北大口腔自发电牙刷获《Nature》报道，菌斑及牙龈炎症改善

图源：《Self-charged toothbrush facilitates tooth healthcare maintenance》

好的牙·讯｜2026年11月4日，《Nature》新闻栏目报道了北京大学口腔医院研究团队开发的一种自发电牙刷。该牙刷采用聚偏氟乙烯（PVDF）压电材料制成刷毛，利用刷牙过程中刷毛弯曲产生的电荷，进一步促进活性氧生成，从而在机械清洁之外增加抗菌作用。

研究团队利用PVDF材料的压电特性制备牙刷刷毛。刷毛在刷牙过程中发生形变时产生电荷，通过压电催化反应促进活性氧（ROS）生成，对细菌细胞膜造成氧化损伤。研究还利用材料表面电位产生的静态抗菌作用，减少细菌黏附。这一设计以日常刷牙动作提供能量，无需外接电源。

PVDF 单丝的物理化学和电学性质表征

体外实验中，研究团队测试了该材料对变形链球菌（Streptococcus mutans）和牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis）的抑制作用。结果显示，压电PVDF刷毛对上述细菌具有一定抗菌效果。进一步的机制研究显示，活性氧造成的细菌膜氧化损伤可能影响细菌的ATP结合盒（ABC）转运系统，从而干扰细菌正常生理活动。

临床评价共筛查135人，最终纳入115名成年人，随机分配至两种不同规格的PVDF刷毛组和两种尼龙刷毛对照组，进行了为期3个月的临床评价。结果显示，两种PVDF刷毛组在基线至第3个月期间的菌斑、牙龈炎症和出血指标均明显下降，但与尼龙牙刷组相比，使用压电牙刷的受试者菌斑、牙龈炎症和出血指标改善更明显。《Nature》援引中国香港大学临床科学家Thomas Flemmig的意见指出，研究主要报告参与者相对于基线的改善，并比较两组平均改善幅度，这种数据呈现方式使结果较难与其他牙刷研究直接比较。

自充电牙刷通过表面电位和压电效应抑制口腔致病菌的活性

安全性方面，研究团队通过模拟使用实验评估刷毛耐久性及牙面影响，结果未发现PVDF牙刷造成牙面粗糙度显著增加；体外细胞活力实验也显示其细胞毒性较低。研究团队表示，这些结果为材料的初步生物安全性提供了实验依据，但不能替代长期人体使用安全性评价，未来还需要开展更长期的临床随访，并与电动牙刷、声波牙刷及抗菌涂层牙刷等现有产品进行比较。目前，这项研究仍处于新型牙刷设计的初步临床验证阶段。