可以自动清除牙菌斑的微型机器人

Science Robotics报导了宾州大学牙科与工程团队开发的一种催化抗菌微型机器人，能巧妙协助深度清除牙菌斑，甚至有望拓展至其他用途。

研究成员Hyun Koo指出，团队希望能通过此项创新改善治疗方案并降低护理难度。“我们正在利用微生物学家、临床医生以及工程师的专业知识来设计最好的微生物根除系统，当我们走进后抗生素时代时，这将对面临抗药性生物薄膜的其他生医领域来说至关重要。”

过去的研究中，研究人员发现使用含氧化铁的纳米颗粒进行催化作用，可以活化过氧化氢释放自由基（free radicals）来针对性的杀死细菌并破坏生物薄膜。而无独有偶，宾州大学有一组工程团队也在使用非常相似的氧化铁纳米离子建造微型机器人，无需额外器具引导，可用磁场控制动作，这对牙科团队的目标可说是非常理想。双方团队合作之下，一种设计在表面工作，另一种则设计在狭窄空间操作，两种类型的微型机器人都能有效杀死细菌，破坏周围的基质并仔细清除碎片，团队将之命名 为“CARs”（catalytic antimicrobial robot）。

对玻璃表面和封闭玻璃管上生长的生物薄膜进行测试后，研究人员进一步尝试更具临床相关性的应用，结果显示不仅是牙齿表面或常见的缝隙，CARs还可从牙齿最难以进入的部位之一：根管峡（isthmus）去除细菌生物薄膜。

Koo解释，生物薄膜的现有处理可说是无效，因为无法同时做到降解保护基质、杀死其中细菌并物理去除降解产物，相较之下，两种CARs机器人系统都可以非常有效做到这点，不会残留任何生物薄膜痕迹，这点也让生物薄膜重新生长的可能性大幅降低。

从保持水管、导管清洁，到降低蛀牙、牙髓感染和植入物污染的风险，能去除生物薄膜的微型机器人系统都有广泛的潜在用途。