口腔结构在上述实验的基础上，成功实现了IONP的牙线形式，对细菌聚集的牙齿缝隙起到清洁作用

微型机器人牙刷的除垢能力取决于IONP的化学特性。

在此之前，已有研究表明，IONP具有类过氧化物酶活性，可催化过氧化氢达到抗菌效果，并且IONP也被应用于生物膜处理。

在一个固定的几何平板上，研究小组精确地将IONP引导到需要清理的病菌区域IONP的鬃毛与生物膜直接接触，同时通过催化细菌区域附近过氧化氢产生的活性氧原位杀死细菌

为了验证收集诊断数据的能力，研究小组使用了一种白色念珠菌——一种细菌和真菌的病原体——它通常存在于牙齿表面的生物膜中。

在收集了上述阶段的生物膜样本后，研究小组发现，在IONP的鬃毛中既存在活性细菌，也存在真菌。

这也证明了在清洁过程中，IONP可以带出活性病菌，作为牙医诊断口腔问题的证据。

综上所述，以IONP为载体的刷牙机器人，理论上可以实现口腔清洁和诊断的能力，但能否真正在人体内工作，还需要证明一点:IONP是否会对生物口腔造成损伤。

为此，研究团队专门对生物相容性进行了分析，并用IONP加工了一个离体猪颌骨模型结果表明，刷牙10分钟后，猪颌部牙龈组织未受损伤，IONP未显示细胞毒性

也就是说，基于IONP的概念牙刷微型机器人在理论上可以投入应用。

目前，研究团队正在不断优化刷牙微型机器人的运动控制，并考虑开发口腔粘贴装置，以降低刷牙微型机器人的门槛发生了什么事这么强大的刷牙微型机器人你不想要

这项研究来自宾夕法尼亚大学口腔医学院和工程与应用科学学院，研究结果已经发表在ACS Nano上。

合著者Hyun Koo博士是宾夕法尼亚大学牙科医学院的教授他的主要研究领域包括细胞外基质，生物膜中的微环境以及EPS产生与基质中嵌入的病原体的关系

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