Des micro-robots révolutionnent le nettoyage dentaire
Le secteur médical a toujours occupé une place prépondérante dans les films de science-fiction dépeignant l’avenir de l’humanité, allant des mécanismes de guérison rapide à la régénération et au raccordement des membres amputés, sans oublier l’amélioration des capacités humaines grâce à des implants mécaniques.
Cependant, malgré cette image forte dans l’esprit des créateurs, le secteur médical a souffert d’un développement lent dans la réalité, se limitant essentiellement à des machines visant à renforcer les capacités de diagnostic des médecins. Le rôle de l’intelligence artificielle était principalement réservé à l’aide et à l’analyse des données des patients, sans offrir de diagnostics réels.
À l’Université de Pennsylvanie, le Dr. Hyun (Michelle) Ko et Edward Stiger ont dirigé des recherches sur certaines applications technologiques dans le domaine dentaire, en mettant en avant une technique innovante de « micro-robots ». Ces robots sont conçus pour agir comme une équipe de nettoyage intégrale pour les dents, dans le but de réduire les risques de contamination dentaire et les dommages ultérieurs. Malgré la simplicité de cette idée, elle ouvre la porte à une nouvelle ère pour le secteur dentaire.
Des robots à ingérer
Ces micro-robots possèdent une variété de fonctions réalisables dans la cavité buccale, allant du nettoyage des dents à l’élimination des résidus collés, en passant par le traitement de certaines affections mineures des dents. Grâce à un dispositif de guidage magnétique, ces robots peuvent être contrôlés pour exécuter des commandes programmées au préalable.
Le dispositif de guidage magnétique est orienté vers la zone nécessitant un traitement ou un nettoyage, et les robots commencent alors à traiter les problèmes identifiés, en suivant les instructions programmées, qu’il s’agisse de nettoyer les dents ou de traiter des problèmes dentaires spécifiques.
Concernant l’introduction des robots dans le corps, Ko, le responsable du projet, a expliqué que le secret réside dans la fabrication de ces robots. Ils sont constitués de particules extrêmement fines fabriquées à partir de composés d’oxyde de fer, une matière couramment utilisée dans les aliments et approuvée par la FDA (Food and Drug Administration) des États-Unis. Ainsi, le patient ingère ces particules qui s’assemblent pour former des micro-robots.
Ko a ajouté qu’ils travaillent sur d’autres méthodes et options d’utilisation de ces robots, notamment en les combinant avec un dentifrice spécial et une brosse à dents dédiée, où les robots seraient dirigés par un appareil ressemblant à un protège-dents contenant le magnétisme nécessaire pour orienter les robots directement vers la cible.
Les propriétés des composés d’oxyde de fer
Les scientifiques ont pu développer ces micro-robots grâce aux propriétés uniques des composés d’oxyde de fer, qui sont des agents catalytiques capables de générer des antibiotiques tuant les microbes présents entre les dents, en plus de polir les bords dentaires.
Les caractéristiques magnétiques de ces composés permettent également de construire et de diriger facilement les micro-robots dans la bouche. Étant donné que le robot est constitué de particules très petites, cela lui permet de s’adapter aux contours de la cavité buccale et aux dents, et ainsi d’atteindre des zones difficiles d’accès avec une brosse à dents ordinaire.
Un succès impressionnant dans les essais pratiques
Aucun projet scientifique ne peut être considéré complet sans des essais qui renforcent ses résultats et démontrent sa capacité à résoudre des défis spécifiques. Selon les expériences menées par l’équipe de recherche de l’Université de Pennsylvanie, cette innovation peut nettoyer les dents et éliminer les microbes jusqu’à 80%.
L’équipe a mis en place deux types d’expérimentations pour valider son idée. Dans un premier temps, ils ont imprimé une structure tridimensionnelle simulant la configuration des dents humaines et de leurs tissus environnants. Ils ont utilisé les micro-robots pour nettoyer la contamination autour de ces dents, puis ont comparé les résultats avec un autre modèle utilisant des méthodes de désinfection conventionnelles.
Les résultats ont montré que le modèle de robots a atteint un taux de désinfection de 100% des microbes présents dans la structure, ce qui signifie que les dents étaient entièrement propres, sans aucune trace bactérienne, ce qui dépasse de nombreux nettoyants dentaires et produits chimiques associés.
Pour renforcer cette découverte, l’équipe a réalisé un autre test sur des animaux, au cours duquel les robots ont réussi à éliminer 80% des microbes présents. Bien que cette différence puisse découler de la nature de la bouche et de la structure dentaire chez l’homme par rapport à l’animal, l’équipe s’efforce d’améliorer ces résultats avec l’approche de la fin des tests sur les animaux et un passage aux essais humains d’ici la fin de l’année.
Il convient de noter que le coût de fabrication et de programmation de ces micro-robots n’est pas excessif, se rapprochant de celui d’une brosse à dents électrique, ce qui laisse entrevoir une acceptation générale dès leur commercialisation. Cependant, le temps de nettoyage peut atteindre jusqu’à 10 minutes dans certains cas, un aspect que l’équipe tente d’optimiser.
Des applications variées pour cette technologie
L’équipe vise principalement à appliquer son travail au nettoyage direct des dents. Bien que cet objectif semble simple, il offre de nombreuses opportunités pour les personnes souffrant de problèmes moteurs qui les empêchent de manipuler une brosse à dents de manière fluide, ce qui réduit les taux de contamination et les blessures dentaires.
De plus, cette technologie ouvre la voie à un monde de micro-robots pouvant être contrôlés à distance. Cela pourrait être utilisé ultérieurement pour éliminer les microbes intestinaux ou même respiratoires, et il est envisageable que cette technologie évolue pour permettre à ces robots de réaliser de simples opérations chirurgicales et de désinfecter des blessures pour éviter toute contamination.
Donc, les limites de cette technologie semblent infinies, et les applications futures ne pourront être confirmées qu’après l’achèvement des tests sur le terrain. Toutefois, cette innovation pourrait être comparable à la découverte de la pénicilline en termes d’importance. Alors, les micro-robots pourraient-ils un jour remplacer les dentistes dans ce domaine ?