ربات‌های تغییر شکل‌دهنده به زودی جایگزین مسواک و نخ دندان شما خواهند شد. بله! شما درست خواندید، محققان دانشگاه پنسیلوانیا در حال کار بر روی میکرو‌ربات‌هایی هستند که ممکن است روزی به عنوان مسواک، محلول شستشو و نخ دندان عمل کنند، همه در یک محصول.
این سیستمی است که می‌تواند به ویژه برای کسانی که مهارت دستی برای تمیز کردن موثر دندان‌های خود را ندارند، ارزشمند باشد. آزمایش‌هایی که با استفاده از این سیستم روی دندان‌های ساختگی و واقعی انسان انجام شد، نشان داد که مجموعه‌های رباتیک می‌توانند با اشکال مختلفی مطابقت داشته باشند تا بیوفیلم‌های چسبنده‌ای را که منجر به حفره‌ها و بیماری‌های لثه می‌شوند، از بین ببرند. تیم دانشگاه پنسیلوانیا یافته‌های خود را برای اثبات مفهومی برای سیستم روباتیک در مجله ACS Nano منتشر کرد.
هیون (میشل) کو، پروفسور دپارتمان ارتودنسی و بخش‌های بهداشت دهان، دندان و دندانپزشکی کودکان در دانشکده دانشگاه پنسیلوانیا می‌گوید: «مراقبت‌های معمول از دهان دشوار است و می‌تواند برای بسیاری از افراد، به‌ویژه کسانی که به سختی دندان‌های خود را تمیز می‌کنند، چالش‌هایی ایجاد کند. شما باید دندان‌های خود را مسواک بزنید، سپس نخ دندان بکشید، سپس دهان خود را بشویید. این فرآیند دستی و چند مرحله‌ای است. نوآوری بزرگ در اینجا این است که سیستم روباتیک می‌تواند هر سه مورد را به صورت یکپارچه، بدون دست و به شکلی خودکار انجام دهد.»
بلوک های سازنده این میکروربات‌ها نانوذرات اکسید آهن هستند که هم فعالیت کاتالیزوری و هم فعالیت مغناطیسی دارند. با استفاده از یک میدان مغناطیسی، محققان می‌توانند حرکت و پیکربندی ربات را به گونه‌ای هدایت کنند که ساختارهای مویی شکلی که پلاک‌های دندانی را از سطوح وسیع دندان‌ها پاک می‌کنند، یا رشته‌های درازی که می‌توانند مانند طول نخ دندان بین دندان‌ها بلغزند، تشکیل دهند. در هر دو مورد، یک واکنش کاتالیزوری نانوذرات را به سمت تولید ضد میکروبی سوق می‌دهد که باکتری های مضر دهان را در محل از بین می برد.
کو می‌گوید: «فرقی نمی‌کند که دندان‌های صاف یا نامرتب داشته باشید، میکروربات‌ها با سطوح مختلف سازگار می‌شود. این سیستم می‌تواند با تمام گوشه‌ها و سوراخ های حفره دهان تنظیم شود.»
محققان حرکات میکروربات‌ها را بر روی یک صفحه کوچک از مواد دندان مانند، بهینه کردند. سپس، آنها عملکرد میکروربات‌ها را در تنظیم توپوگرافی پیچیده سطح دندان، سطوح بین دندانی و خط لثه با استفاده از مدل‌های دندان بر اساس اسکن دندان‌های انسان از کلینیک دندانپزشکی آزمایش کردند. در نهایت، آنها میکروربات‌ها را روی دندان‌های واقعی انسان آزمایش کردند که به گونه‌ای نصب شده بودند که موقعیت دندان‌ها را در حفره دهان تقلید کنند. یک میکروگرم ربات از نانوذرات اکسید آهن به طور موثر پلاک را از دندان‌ها پاک می کند. نانوذرات دارای هر دو خاصیت مغناطیسی و کاتالیزوری هستند.
محققان دریافتند که این سیستم میکرورباتیک می‌تواند به طور موثری بیوفیلم‌ها را از بین ببرد و آنها را از همه عوامل بیماری‌زای قابل تشخیص پاک کند. نانوذرات اکسید آهن برای مصارف دیگر مورد تایید سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) قرار گرفته‌اند و آزمایش‌های تشکیل‌های مو بر روی یک مدل حیوانی نشان داد که آنها به بافت لثه آسیبی نمی‌رسانند.
محققان می‌گویند ماهیت قابل تنظیم این سیستم می‌تواند آن را به اندازه کافی ملایم برای استفاده بالینی کند. این فناوری همچنین شخصی‌سازی شده است و می‌تواند با توپوگرافی‌های منحصربه‌فرد حفره دهان بیمار سازگار شود.