人类科技进步的一大动因，其实是懒惰。从洗碗机到扫地机器人，现在就连刷牙微型机器人也出现了！

你没有听错，这是一种能在口腔中清除病菌的小型机器人。这种微型机器人不仅能根据其构成材料的化学特性，清理导致蛀牙的牙齿生物膜和细菌，还能采集口腔中的病菌，帮助诊断口腔问题。这一研究成果一经发布便引起了广泛关注，甚至有人开始设想，未来是否连牙医都不再需要？

这种刷牙微型机器人拥有三大功能：变形、除垢和采集诊断资料。背后的技术原理是利用氧化铁纳米颗粒（IONP）的磁场控制和化学特性。

首先，通过磁场控制，氧化铁纳米颗粒可以变形，形成类似牙刷的结构，这些“鬃毛”能够穿透牙齿表面的生物膜，清理牙垢。此外，这些“鬃毛”的长度和覆盖面积可以调节，这取决于纳米颗粒悬浮液的浓度、流体拖拽力的速度以及磁场强度等因素。

除了物理除垢，这种机器人还利用氧化铁纳米颗粒的化学特性，催化过氧化氢产生抗菌效果，从而有效杀死病菌。研究团队还在实验中发现，纳米颗粒可以将活性病菌带出，作为牙医诊断口腔问题的依据。

为了确保这种机器人不会对口腔造成损害，研究团队对其生物相容性进行了测试。结果显示，经过10分钟的“刷牙”，猪颌牙龈组织未受损，纳米颗粒也没有表现出细胞毒性。因此，这种微型机器人理论上可以投入使用。

研究团队正在进一步优化机器人的运动控制，并考虑开发一种口腔贴合设备，以降低使用门槛。这种创新的刷牙微型机器人，无疑为口腔护理带来了革命性的变化。

这项研究由宾夕法尼亚大学的口腔医学学院和工程与应用科学学院合作完成，并已发表在《ACS纳米》杂志上。通讯作者Edward Steager博士是宾夕法尼亚大学的高级研究员，研究领域包括自动化与机器人技术。另一位通讯作者Hyun Koo博士则是宾夕法尼亚大学牙科医学院的教授，研究方向涵盖生物外基质和生物膜内微环境等。