磁性机器人可用于杀死，降解和去除各种牙科和实验室表面的生物膜。这些装置由宾夕法尼亚大学的跨学科研究团队开发，可以帮助抵抗持久的抗生素抗性生物膜感染和医疗设备的生物污染。
生物膜由包裹在聚合物质保护基质中的细菌细胞群组成。它们粘附在体内的各种表面 - 它们可以引起感染和其他并发症 - 或者附着在非生物结构上，例如导管和植入物。生物膜是复杂的，机械稳定的支架是可耐抗菌治疗，以便消除他们来说是一个重要的挑战-尤其是当我们接近抗生素后时代说，玄古永锵的的牙医学院，谁领导这项研究工作连同爱德华Steager的的工程与应用科学学院。
问题在于，由于两个原因，目前的抗菌技术在很大程度上是无效的。研究人员说，首先，他们没有解决与耐药性相关的生物膜的结构和生物学特性。第二个问题是，生物膜可以迅速在表面上重新建立并重新占据。
“杀死 - 降低和移除”的方法
由于催化抗菌机器人(CAR)，由Koo和Steager团队开发的新的“杀死 - 降解 - 去除”方法解决了这两个问题。这些生物混合平台由悬浮在过氧化氢和酶溶液中的磁性氧化铁纳米颗粒制成，它们在现场产生自由基，分解生物膜的基质，从而更有效地杀死细菌。一旦被破坏，通过施加外部磁场将细菌生物质碎片“犁”掉，因此生物膜不能再生。
研究人员说，他们可以在表面区域扫他们的汽车一样大的150毫米2或引导它们良好定义的路径来局部地微尺度精度除去细菌，同时留下周围域完好无损。这可能是有用的，例如，“去除生物膜而不损坏附近的宿主组织或在特定的病理位点取样生物膜，以确定微生物组成，”他们解释说。
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到达难以进入的区域
Penn团队还设计了第二种类型的CAR，其中包含含有磁性纳米颗粒的3D模塑软琼脂，可以从更复杂的结构中去除生物膜，如圆柱形管的弯曲壁或牙齿上难以进入的区域。实际上，这些装置甚至能够瞄准牙齿最难以触及的部位 - 地峡(根管之间的狭窄通道，其中生物膜 - 牙菌斑 - 经常被占据)。在这些情况下，CAR通过生物膜堵塞“钻”，同时杀死其中的细菌。
“生物膜的现有处理是无效的，因为它们不能同时降解保护基质，杀死嵌入的细菌，并物理去除生物降解产品，”Koo说。“这些机器人可以非常有效地同时完成这三个机器人，不会留下任何生物膜痕迹。”
标签：抗菌磁力机器人
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