[发明专利]用于根除生物膜的小型机器人

权利要求书

1.一种用于根除生物膜基质内的细菌、降解基质和去除生物膜的方法，所述方法包括：

将H₂O₂和氧化铁纳米颗粒的悬浮液施用于其中具有细菌的所述生物膜，其中，所述悬浮液适于基本根除所述细菌和降解所述生物膜基质；

致动所述氧化铁纳米颗粒组装成生物混合机器人，所述生物混合机器人适用于去除因根除细菌和降解基质引起的生物膜碎片，以及

移动所述生物混合机器人以从表面上去除所述生物膜碎片。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述悬浮液包含每毫升50％甘油500微克至5000微克的氧化铁纳米颗粒。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述悬浮液包含适于降解所述生物膜基质的至少一种酶。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述至少一种酶包括非水溶性葡聚糖酶、葡聚糖酶、脱氧核糖核酸酶、蛋白酶、脂肪酶、淀粉葡糖苷酶、葡萄糖氧化酶或它们的组合。

5.如权利要求2所述的方法，其中，所述悬浮液包含1％H₂O₂和1.75U/8.75U非水溶性葡聚糖酶/葡聚糖酶。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述致动包括：施加磁场以致动所述氧化铁纳米颗粒组装成生物混合机器人。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述移动包括：施加所述磁场以移动所述生物混合机器人。

8.一种用于根除生物膜基质内的细菌、降解基质和去除生物膜的系统，所述系统包括：

H₂O₂和氧化铁纳米颗粒的悬浮液，适于基本根除所述细菌并降解所述生物膜基质；以及

磁性元件，适于致动所述氧化铁纳米颗粒组装成生物混合机器人，所述生物混合机器人适用于去除因根除细菌和降解基质引起的生物膜碎片。

9.如权利要求8所述的系统，其中，所述悬浮液包含每毫升50％甘油2000微克氧化铁纳米颗粒。

10.如权利要求9所述的系统，其中，所述悬浮液包含适于降解所述生物膜基质的至少一种酶。

11.如权利要求10所述的系统，其中，所述至少一种酶包括非水溶性葡聚糖酶和葡聚糖酶。

12.如权利要求9所述的系统，其中，所述悬浮液包含1％H₂O₂和1.75U/8.75U非水溶性葡聚糖酶/葡聚糖酶。

13.如权利要求8所述的系统，其中，所述磁性元件包括永磁体或电磁体阵列中的至少一种，适于向所述生物膜施加磁场以致动所述氧化铁纳米颗粒组装成生物混合机器人。

14.如权利要求13所述的系统，其中，所述永磁体移动所述生物混合机器人，所述生物混合机器人适于从所述生物膜基质上去除所述生物膜碎片。

15.一种用于根除生物膜基质内的细菌、降解基质和去除生物膜的方法，所述方法包括：

将氧化铁纳米颗粒嵌入水凝胶中，适于形成软机器人结构；

对覆盖有生物膜的表面施用所述软机器人结构；以及

磁化所述软机器人结构，其中，所述软机器人结构适于基本根除所述细菌、降解所述生物膜基质和去除因根除生物膜引起的生物膜碎片。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述水凝胶是刺激响应性聚合物。

17.如权利要求16所述的方法，其中，所述软机器人结构为按体积计3％重量的琼脂和按体积计10％重量的氧化铁纳米颗粒。