Самозаряжающаяся зубная щетка генерирует электричество для уничтожения бактерий

В разработку технологий производства зубных щеток вкладывается много времени и усилий, будь то изменение угла наклона щетинок или доработка и улучшение электрических моделей. Независимо от этих разработок, все они, по сути, в большей или меньшей степени, выполняют одну и ту же функцию: механическое чистящее движение для очистки зубов. Но вскоре может появиться усовершенствованная версия. Ученые разработали зубную щетку без батареек, которая генерирует собственное электричество, помогая уничтожать бактерии, вызывающие образование зубного налета, во время чистки.

Даже при тщательном соблюдении правил гигиены полости рта, традиционные зубные щетки все равно могут оставлять после себя бактерии, потенциально вызывающие кариес. И независимо от того, насколько тщательно чистить зубы перед сном, к утру бактерии уже успевают размножиться. Чтобы обеспечить лучшую защиту, Яньхуэй Лу из Стоматологической школы и больницы Пекинского университета и ее коллеги предположили, что использование электричества непосредственно в щетинках может решить эту проблему. Эта идея не совсем нова, но они встроили электричество непосредственно в обычную зубную щетку, используя специальные материалы, которые питаются сами по себе во время чистки. Подробности их инновации изложены в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Чтобы создать щетку, вырабатывающую собственное электричество, команде сначала нужно было найти подходящий материал. Они остановили свой выбор на «умном» пластике под названием PVDF, который генерирует крошечные электрические заряды каждый раз, когда сгибается и изгибается. Эти микроимпульсы электричества реагируют с водой во рту, образуя вещества, безвредные для клеток человека, но смертельные для бактерий.После того как они протестировали материал и получили подходящую форму щетины, следующим шагом стало тестирование технологии на добровольцах. Они набрали 115 взрослых и разделили их на четыре группы для трехмесячного испытания. Две группы чистили зубы новыми самозаряжающимися щетками, а остальные использовали стандартные ручные щетки. Все участники чистили зубы дважды в день зубной пастой без фтора.

Тем временем исследователи проводили регулярные стоматологические осмотры и собирали образцы зубного налета, которые затем подвергали генетическому секвенированию для отслеживания изменений в микробиоме полости рта. Результаты оказались впечатляющими. Количество зубного налета снизилось примерно на 40% у людей, использовавших экспериментальные щетки, по сравнению с примерно 15% у тех, кто использовал стандартные нейлоновые щетки.

У добровольцев, использовавших экспериментальные щетки, также наблюдалось уменьшение воспаления и кровотечения десен, а также снижение относительной численности нескольких бактерий, вызывающих заболевания. «Таким образом, эти результаты продемонстрировали, что мы успешно изготовили самозаряжающиеся зубные щетки с хорошими пьезоэлектрическими и механическими свойствами», — написали авторы исследования.

Однако команда отмечает, что прежде чем их щетки станут обычным явлением в ванных комнатах, необходимы дальнейшие исследования. В будущем будут проведены более длительные наблюдения для подтверждения постоянных преимуществ самозаряжающихся зубных щеток и их пользы для здоровья зубов.

Игорь НАУМОВ
По материалам Medical Xpress