ابتكرت مجموعة من العلماء سربًا من الروبوتات الصغيرة المتغيرة الشكل التي يزعمون أنها تستطيع تنظيف وشطف أسنانك كلها في نفس الوقت.
أظهر باحثون من جامعة بنسلفانيا أن نظام التحدث الحر يمكن أن يعمل بشكل فعال على معالجة وإزالة البكتيريا التي تسبب تسوس الأسنان.
قال الخبراء ؛ يمكن أن يكون للنظام قيمة خاصة لأولئك الذين يفتقرون إلى البراعة اليدوية لتنظيف أسنانهم بشكل فعال. اللبنات الأساسية لهذه الروبوتات الدقيقة هي جزيئات أكسيد الحديد النانوية، والتي لها نشاط تحفيزي ومغناطيسي.
باستخدام المجال المغناطيسي، تمكن الباحثون من توجيه حركتهم وتشكيلهم لتشكيل هياكل شبيهة بالخيوط تزيل البلاك من الأسطح العريضة للأسنان، أو خيوط طويلة يمكن أن تنزلق بين الأسنان.
في كلتا الحالتين، يحفز التفاعل التحفيزي الجسيمات النانوية على إنتاج مضادات الميكروبات التي تقتل البكتيريا الفموية الضارة.
أجرى الفريق تجارب على أسنان بشرية مزيفة وحقيقية، ووجدوا أن الميكروبات كانت قادرة على التحول إلى مجموعة متنوعة من الأشكال، مما يقضي فعليًا على الأغشية الحيوية اللزجة التي تؤدي إلى تسوس الأسنان وأمراض اللثة.
قال مؤلف الدراسة Hyun-Koo، الأستاذ في قسم تقويم الأسنان في كلية طب الأسنان بجامعة بنسلفانيا: “إن العناية بالفم الروتينية مرهقة، ويمكن أن تشكل تحديات لكثير من الناس، وخاصة أولئك الذين يجدون صعوبة في تنظيف أسنانهم بالفرشاة”. أنت تغسل أسنانك، ثم تنظف أسنانك. الخيط، ثم اشطف فمك ؛ إنها عملية يدوية متعددة الخطوات. الابتكار الكبير هنا هو أن النظام الآلي يمكنه القيام بالأشياء الثلاثة بطريقة واحدة، “ثلاثة في واحد”، دون استخدام اليدين.
قال مؤلف الدراسة إدوارد شتايجر، وهو باحث أول في كلية الهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة بنسلفانيا: “يمكن تشكيل الجسيمات النانوية والتحكم فيها باستخدام المجالات المغناطيسية بطرق مذهلة. فنحن نشكل خيوطًا يمكنها التمدد والكنس وحتى السفر ذهابًا وإيابًا. عبر مسافة، مثل الخيط. حتى الآن.
وأوضح أن الطريقة التي تعمل بها تشبه الطريقة التي يمكن للذراع الآلية أن تصل بها إلى السطح وتنظفه. يمكن برمجة النظام لتجميع الجسيمات النانوية تلقائيًا والتحكم في حركتها “.
وأضاف كو: “ظل تصميم فرشاة الأسنان دون تغيير نسبيًا منذ آلاف السنين”.
بينما أدت إضافة المحركات الكهربائية إلى رفع الشكل الأساسي “الخشنة على عصا”، بقي المفهوم الأساسي. إنها تقنية لم تنهار منذ عقود.
صقل الباحثون حركات الروبوتات الصغيرة على لوح صغير من مادة تشبه الأسنان.
بعد ذلك، اختبروا أداء الروبوتات – التكيف مع التضاريس المعقدة لسطح الأسنان والأسطح بين الأسنان وخط اللثة، باستخدام نماذج طب الأسنان ثلاثية الأبعاد، بناءً على فحوصات الأسنان البشرية من عيادة الأسنان.
أخيرًا، قاموا بتجربة ميكروبات على أسنان بشرية حقيقية تم تركيبها بطريقة تحاكي وضع الأسنان في تجويف الفم.
على هذه الأسطح المختلفة، وجد الباحثون أن النظام الميكروبيوتيك يمكن أن يقضي بشكل فعال على الأغشية الحيوية، ويزيلها من جميع مسببات الأمراض التي يمكن اكتشافها.
استخدم مهندسو وروبوتات الفريق اختلافات في المجال المغناطيسي لضبط حركات الروبوتات الدقيقة، بالإضافة إلى التحكم في صلابة الشعيرات وطولها.
ووجدوا أن أطراف الشعيرات يمكن أن تكون قاسية بدرجة كافية لإزالة الأغشية الحيوية، ولكنها ناعمة بدرجة كافية لتجنب تلف اللثة.
يقول الباحثون ؛ يقول الباحثون إن الطبيعة القابلة للتخصيص للنظام يمكن أن تجعله لطيفًا بدرجة كافية للاستخدام السريري، ولكنه أيضًا قابل للتخصيص وقادر على التكيف مع التصميمات الطبوغرافية الفريدة لتجويف فم المريض.
قال كو: “لدينا هذه التكنولوجيا التي هي أو أكثر فعالية مثل التنظيف بالفرشاة والخيط، لكنها لا تتطلب مهارة يدوية”. “نود أن نرى كيف يساعد هذا كبار السن والأشخاص ذوي الإعاقة. نعتقد أنه سيعطل الأساليب الحالية، وسيحسن بشكل كبير رعاية صحة الفم.”