«Бьет» по бактериям током и не просто очищает, а стерилизует зубы.
Чистка зубов за последние годы практически не изменилась: как бы ни совершенствовали щетку, она все равно лишь механически удаляет налет. Ученые из Китая решили добавить к этому электричество и разработали экспериментальную щетку, которая «бьет» по бактериям током. Как сообщает New Atlas, заряд она вырабатывает самостоятельно.
Зубной налет — это не просто остатки пищи. Бактерии, производящие кислоты и вызывающие кариес, обитают на зубах и деснах, создавая вокруг себя липкую сеть — биопленку. Благодаря ей их сложно смыть или проглотить вместе со слюной. Щетка разрушает эту сеть и удаляет остатки пищи, но бактериям приходится тратить силы на восстановление лишь до следующего дня. Ополаскиватели задерживают их возвращение, но могут навредить и полезной микрофлоре.
Пытались улучшить чистку и раньше. Ионные щетки выделяют заряженные частицы, благодаря которым налет хуже удерживается на зубах. Другие модели добавляют в щетинки антибактериальные вещества. Однако у обоих подходов имеются недостатки: необходимость в питании или сомнительная долговременная эффективность.
Новая разработка не требует батарейки. В щетинки внедрили нити из поливинилиденфторида (PVDF) — пьезоэлектрического материала, который генерирует электрический заряд. Он инициирует химические реакции прямо там, где скапливаются бактерии. В процессе реакций образуются активные формы кислорода — вещества, которые уничтожают биопленку и наносят вред микробам.
Сама идея не нова. В 2024 году ученые исследовали щетку с электрически поляризованным политетрафторэтиленом (PTFE). Под воздействием ультразвука материал создавал активные формы кислорода, и в лабораторных экспериментах это обеспечивало антибактериальный эффект и даже отбеливание зубов.
Нити PVDF протестировали различных диаметров. Число ключевых возбудителей заболеваний полости рта — Streptococcus mutans и Porphyromonas gingivalis — уменьшилось на 45–78%. Обычная нейлоновая щетка справилась менее чем с 10%. В опытах на коровьих зубах биопленка исчезла более чем на 99%.
Щетку испытали и на людях. В трехмесячном исследовании участвовали более 100 добровольцев, всем предоставили одинаковые инструкции по чистке зубов, а изменения микрофлоры отслеживали с помощью генетического секвенирования. Данные 115 участников показали снижение доли нескольких патогенов, а показатели налета и состояния десен оказались лучше, чем при обычной чистке.
Тем не менее, радоваться пока рано. Меньшая доля потенциально вредных бактерий не обязательно означает, что их стало меньше в целом. А меньший налет и кровоточивость — еще не гарантия, что у пользователей со временем станет меньше кариеса и они избежат пародонтита. Для ответа на эти вопросы потребуются более длительные наблюдения. Однако испытания на людях выводят концепцию за пределы лабораторных исследований, которыми ограничивались предыдущие подходы.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Фото: hi-tech.mail.ru