Рояк променящи формата си микророботи могат да мият, изплакват и почистват зъбите ви с конец

Точно както много хора са заменили ръчната си четка за зъби с електрическа, така и роботите биха могли да въведат нова ера в почистването на зъбите.

Учените създадоха рояк променящи формата си микророботи, за които твърдят, че могат да мият, изплакват и почистват зъбите ви с конец едновременно.

В проучване за доказателство на концепцията, изследователи от Университета на Пенсилвания показаха, че системата за свободни ръце може ефективно да автоматизира лечението и отстраняването на бактерии, причиняващи кариес и зъбна плака.

Системата може да бъде особено ценна за тези, на които им липсва ръчната сръчност, за да почистват зъбите си ефективно сами, казаха експертите.

Градивните елементи на тези микророботи са наночастици от железен оксид, които имат както каталитична, така и магнитна активност.

Използвайки магнитно поле, след това изследователите успяха да насочат тяхното движение и конфигурация, за да образуват или подобни на четина структури, които измиват зъбната плака от широките повърхности на зъбите, или удължени струни, които могат да се плъзгат между зъбите като конец за зъби.

И в двата случая каталитична реакция кара наночастиците да произвеждат антимикробни средства, които убиват вредните орални бактерии.

Футуристично: В проучване за доказателство на концепцията учените са създали рояк променящи формата си микророботи, които според тях могат да мият, изплакват и почистват зъбите ви с конец едновременно.  Наночастиците имат каталитични свойства, които елиминират патогените, причиняващи кариес

Футуристично: В проучване за доказателство на концепцията учените са създали рояк променящи формата си микророботи, които според тях могат да мият, изплакват и почистват зъбите ви с конец едновременно. Наночастиците имат каталитични свойства, които елиминират патогените, причиняващи кариес

Екипът проведе експерименти върху фалшиви и истински човешки зъби и откри, че микроботите са в състояние да се трансформират в различни форми, за да елиминират почти лепкавите биофилми, които водят до кариеси и заболявания на венците.

„Рутинната грижа за устната кухина е тромава и може да представлява предизвикателство за много хора, особено за тези, на които им е трудно да почистват зъбите си“, каза авторът на изследването Hyun Koo, професор в катедрата по ортодонтия в Училището по дентална медицина на Penn.

„Трябва да измиете зъбите си, след това да ги почистите с конец, след това да изплакнете устата си; това е ръчен, многоетапен процес.

„Голямата иновация тук е, че роботизираната система може да прави и трите по един автоматизиран начин без ръце.“

Друг автор на изследването Едуард Стийгър, старши изследовател в Училището по инженерство и приложни науки на Пен, каза: „Наночастиците могат да бъдат оформени и контролирани с магнитни полета по изненадващи начини.

„Ние образуваме влакна, които могат да се удължават, метят и дори да се прехвърлят напред-назад през пространството, подобно на конец за зъби.

„Начинът, по който работи, е подобен на това как роботизирана ръка може да протегне ръка и да почисти повърхност. Системата може да бъде програмирана да извършва автоматично сглобяването на наночастиците и управлението на движението.

Ку добави: „Дизайнът на четката за зъби е останал относително непроменен от хилядолетия.“

Въпреки че добавянето на електрически двигатели повиши основния формат “четина върху пръчка”, основната концепция остана същата.

Как работи: Тази графика показва как изследователите са успели да насочат движението и конфигурацията на микророботите, за да образуват или подобни на четина структури, които измиват зъбната плака от широките повърхности на зъбите, или удължени струни, които могат да се плъзгат между зъбите като конец за зъби

Как работи: Тази графика показва как изследователите са успели да насочат движението и конфигурацията на микророботите, за да образуват или подобни на четина структури, които измиват зъбната плака от широките повърхности на зъбите, или удължени струни, които могат да се плъзгат между зъбите като конец за зъби

Как работи: Тази графика показва как изследователите са успели да насочат движението и конфигурацията на микророботите, за да образуват или подобни на четина структури, които измиват зъбната плака от широките повърхности на зъбите, или удължени струни, които могат да се плъзгат между зъбите като конец за зъби

„Това е технология, която не е прекъсвана от десетилетия“, каза той.

Изследователите оптимизираха движенията на микророботите върху малка плоча от подобен на зъби материал.

След това те тестваха ефективността на ботовете – приспособяване към сложната топография на зъбната повърхност, междузъбните повърхности и линията на венците, използвайки 3D отпечатани модели на зъби, базирани на сканиране на човешки зъби от денталната клиника.

Накрая те изпробваха микророботите върху истински човешки зъби, които бяха монтирани по такъв начин, че да имитират позицията на зъбите в устната кухина.

На тези различни повърхности изследователите установиха, че микророботичната система може ефективно да елиминира биофилмите, изчиствайки ги от всички откриваеми патогени.

Наночастиците от железен оксид са одобрени от FDA за други употреби и тестове на образуванията на четина върху животински модел показват, че те не увреждат тъканта на венците.

„Няма значение дали имате прави зъби или неправилно подредени зъби, той ще се адаптира към различни повърхности“, каза Ку. „Системата може да се приспособи към всички кътчета и кътчета в устната кухина.“

Системата също е напълно програмируема.

Роботистите и инженерите на екипа използваха вариации в магнитното поле, за да настроят прецизно движенията на микророботите, както и да контролират твърдостта и дължината на четината.

Те откриха, че върховете на четините могат да бъдат направени достатъчно твърди, за да премахнат биофилмите, но достатъчно меки, за да се избегне увреждане на венците.

Приспособимият характер на системата може да я направи достатъчно нежна за клинична употреба, казват изследователите, но и персонализирана, способна да се адаптира към уникалните топографии на устната кухина на пациента.

За да придвижи тази иновация до етапа на достъпност за обществеността, екипът на Penn продължава да оптимизира движенията на роботите и обмисля различни начини за доставяне на микророботите чрез устройства, монтирани в устата.

„Имаме тази технология, която е толкова или по-ефективна като миенето на зъбите с четка и конец, но не изисква ръчна сръчност“, каза Ку.

„Бихме се радвали това да помогне на гериатричното население и хората с увреждания. Вярваме, че това ще наруши настоящите модалности и значително ще подобри грижата за оралното здраве.

Проучването е публикувано в списанието ACS Нано.

ЧОВЕШКИЯТ МОЗЪК ЩЕ СЕ СВЪРЖЕ С КОМПЮТРИ „ДО ДЕСЕТИЛЕТИЯ“

В нова статия, публикувана в Frontiers in Neuroscience, изследователите започнаха международно сътрудничество, което предвижда новаторски разработки в света на „интерфейса на човешкия мозък/облака“ през следващите няколко десетилетия.

Използвайки комбинация от нанотехнологии, изкуствен интелект и други по-традиционни компютри, изследователите казват, че хората ще могат безпроблемно да свързват мозъците си с облак от компютър(и), за да събират информация от интернет в реално време.

Според Робърт Фрейтас младши, старши автор на изследването, флотилия от наноботи, вградени в мозъците ни, биха действали като връзка с умовете на хората и суперкомпютрите, за да позволят изтегляне на информация в „матричен стил“.

„Тези устройства ще навигират в човешката васкулатура, ще пресичат кръвно-мозъчната бариера и ще се позиционират точно между или дори в мозъчните клетки“, обяснява Фрейтас.

„След това те биха предавали безжично кодирана информация към и от базирана на облак суперкомпютърна мрежа за наблюдение на състоянието на мозъка в реално време и извличане на данни.“

Интерфейсите няма да спрат само да свързват хора и компютри, казват изследователите. Мрежа от мозъци също би могла да помогне за формирането на това, което те наричат ​​„глобален супермозък“, който би позволил колективна мисъл.

.