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Des microrobots qui nettoient les dents

Technologie 26 avril 2019

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Une armée de minuscules robots se précipitant à l’intérieur de votre bouche pour laver vos dents; c’est une pensée inquiétante, et pourtant c’est peut-être l’un des moyens les plus efficaces de traiter les biofilms bactériens qui recouvrent nos dents – ainsi que les conduites d’eau, les cathéters et d’autres objets difficiles à nettoyer.

Une armée de robots pour nettoyer les dents

Passez votre langue autour de vos dents et ressentez ces biofilms qui les recouvrent presque toujours. Les biofilms sont de petites communautés de micro-organismes, bactériens et autres, qui se rassemblent, collent leurs parois cellulaires et se lient à des surfaces dans des structures tridimensionnelles, assemblées avec toutes sortes de polymères. Ils ont été décrits comme de petites villes microbiennes fonctionnant comme de petites communautés coordonnées.
Ils se forment partout – pas seulement dans notre bouche sous forme de plaque dentaire, mais aussi dans votre vaisselle sale, sur les rochers, dans des tuyaux, du matériel chirurgical, et partout où du liquide et des microbes se rencontrent – et lorsque les bactéries se rassemblent dans ces films gluants, elles peuvent devenir beaucoup plus résistant aux antibiotiques que si elles étaient seules
Et ils sont difficiles à casser – par conséquent, les dentistes doivent passer autant de temps à éliminer les dépôts de plaque sur vos dents dans un processus fastidieux et inconfortable.
Des chercheurs des facultés de médecine dentaire et des facultés d’ingénierie et de sciences appliquées de l’Université de Pennsylvanie se sont associés pour mener une étude interdisciplinaire afin de déterminer comment de minuscules robots ressemblant à des charrues peuvent être utilisés pour nettoyer ces biofilms et différentes surfaces.

Ces robots sont le fruit d’une collaboration interdisciplinaire

La solution est d’utiliser des nanoparticules d’oxyde de fer. Elles sont le fruit d’une collaboration entre des équipes d’ingénieurs et des dentistes qui ont découvert qu’ils travaillaient sur des projets complémentaires. Les ingénieurs utilisaient des nanoparticules d’oxyde de fer pour construire de minuscules robots qu’ils pouvaient contrôler à distance à l’aide de champs magnétiques et des bactéries les plus résistantes aux antibiotiques qui décomposent les biofilms.
Une équipe avait alors la robotique et l’autre un travail parfaitement adapté à ce type de robot pur nettoyez les dents. Une étude collaborative en a résulté. Cette curieuse association d’ingénieurs et de scientifiques a développé ce qu’ils appelaient des robots antimicrobiens catalytiques, ou CAR et a testé leur efficacité dans les applications de destruction de biofilm.
En bref, ils ont très bien fonctionné. L’équipe a suspendu son CAR dans une solution et l’a guidée magnétiquement afin de nettoyer avec précision les surfaces en verre plat et des tubes en verre fermés. Les microrobots ont non seulement dégradé et brisé le biofilm, mais ils ont également traîné avec eux la crasse dégradée, ne laissant aucune trace de biofilm.
Encouragée par ce succès, l’équipe s’est tournée vers une dent humaine et a découvert qu’ils étaient non seulement en mesure de nettoyer la surface extérieure des dents de manière très efficace, mais aussi de nettoyer des zones difficiles d’accès entre les dents.

Ces robots peuvent biodégrader ce biofilm

« Les traitements qui existent en ce moment contre les biofilms sont inefficaces car ils sont incapables de dégrader simultanément la matrice protectrice, de tuer les bactéries incrustées et d’éliminer physiquement les produits biodégradés », a déclaré Hyun Koo, de l’École de médecine dentaire l’uPenn. « Ces robots peuvent faire ces trois choses en même temps et très efficacement, ne laissant aucune trace de biofilm. »
L’équipe a également déclaré que leur système pourrait trouver des applications permettant de réduire le risque de contamination des implants et de garder les conduites d’eau et les cathéters propres. Ainsi, les dentistes pourront peut-être ranger rapidement leurs outils de nettoyage et commencer à laver les dents en profondeur en remplissant la bouche d’une personne de liquide et en dirigeant magnétiquement une équipe de robots autour des dents.
Cette étude a été publiée Science Robotics.
Source : University of Pennsylvania
Crédit photo : Pixabay