Микробы в ужасе. В Китае создали зубную щётку, которая бьёт током

Обычная зубная щётка работает за счёт трения. Она снимает налёт механически, но не убивает бактерии, которые в этом налёте прячутся.

Учёные из Пекинского университета решили эту проблему неожиданным способом: они сделали щетинки из материала, который вырабатывает электричество, когда гнётся. И, судя по первым испытаниям, это работает – микробы гибнут.

В чём идея?

В основе китайской разработки - материал поливинилиденфторид. Это полимер, который после специальной обработки приобретает пьезоэлектрические свойства: если его деформировать (согнуть), на поверхности возникнет электрический заряд.

Учёные превратили этот материал в тонкие волокна и сделали из них щетинки. Когда мы чистим зубы, щетинки сгибаются и распрямляются. В этот момент они вырабатывают микроскопические разряды. Те запускают в слюне химическую реакцию, в результате которой образуются активные формы кислорода — агрессивные молекулы, повреждающие клеточные мембраны бактерий. А как только щетинка выпрямляется, заряд уходит с поверхности.

Дополнительное преимущество такой щётки в том, что поверхностный заряд мешает бактериям прикрепляться к самим щетинкам. То есть устройство дольше остаётся чистым.

Что показали испытания?

Сначала были эксперименты в лаборатории. Инновационные щетинки протестировали на двух ключевых бактериях полости рта. Одна из них, Streptococcus mutans, вызывает кариес, другая, Porphyromonas gingivalis, связана с заболеваниями дёсен.

Результат впечатляет: электрические щетинки уничтожили около 53% стрептококков и 78% порфиромонад. Обычные нейлоновые щётки в аналогичных словиях справились лишь с 9% и 8%, соответственно.

Потом наступил клинический этап испытаний. В нём приняли участие 115 взрослых людей с воспалениями дёсен или кариесом. Их разделили на две группы: одни пользовались щёткой, «бьющей током», другие — обычной нейлоновой.

Все добровольцы чистили зубы дважды в день в течение трёх месяцев. В результате показатель зубного налёта у группы с новой щёткой снизился примерно на 40%. У группы с обычной — примерно на 15%. Воспаление и кровоточивость дёсен сильнее уменьшились тоже у тех, кто пользовался экспериментальной щёткой. А генетический анализ налёта показал, что у этих людей к тому же сократилась доля некоторых бактерий, связанных с заболеваниями полости рта.

Проверка на безопасность тоже проводилась. Учёные не нашли повреждений эмали и токсичного воздействия материала на клетки человека.

Что говорят эксперты?

Пародонтолог Фрэнк Сканнапьеко из Университета Буффало отреагировал на исследование китайских коллег с осторожным интересом. Он назвал идею «новым поворотом старой концепции» и допустил, что такая щётка может эффективнее удалять налёт, чем обычная ручная. Но тут же оговорился: нужны дополнительные тесты, чтобы доказать и эффективность, и безопасность такого устройства.

Микробиолог Николас Якубовикс из Университета Ньюкасла настроен более скептично. «Замечательно, что появились новые подходы, которые действительно усиливают эффект механической очистки, — сказал он изданию LiveScience. - Мысль о том, что поверхность щётки сама по себе что-то активно делает, весьма любопытна».

Но главное возражение — это фактор времени. В лабораторных опытах бактерии часами находились под воздействием нагруженных щетинок. «На практике же во рту щетинка соприкасается с зубом или тканями полости рта считаные мгновения, — подчёркивает он. - В лучшем случае на каждый зуб отводится несколько секунд».

Хватает и других неясностей. Якубовикс сомневается в генетическом объяснении, предложенном авторами, авторов. И наконец, самое важное. «Нам нужно убедиться, что это безопасно для тканей при долгом использовании», — предостерегает эксперт. Активные формы кислорода губительны для бактерий, но могут повреждать и клетки дёсен.

Меньшее количество зубного налёта и меньшее кровотечение спустя три месяца ещё не означают меньшего числа случаев кариеса или пародонтита через десять лет. Для такого вывода требуются более продолжительные исследования с большим числом участников. Сам Николас Якубовикс называет эту научную работу подтверждением концепции, которой ещё требуются надёжные клинические данные. А пока лучшим выбором остаются обычная зубная щётка и нить.

Что надо иметь в виду

Это исследование — только первый шаг, и авторы сами это признают. Вот что остаётся за скобками:

Долгосрочная эффективность. Испытание длилось три месяца. Предотвращает ли такая щётка кариес в перспективе — неизвестно.

Сравнение с электрическими щётками. В испытании участвовали только ручные нейлоновые щётки. Как такая щётка покажет себя против современных электрических или звуковых моделей — вопрос открытый.

Цена. О стоимости производства и розничной цене разработчики пока не говорят. Когда щётка появится в продаже, тоже неясно.

Примечательно, что зубная щётка принципиально не менялась больше тысячи лет: по сути, это палка с щетиной, которой трут зубы. Китайские учёные добавили к этому механическому действию химическое — без проводов, без зарядки, без батареек. Но пока это лишь красивая инженерная идея, которая прошла только первый серьёзный тест.