Des chercheurs américains ont récemment mis au point un système microrobotique mains libres, composé de nanoparticules, qui peut non seulement brosser les dents, mais aussi utiliser du fil dentaire et rincer les dents en une seule étape, ce qui permet d'éliminer efficacement le biofilm des dents. (Photo : cybrain/Shutterstock)
PHILADELPHIE, Pennsylvanie, États-Unis : Une bonne hygiène bucco-dentaire nécessite une certaine dextérité manuelle, et peut s’avérer difficile pour les personnes âgées et les personnes handicapées. Cependant, des chercheurs américains ont récemment mis au point un système microrobotique mains libres, capable de brosser les dents, d’utiliser du fil dentaire et de les rincer, ainsi que de traiter et d’éliminer les bactéries à l’origine des caries dentaires.
Dans leur étude de validation du concept, une équipe multidisciplinaire de chercheurs de l'école de médecine dentaire et de l'école d'ingénierie et de sciences appliquées de l'université de Pennsylvanie, a conçu des superstructures robotiques adaptatives à la topographie de la surface, composées de nanoparticules d'oxyde de fer qui possèdent deux propriétés uniques. Premièrement, elles sont magnétiques, ce qui permet de manipuler leur mouvement et de contrôler leur configuration pour former différentes formes, dont une qui ressemble à des poils et une autre qui ressemble à du fil dentaire. Deuxièmement, ils sont catalytiques et peuvent donc activer le peroxyde d'hydrogène, pour créer un rinçage antimicrobien capable de tuer instantanément les bactéries buccales nocives et de dégrader le biofilm.
« Imaginez des personnes souffrant d'un handicap physique ou médical, ou des personnes âgées qui n'ont pas la dextérité manuelle nécessaire pour se brosser les dents et utiliser du fil dentaire. Il s'agit là d'un besoin majeur non satisfait d'aide à la santé bucco-dentaire », a déclaré à Dental Tribune International (DTI) le co-auteur de l'étude, le professeur Hyun Michel Koo, du département d'orthodontie de la Penn Dental Medicine.
Une technologie de brossage révolutionnaire
Dane un entretien, le professeur Koo a expliqué à DTI les raisons qui ont motivé l'étude : outre le fait de faciliter le brossage des dents pour les personnes âgées ou handicapées, les chercheurs ont cherché à faire progresser la technologie du brossage. La conception de la brosse à dents, essentiellement « bristle-on-a-stick » (bâton de soie), est restée relativement inchangée depuis des siècles. Elle nécessite une opération manuelle et de la dextérité et n'est pas totalement efficace. C'est une technologie qui n'a pas été bouleversée depuis des décennies ».
Le système robotisé est personnalisable, ce qui signifie que la rigidité et la longueur des poils peuvent être facilement contrôlées pour que les poils soient suffisamment fermes pour éliminer le biofilm, mais suffisamment souples pour éviter d'endommager la gencive. En outre, le système peut s'adapter à la topographie unique des dents d'une bouche donnée. La brosse robotisée peut s'étendre, effectuer différents mouvements de balayage et se déplacer d'avant en arrière dans l'espace.
En formant des radicaux hydroxyles en présence de peroxyde d'hydrogène (H2O2), les nanoparticules, qui ont également des propriétés magnétiques, peuvent éliminer efficacement la plaque dentaire. (Image : Min Jun Oh/Penn Dental Medicine)
« Toutes ces caractéristiques combinées offrent une capacité remarquable à nettoyer les dents autour de la marge gingivale, entre les dents et dans d'autres zones difficiles d'accès, ce qui permet d'éliminer complètement la plaque dentaire », a expliqué le professeur Koo.
Les chercheurs sont convaincus que, grâce à cette innovation révolutionnaire, le système « bouleversera les modalités actuelles et fera progresser considérablement les soins bucco-dentaires ».
Les chercheurs travaillent actuellement à l'optimisation des mouvements des robots et à l'introduction de l'innovation dans les cliniques dentaires. L'une des options possibles consisterait à introduire les microrobots dans la bouche des patients au moyen de dispositifs d'adaptation buccale.
Applications au-delà de la dentisterie
Le professeur Koo a noté que la flexibilité du système permet de l'utiliser dans différents contextes, notamment pour le traitement des infections endodontiques et la désinfection du canal radiculaire. En outre, le système offre des applications au-delà de la dentisterie. « Les microrobots peuvent être adaptés pour éliminer le biofilm qui infecte les dispositifs médicaux, tels que les implants orthopédiques et les cathéters, ou qui obstrue les conduites d'eau et contamine d'autres surfaces », a conclu le professeur Koo.
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