自发电抗菌牙刷问世

这项研究发表在《Science Advances》期刊上。 研究人员希望解决传统刷牙方式面临的一个难题：牙菌斑是由细菌及其分泌物共同构成的一种黏性生物膜，能够牢牢附着在牙齿表面，为细菌提供保护，使它们不容易被唾液冲走，也难以通过简单漱口彻底清除。 牙菌斑中的部分细菌会利用食物中的糖分产生酸性物质，逐渐破坏牙釉质，最终导致龋齿。 此外，某些口腔细菌还与牙龈炎和牙周疾病密切相关。 普通牙刷主要通过刷毛的机械运动破坏生物膜结构，并清除其中的食物残渣，但细菌往往能够在刷牙后重新繁殖，逐渐恢复原有的生物膜。

此次研究团队将聚偏二氟乙烯（PVDF）压电材料制成细丝，并直接编织进牙刷刷毛。 PVDF是一种具有压电特性的高分子材料，当它受到弯曲、挤压或其他机械作用时，内部电荷分布会发生变化，从而在材料表面产生电势差。 这些电荷能够驱动刷毛附近发生化学反应，生成活性氧（ROS），从而削弱甚至破坏细菌。 在实验室测试中，这种压电刷毛能够使变形链球菌和牙龈卟啉单胞菌的数量减少45%至78%，而使用普通尼龙刷毛刷牙，细菌数量减少幅度不足10%。

研究人员还使用牛牙作为实验对象，测试新型刷毛对牙菌斑生物膜的破坏能力，结果显示生物膜清除效率超过99%。 研究团队还开展了一项为期三个月的人体测试，共有115名志愿者参与相关评估。 结果显示，使用新型压电牙刷的参与者口腔中若干潜在致病菌的相对丰度有所下降，同时牙菌斑指标和牙龈健康指标也出现改善。 研究人员也提醒，某些有害细菌所占比例下降，并不意味着口腔中的细菌总量一定减少，牙菌斑减少和牙龈出血改善，也不能直接证明使用这种牙刷能够长期降低龋齿或牙周炎的发生率。

这项技术将机械清洁与局部化学杀菌结合起来，理论上可以从物理和化学两个层面共同对付牙菌斑。 如果未来能够解决材料耐久性、长期口腔安全性以及规模化制造等问题，这种无需电池的抗菌牙刷或许能够成为传统口腔护理工具的一种升级方向。 不过，在更多临床证据出现之前，它仍然属于实验性技术，不能取代常规刷牙、含氟牙膏以及必要的专业牙科护理。