賓夕法尼亞大學研究人員最近在期刊《ACS Nano》中發表一篇文章，描述透過磁場來引導奈米粒子，組成類似「表面形貌適應機器人的超級結構」（STARS），以清除牙菌斑（生物膜）並檢測病原體。氧化鐵奈米粒子（IONP）同時具催化性和磁性，能透過磁場進行操控，並催化過氧化氫達到抗菌效果，目前已被美國食品藥物管理局（FDA）批准用於其他用途。

在類比和真實的人類牙齒上使用該系統的實驗表明，機器人元件可以符合各種形狀，幾乎可以消除導致齲齒和牙齦疾病的黏性生物膜。為了利用這些特性，美國研究人員設計出一種磁性控制平臺，重新排列 IONP，以用於口腔衛生。報導稱，STARS 可透過磁場形成不同形狀，例如牙刷的刷毛，或者類似牙線的細長結構，連硬度也能調整。此外，刷子長度也能調整，抵達口腔中最遠處的表面。

隨後，STARS 將對生物膜進行化學處理和機械式清除，並穿透生物膜，獲取診斷分析的樣本。文章指出，用 STARS 刷牙的效果比單獨使用抗牙菌斑的漱口水還好。至於刷牙時，部分 STARS 奈米粒子可能透過摩擦與主要結構分離，掉進嘴中，研究人員強調，IONP 對人體細胞沒有毒性，也不會傷害到口腔組織，但分離的奈米粒子不應超過每日建議的鐵攝取量。

賓夕法尼亞大學牙醫學院正畸系、社區口腔健康和兒童牙科部門的教授、該研究的共同通訊作者Hyun (Michel) Koo說：「一般的口腔護理很麻煩，對許多人來說是個挑戰，尤其是那些很難清潔牙齒的人。你必須刷牙，然後使用牙線，然後漱口；這是一個手動、多步驟的過程。這裡最大的創新是，機器人系統可以以一種單一的、自動化的方式完成這三件事。」 

研究人員說，該系統的可定制性可以使它在臨床使用時足夠溫和，同時也是個性化的，能夠適應病人口腔的獨特特徵。 

為了將這一創新推向臨床，賓夕法尼亞大學的團隊正在繼續優化機器人的運動，並考慮透過口腔貼合設備提供微型機器人的不同方法。他們渴望看到他們的設備在臨床上説明人們。 「我們有這種技術，與刷牙和使用牙線一樣或更有效，但不需要手動操作，」Koo說。「我們希望看到這能幫助老年群體和殘疾人。我們相信它將顛覆目前的模式，並在很大程度上推動口腔健康護理。」

文字：編輯部

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