III. Микророботы, регенерация зубов и синтетическая эмаль… Что дальше?
III часть (н.в. — ближайшее будущее)
(2014 — 2022) увеличение количества конкурентов
В процессе развития зубных щеток появлялись всё новые и новые модели, отличающиеся как своим функционалом, так и внешним видом. Именно поэтому на рынке сейчас представлено огромное множество различных моделей щеток, со своими плюсами и минусами.
Далее автор приводит 5 самых известных и лучших, с точки зрения экспертов, зубных щеток на сегодняшний день.
Acleon F-36
Acleon F-36
Acleon F-36 — уникальное предложение на рынке электрических зубных щеток. В отличие от аналогов, она оснащается ультразвуковым мотором, который обеспечивает вибрацию с частотой 60000 движений в минуту. Это на 87% больше, чем у электрических щеток других брендов.
Плюсы: Высокая мощность, разные режимы работы, эффективная чистка зубов и десен без повреждения, водонепроницаемый корпус
Минусы: Нет
Acleon F-36
CS Medica CS-262. Бюджетная модель в рейтинге лучших электрических зубных щеток. Первое, что обращает на себя внимание — использование классических батареек. Производитель уверяет, что от двух пальчиковых элементов щетка проработает 150 дней. Известный факт, что обычные батарейки более выносливы по сравнению с аккумуляторами аналогичной формы. В комплекте с насадками идет защитный колпачок. Немногие производители утруждают себя приложением этого аксессуара. Хотя он, безусловно, важен, например, в поездках.
CS Medica CS-262
CS Medica CS-262
Плюсы: Лёгкая, цена.
Минусы: Существуют проблемы с герметичностью корпуса
Oral-B Vitality 3D White
Oral-B Vitality 3D White Еще одна популярная модель от немецкого бренда. Максимально простая: никаких датчиков, подсветок и прочих наворотов. От более дорогих моделей ее отличает скорость. Считается, что чем больше оборотов, тем качественнее чистка. Здесь нет сверхмощного двигателя, но и того что есть достаточно для комфортной чистки. Некоторые же наоборот испытывают проблемы с кровоточивостью десен, поэтому для них наоборот такая скорость окажется плюсом.
Oral-B Vitality 3D White
Плюсы: Цена/качество, для данной щетки подходят все те же самые насадки, что и других моделей этой фирмы.
Минусы: Долгая зарядка батареи, которая со временем выдерживает от силы 10 чисток
Megasonex
Megasonex Премиальный продукт из Гонконга, который начинается с упаковки. Стильная черная коробка, внутри которой щетка в чехле, пара насадок, зарядное устройство. Устройство генерирует ультразвук на частоте 1.6 МГц. Для щетки выпускают четыре вида насадок.
Megasonex
Плюсы: Заряжается устройство быстро — 6-8 часов. После этого его хватает на две недели.
Минусы: Цена завышенная для такого качества
Colgate 360°
Colgate 360° Бюджетный вариант для знакомства с электрическими щетками. Насадки можно менять, батарейки также легко заменить на новые. Есть модели разных цветов. Одна из новинок прошлого года — в черном корпусе со щетинками содержащими уголь.
Colgate 360°
Плюсы: Цена/качество
Минусы: Из особенностей, которые можно отнести и в разряд недостатков — особенность вращающегося элемента. Дело в том, что крутится не все щетина, а только нижняя отдельная часть. То есть ей будет недостаточно просто водить по зубам, как у прочих моделей.
Colgate 360°
(2022 — будущее) Микророботы, регенерация зубов, синтетическая эмаль?
Роботизированный микророй, меняющий форму, может действовать как зубная щетка, ополаскиватель и зубная нить в одном флаконе.
Технология, разработанная учеными и инженерами из Пенсильванского университета (США), предлагает новый автоматизированный способ выполнения рутинных действий по чистке зубов.
Строительными блоками этих микророботов являются наночастицы оксида железа, обладающие как каталитической, так и магнитной активностью. Используя магнитное поле, исследователи могли управлять их движением и конфигурацией, чтобы сформировать либо щетиноподобные структуры, которые сметают зубной налет с широких поверхностей зубов, либо удлиненные нити, которые могут скользить между зубами. При этом каталитическая реакция заставляет наночастицы производить противомикробные препараты, которые убивают вредные бактерии полости рта.
Ученые полагают, что микророботы будут полезны людям с ограниченными возможностями и бреет системами.
Эксперименты показали, что роботизированный рой может принимать различные формы, почти полностью устраняя липкие биопленки, которые приводят к кариесу и заболеваниям десен. Испытания на животных показали, что рой микророботов не повреждает десны.
«У нас есть технология, которая так же эффективна, как чистка зубов щеткой и зубной нитью, но не требует ловкости рук. Мы бы хотели, чтобы это помогло пожилым людям и людям с ограниченными возможностями. Это изменит существующие методы и значительно улучшит уход за полостью рта», — говорит один из авторов исследования Хюн Ку.
Принцип действия микророботов
Цифровая стоматология и искусственный интеллект
Искусственный интеллект уже стал реальностью во многих областях и, как ожидается, повлияет на стоматологию в ближайшие годы. С появлением цифровой стоматологии врачи собирают значительные объемы данных о здоровье пациентов: от электронных медицинских карт до трехмерных моделей ротовой полости.
ИИ управляет бор машиной на операции
Эта информация нужна в повседневной работе стоматолога, но еще больше она будет полезна в виртуальных «руках» систем, построенных на основе ИИ. Ведь они способны анализировать огромные объемы данных, а затем предлагать варианты лечения и предсказать проблемы с зубами до того, как они возникнут. Благодаря искусственному интеллекту обнаружение кариеса может стать еще более автоматизированным. Оценивая трехмерные снимки ротовой полости пациентов, компьютерная программа с большей эффективностью сможет обнаруживать признаки начинающегося кариеса.
Процесс работы ИИ на операции
Робототехника
Хирургические роботы уже занимают свое место в операционных. Скоро они станут полноправными хозяевами зубных кабинетов. В 2017 году в одной из клиник китайского города Сиань робот-стоматолог впервые успешно провел стоматологическую операцию на живом человеке. Под присмотром, но самостоятельно и без участия медперсонала он установил пациенту два искусственных зуба. Причем оба имплантата были напечатаны на 3D-принтере.
Роботы выполняют обследования у пациентов
Разработчики считают, что применение роботов позволит решить проблему нехватки квалифицированных дантистов. В Китае ежегодно устанавливают около миллиона имплантатов, однако из-за хирургических ошибок многим пациентам снова приходится обращаться к врачу.
у роботизированных установок «не дрогнет рука» и они точно передадут действия от врача-оператора
3D-печать
3D-принтеры уже проникли в стоматологию. Неоценимую помощь они оказывают в зуботехнических лабораториях. Раньше изготовление моделей в зубном протезировании, необходимых для создания индивидуального протеза, выполнялось вручную. Это был трудоемкий и длительный процесс. Сегодня 3D-печать позволяет практически полностью его автоматизировать.
Напечатанные на 3D принтере зубные импланты
Естественно, сначала необходимо провести 3D-сканирование полости рта и получить данные о состоянии всей челюстной системы. Полученные данные загружаются в компьютер, где создается 3D-модель зубочелюстной системы пациента. Теперь на принтере можно распечатать объемную модель челюсти. В том числе 3D-принтер можно использовать для производства брекетов.
Однако пока что материалы, применяемые в 3D-печати, недостаточно биосовместимы, чтобы их можно было использовать продолжительное время, а это обязательное условие для создания имплантатов.
Напечатанные на 3D принтере зубные пластинки
Виртуальная реальность
Технологии виртуальной реальности могут в корне изменить процесс обучения стоматологов — как в учебных заведениях, так и на курсах повышения квалификации. В Стоматологической школе университета Пенсильвании (University of Pennsylvania) уже несколько лет применяют VR-очки для симуляции стоматологических процедур.
Так, практикующий врач при подготовке к сложной операции может надеть очки виртуальной реальности и провести от начала до конца всю предстоящую операцию на стоматологическом тренажере.
Врач работает в очках виртуальной реальности
В итоге и пациенты могут воспользоваться достижениями VR-технологий, чтобы на время процедуры отправиться в увлекательное виртуальное путешествие и не делать акцент на неприятных ощущениях.
Как оказалось, люди, погруженные в виртуальную реальность после процедуры, сообщали о меньшем стрессе и боли, чем пациенты без очков виртуальной реальности.
Врач анализирует костную ткань пациента в очках виртуальной реальности.
Регенерация зубов
Выращивание зубов уже стало научно обоснованной целью на ближайшее будущее. Регенерация должна сменить протезирование и имплантации. На помощь здесь придут стволовые клетки, ведь, как известно, они способны развиваться в любых типах клеток, а также могут помочь в «починке» зубов. Дентин, и зубная эмаль — одни из немногих тканей человеческого организма, которые регенерировать не могут. Поэтому сегодня в случаях разрушения и травм объем зуба восстанавливается с помощью искусственного материала.
Нервы под микроскопом
Процесс «запекания» регенерированного зуба
Предотвращение кариеса
Имеющиеся у нас базы данных генома человека и микробов предоставляют новые возможности для эффективной лекарственной терапии. Например, Streptococcus mutans — одна из основных бактерий, связанных с кариесом. Она играет главную роль в разрушении зубов, переводя сахарозу в молочную кислоту. Благодаря открытию ученых мы знаем, что она передается от родителя к ребенку в первые годы жизни.
Зубной налет под микроскопом
Генетика поможет найти способы предотвратить эту передачу. Кроме того, ученые уже способны нацелить генную терапию на подавление процессов, происходящих внутри самих бактерий, которые регулируют выработку кислоты — побочного продукта метаболизма сахара, вызывающего разрушение зубов.
Сегодня ученые способны изменять генетические цепочки на самых ранних этапах, чтобы предотвратить образование наследственных проблем с зубами.
Синтетическая зубная эмаль
Пока одни ученые работают над регенерацией зубов, в Китае создали искусственную зубную эмаль, которую можно наносить на лишенный натуральной эмали участок зуба.
Она полностью имитирует ее естественную сложную структуру. Ученые смогли синтезировать кластеры главного компонента эмали — фосфата кальция. Они получились небольшими: диаметром всего в полтора нанометра. Столь малые размеры обеспечивают чрезвычайно плотную упаковку кластеров в структуры, подобные натуральной зубной эмали.
Синтетическая зубная эмаль под микроскопом
Лабораторные опыты показали, что искусственная эмаль может прочно закрепляться на остатках зубов и формировать на них прочную пленку. После этого эмаль испытали на добровольце. Понадобилось двое суток после нанесения материала на его зубы: тогда на них образовалась плотная кристаллическая пленка толщиной 2,7 микрометра, по прочности и устойчивости к истиранию ничем не уступающая обычной зубной эмали.
Структура эмали
Заключение
Подводя итог, мы можем подтвердить, что появление и последующее развитие методов чистки (в частности зубных щеток) ротовой полости, оказало колоссальное влияние не только на общепринятые стандарты гигиены, но и на жизнь целых поколений людей. В первой части, мы изучали появление самых ранних и примитивных средств гигиены полости рта, когда человек использовал, что первое попадется под руку, чтобы хоть немного продлить жизнь своим зубам. Но не мало важным фактом является и форм-фактор первых чистящих предметов, которые человек начал использовать, их форма пройдя через столетия изменений почти осталась нетронутой и сегодня есть почти у каждого человека дома в ванной комнате — это зубная щетка.
Палочка пихты для чистки зубов
В первой части исследования мы изучили, каким образом происходило развитие средств гигиены и как появились первые прародители зубных щеток в разных уголках мира. По-началу многие крайне скептически относились к «новомодному» процессу чистки зубов с помощью щетки с щетинками из шерсти, и пользовались проверенной временем березовой залой, поскольку ранние прототипы щеток приносили больше дискомфорта и неудобств, чем пользы.Гениальное открытие микробиолога Уоллеса Карозерса изменило и перевернуло всю индустрию гигиены полости рта навсегда. Все эти процессы в последующем помогли зубным щеткам не только укрепиться в сознании людей с необходимостью каждодневного их использования, но и задать всемирный тренд на здоровые и чистые зубы.
Зубная щетка с нейлоновыми щетинками, 2015 г.
Во второй части исследования, мы наблюдали за появлением и внедрением новых видов и типов зубных щеток. Насколько кардинально изменилась индустрия после появления электрических и ультразвуковых щеток, облегчающих процесс чистки и дающих бОльшую защиту, по сравнения с ручными аналогами. Пронаблюдали каким образом происходило развитие с точки зрения публичного имиджа и доверия у пользователей, когда белоснежная улыбка стали признаком статуса и успеха, а технологии электропитания позволили располагать электрические щетки рядом с водой без риска для здоровья. Данный этап и стал решающим в окончательном становлении электрических щёток как неотъемлемой части рациона гигиены человека.
Электрические ультразвуковые щетки PHILIPS, 2021 г.
В третьей части, для представления о дальнейшем развитии индустрии, автор проанализировал возможные направления и технологии используемые для гигиены полости рта в ближайшем будущем. Технологии, которые ранее казались космическими приходят в медицину, позволяя не только восстанавливать уже разрушенные зубные структуры с нуля, но и на самых ранних этапах прогнозировать и предотвращать возможные будущие проблемы с зубами. Так же они помогают специалистам улучшить свои навыки за счет тренировок в очках дополненной реальности, а зачастую и вовсе заменить их (в случае использования ИИ).
Дополненная реальность при работе врачей
Таким образом, визуальное исследование становится перспективным для будущей работы ВКР и поможет не только автору, но и читателем, взглянуть по-новому на казавшийся привычным для нас предмет гигиены — зубную щетку, проследив весь пусть от палочки пихты, до сверх современных ультразвуковых гаджетов, способных контролировать и адаптировать процесс чистки под конкретные задачи пользователя, и удивиться тому, как самые ранние прототипы щеток, пройдя через сотни лет модернизаций и изменений, остались почти в том же виде, что и сотни лет назад.