Учёные создали зубную щётку, вырабатывающую электричество и убивающую бактерии
Исследователи представили зубную щётку с щетиной из пьезоэлектрического пластика. При чистке она даёт ток и помогает уничтожать бактерии, провоцирующие кариес и заболевания дёсен; работу опубликовали в Science Advances. Об этом пишет сайт ProGorodChelny.ru.
Антибактериальный эффект заложен в самой щетине. Её сделали из поливинилиденфторида (PVDF): этот материал заряжается при изгибе. Во время чистки волокна деформируются, возникает электрический заряд, а в слюне и воде запускаются реакции с появлением активных форм кислорода. Такие молекулы повреждают клетки микробов. Даже без работы щётка сохраняет слабый поверхностный заряд, мешающий бактериям закрепляться на головке.
В опытах с изолированными микробами электризованная щетина уничтожила свыше 50% Streptococcus mutans, связанных с кариесом. У нейлона показатель составил только 9%. Для Porphyromonas gingivalis, которую связывают с болезнями дёсен, снижение достигло 78%, тогда как нейлон дал меньше 8%. Когда добавляли антиоксидант, нейтрализующий активные формы кислорода, эффект почти пропадал.
У микробов также упала активность генов, отвечающих за ABC-транспортёры — насосы для переноса веществ через мембрану. Микробиолог Николас Якубович из Ньюкаслского университета, не участвовавший в работе, сомневается в трактовке: эти транспортёры переносят разные соединения, а данные не объясняют, как генетические изменения повлияли на бактерии. На биоплёнках, выращенных на эмали коровьих зубов, новая модель сняла больше 99% налёта, обойдя нейлоновый аналог. Затем её проверили на 115 взрослых с кариесом или воспалением дёсен. Люди чистили зубы два раза в день три месяца. В группе PVDF-щёток зафиксировали меньше налёта, воспаления и кровоточивости, ниже долю вредных бактерий и выше — полезных.
PVDF-щетина не теряла структуру и электрические свойства после трёх месяцев имитации эксплуатации. Лабораторные мышиные клетки не страдали при контакте, а чистка коровьей эмали не повышала шероховатость. Длительное применение у человека эти тесты не подтверждают. Якубович обратил внимание на условия опытов: в лаборатории микробы находятся на щетине часами, а во рту контакт длится недолго. Клиническое испытание оставалось небольшим, поэтому для сравнения с обычными щётками нужны более широкие исследования. Якубович считает работу только доказательством концепции.
