可以自動清除牙菌斑的微型機器人

Science Robotics報導了賓州大學牙科與工程團隊開發的一種催化抗菌微型機器人，能巧妙協助深度清除牙菌斑，甚至有望拓展至其他用途。

研究成員Hyun Koo指出，團隊希望能通過此項創新改善治療方案并降低護理難度。“我們正在利用微生物學家、臨床醫生以及工程師的專業知識來設計最好的微生物根除系統，當我們走進后抗生素時代時，這將對面臨抗藥性生物薄膜的其他生醫領域來說至關重要。”

過去的研究中，研究人員發現使用含氧化鐵的納米顆粒進行催化作用，可以活化過氧化氫釋放自由基（free radicals）來針對性的殺死細菌并破壞生物薄膜。而無獨有偶，賓州大學有一組工程團隊也在使用非常相似的氧化鐵納米離子建造微型機器人，無需額外器具引導，可用磁場控制動作，這對牙科團隊的目標可說是非常理想。雙方團隊合作之下，一種設計在表面工作，另一種則設計在狹窄空間操作，兩種類型的微型機器人都能有效殺死細菌，破壞周圍的基質并仔細清除碎片，團隊將之命名 為“CARs”（catalytic antimicrobial robot）。

對玻璃表面和封閉玻璃管上生長的生物薄膜進行測試后，研究人員進一步嘗試更具臨床相關性的應用，結果顯示不僅是牙齒表面或常見的縫隙，CARs還可從牙齒最難以進入的部位之一：根管峽（isthmus）去除細菌生物薄膜。

Koo解釋，生物薄膜的現有處理可說是無效，因為無法同時做到降解保護基質、殺死其中細菌并物理去除降解產物，相較之下，兩種CARs機器人系統都可以非常有效做到這點，不會殘留任何生物薄膜痕跡，這點也讓生物薄膜重新生長的可能性大幅降低。

從保持水管、導管清潔，到降低蛀牙、牙髓感染和植入物污染的風險，能去除生物薄膜的微型機器人系統都有廣泛的潛在用途。