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

　　公然，人类科技进步的原动力，便是怠惰。由洗碗机到扫地机器人，如今连刷牙微型机器人皆来了！

　　您没听错，便是那种能够在您口腔中清理病菌的机器人。并且这类微型机器人，还具有牙医助手的功效：

　　不只可以凭据微型机器人组成资料的化学特征，清理招致龋齿的牙齿生物膜和细菌，还能收集口腔中的病菌，赞助诊断口腔题目。

　　研究成果一经揭晓就导致热议，有网友乃至已最先憧憬，今后会不会连牙医都不需要了？

　　看网名，这位老哥本身应当便是一名牙医，职业危机意识很敏感呀～（手动狗头）

　　机器人如何帮你刷牙？

　　可变形，能除垢，还能为牙医收集诊断材料，是这类刷牙微型机器人的3大功效。实现这一些功效的背后道理，是与此同时利用了氧化铁纳米颗粒（IONP）的磁场掌握和化学特征。

　　详细来看：

　　IONP能够经由过程转变磁场开展形态的变更，信赖大师皆看过近似那样的视频：

　　而这一道理，现阶段曾经被普遍运用于医学范畴，刷牙微型机器人，还正是以IONP为载体实现的。

　　首先，为了能对IONP举行可控变形，研讨团队设计了一个具有机器人道理的磁场掌握平台，可以经过转变磁场，来组装、重新配置和驱动IONP的上层构造。

　　经由过程这个节制平台，IONP就能够酿成具有必然刚性，类似于鬃毛一样的形态，这一些鬃毛能够像牙刷一样，刺穿牙齿表面的生物膜，中转牙垢覆盖面举行清理。

　　并且，这一些“鬃毛”也有一个本领，便是长度、覆盖面积可控，研讨团队在对IONP悬浮液举行实验时发觉，“鬃毛”长度和覆盖面积取决于3个因素：

　　IONP悬浮液浓度，浓度越高长度越长；

　　流体拖拽力的速度，IONP会随着磁场往返活动，当磁场拖拽速度更快的时间，IONP之间的内聚力被毁坏，长度就会变短；

　　磁场强度也是因素之一，“鬃毛”长度取磁场强度之间，存在正相关干系。

　　正在实验的过程中，研讨团队经由过程转变IONP的内聚力和刚性，实现了IONP正在庞大表面的活动和清理。

　　正在以后的实验中，研讨团队用3D打印复制了一个人类口腔布局，正在以上实验的基础上，乐成实现了IONP的“牙线”形态，正在细菌集结的牙齿裂缝中起到清理作用。

　　牙刷微型机器人的除垢本领，依托的是IONP的化学特征。

　　在此之前，已有研讨讲明，IONP具有过氧化物酶样活性，能够催化过氧化氢到达抗菌结果，而IONP还已被应用于生物膜的处置。

　　研讨团队正在一块固定的多少板上，准确引诱IONP到需求清理的病菌区，IONP“鬃毛”取生物膜直接接触，与此同时正在接近病菌区的处所经过催化过氧化氢发生的活性氧，实现了原位杀灭细菌。

　　为了考证收集诊断材料的本领，研讨团队使用了一种白色念珠菌——一种细菌和真菌的病原体——平常存在于牙齿表面的生物膜中。

　　研讨团队正在收集了以上阶段的生物膜样品后，发觉活性细菌和真菌皆存正在于IONP的“鬃毛”内。

　　这也证实IONP正在清理过程中，能够将活性的病菌带出并作为牙医诊断口腔题目的证据。

　　总而言之，以IONP作为载体的刷牙机器人，正在理论上能够实现口腔干净、诊断的才能，但可否真正正在人体中事情，还需要证实一件事：IONP会不会对生物口腔发生破坏。

　　为此，研讨团队专门举行了生物相容性的剖析，用IONP对一个体外猪颌模子举行处置惩罚。实验后果发觉，“刷牙”10分钟后，猪颌牙龈组织并没有受到损伤，并且IONP也没有显示出细胞毒性。

　　也就是说，以IONP为载体的观点牙刷微型机器人，理论上能够投入运用。

　　研讨团队现在正在延续优化刷牙微型机器人的活动操纵，并思索开辟一种口腔贴合设备，下降刷牙微型机器人的运用门坎。怎样，这么锋利的刷牙微型机器人，您就不想来一个？

　　作者先容

　　研讨来源于宾夕法尼亚大学的口腔医学学院和工程取利用科学学院，功效曾经宣布正在《ACS纳米》杂志上。

　　通讯作者EdwardSteager博士，宾夕法尼亚大学初级研讨调查员，博士后研讨员。研讨行业触及自动化取机器人，微型机器人电机一体化等等。

　　配合通讯作者HyunKoo博士，宾夕法尼亚大学牙科医学院传授，关键研讨行业包孕生物外基质、生物膜内微环境、和EPS的发生和嵌入基质病原体之间的干系。