口腔生物膜模型及其用途制造技术

本公开内容提供了包括基底的口腔生物膜模型，所述基底包括第一表面、第二表面和固定地附着至第一表面的多个样本，其中口腔生物膜能够在样本上形成。多个样本中的至少一个的表面粗糙度小于或大于多个中的至少第二样本的表面粗糙度。口腔生物膜模型还包括具有限定容器的侧面和底部的本体。本体适于接纳基底和多个样本，并且还适于接纳流体。本公开内容还提供了形成口腔生物膜的方法和用于鉴定用于降低或抑制生物膜形成的试剂的方法。

Oral biofilm model and use thereof

This disclosure provides oral biofilm model including a substrate, wherein the substrate comprises a first surface and a plurality of sample second surface and fixedly attached to the first surface, wherein the oral biofilm can be formed in the sample. The surface roughness of at least one of the plurality of samples is less than or greater than the surface roughness of at least second of the samples in the plurality. The oral biofilm model also includes a body having a side and a bottom defining the container. The body is adapted to receive the substrate and a plurality of samples and is adapted to receive fluids. The present disclosure also provides methods of forming oral biofilms and methods for identifying agents for reducing or inhibiting biofilm formation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】口腔生物膜模型及其用途
技术介绍
生物膜被定义为嵌入细胞外聚合物的基质中的固着群落，其特征在于不可逆地附着至表面或彼此的细胞。生物膜群落可由单一种类的微生物形成，但在自然界中，生物膜几乎总是由许多细菌种类的混合物组成。例如，在典型的牙菌斑生物膜中已鉴定了超过500种细菌物种。体内牙菌斑的起始和生长以及生物膜一般而言由几个阶段组成，并且是由生物和物理化学来源的许多因素决定的复杂过程。流体动力学也在细菌附着和生物膜形成中起作用。在哺乳动物中的生物膜形成的早期阶段，例如，表面形貌也可能是决定细菌对表面的粘附的主要因素。由于粗糙表面的表面积增加，粗糙表面在给定时间段内可能趋于积累比平滑表面更多的细菌。然而，可用于评估生物膜形成的体外口腔生物膜模型并未考虑唾液流动和剪切条件。相应地，这种模型更适于研究牙周病原体，而不是研究菌斑相关病原体和菌斑形成。此外，使用常规体外生物膜模型的研究已证明增加的表面粗糙度和增加的生物膜积累之间无关联。因此，仍然需要允许对牙齿或植入物表面上的生物膜形成的更真实分析的口腔生物膜模型，以及用于评估抛光制剂的方法。
技术实现思路
本公开内容涉及包括下述的口腔生物膜模型：包括第一表面、第二表面和固定地附着至第一表面的多个样本的基底，其中口腔生物膜能够在样本上形成，并且其中多个样本中的至少一个的表面粗糙度小于或大于多个中的至少第二样本的表面粗糙度；以及具有限定容器的侧面和底部的本体，本体适于接纳基底和多个样本，并且还适于接纳流体。在另一个方面，本公开内容涉及用于生长口腔生物膜的方法，所述方法包括：在基底上提供至少第一样本和第二样本，其中第一样本包括的表面粗糙度小于或大于第二样本的表面粗糙度，其中口腔生物膜能够在样本上形成；提供包括液体生长培养基的容器，其中所述液体生长培养基包括能够进行口腔生物膜生产的微生物；搅动液体生长培养基；将包括至少第一样本和第二样本的基底悬浮在容器中；并且使至少第一样本和第二样本与包括微生物的液体生长培养基一起温育，由此在至少第一样本和第二样本上形成生物膜。在另外一个方面，本公开内容涉及用于鉴定用于降低或抑制生物膜形成的试剂的方法，所述方法包括：在基底上提供至少第一样本和第二样本，其中第一样本包括的表面粗糙度小于或大于第二样本的表面粗糙度，其中口腔生物膜能够在样本上形成；提供包括液体生长培养基的容器，其中所述液体生长培养基包括能够进行牙齿生物膜生产的微生物；使至少第一样本与测试试剂接触；搅动液体生长培养基；使与测试试剂接触后的至少第一样本和第二样本悬浮于容器中；使与测试试剂接触后的至少第一样本和第二样本与包括微生物的液体生长培养基一起温育；并且比较在至少第一样本和第二样本上形成的生物膜的量，其中与至少第二样本上的生物膜形成量相比较，至少第一样本上的生物膜形成的量减少指示测试试剂降低或抑制生物膜形成。本公开内容的进一步适用范围根据下文提供的详细描述将变得显而易见。应当理解详细描述和具体实例虽然指示本公开内容的优选实施例，但预期仅用于举例说明性目的，并且不预期限制本公开内容的范围。附图说明本公开内容根据详细描述和附图将得到更充分地理解，其中：图1描绘了容器的实施例。图2描绘了容器和基底的实施例。图3描绘了嵌入样本的基底的实施例。图4a描绘了三格研究的分层：用美白牙膏刷过的牙釉质相对于粗糙牙釉质相对于抛光牙釉质。图4b描绘了两格研究的分层：用敏感牙膏刷过的牙釉质相对于粗糙牙釉质。图5显示了在100X放大率下的牙釉质表面的代表性共焦图像。图5a：酸蚀刻的牙釉质，图5b：抛光的牙釉质，图5c：用测试美白牙膏刷过的酸蚀刻的牙釉质，图5d：用测试敏感牙膏刷过的酸蚀刻的牙釉质。图6显示了在牙釉质块上经过6小时对表面积标准化的总细菌积累。图7显示了在牙釉质块上经过6小时对表面积标准化的总细菌积累。具体实施方式下述描述本质上仅是示例性的，并且决不预期限制本公开内容、其应用或用途。如自始至终使用的，范围用作描述在范围内的每个和每一个值的简写。可选择范围内的任何值作为范围的终点。另外，本文引用的所有参考文献均以引用的方式在此全文并入。在本公开内容中的定义和引用的参考文献的定义冲突的情况下，以本公开内容为准。除非另有说明，否则本文和说明书其他地方所表示的所有百分比和数量应当理解为指按重量计的百分比。给出的量基于材料的有效重量。口腔生物膜模型本公开内容涉及固定体积的动态口腔生物膜模型，用于评价具有不同表面粗糙度的样本上的口腔生物膜形成的方法，以及使用口腔生物膜模型测试试剂例如口腔产品组合物的方法。如本文使用的，口腔生物膜指嵌入细胞外多糖基质中并附着至固体表面的三维结构化细菌群落，所述固体表面例如牙釉质、根部或牙植入物的表面。本公开内容的口腔生物膜模型包括粘附至基底的样本。如本文使用的，术语“样本”指可在其上形成口腔生物膜的天然或合成材料。天然样本的例子包括拔出的哺乳动物牙齿、哺乳动物牙釉质和哺乳动物牙本质。天然样本可得自任何哺乳动物，包括但不限于人、非人灵长类动物、骆驼、猫、黑猩猩、灰鼠、牛、犬、山羊、大猩猩、马、美洲驼、小鼠、猪、鼠、大鼠和绵羊。拔出的哺乳动物牙齿例如牛和/或人牙齿是商购可得的。拔出的人牙齿也可得自牙科诊所。在一些实施例中，天然样本是牛牙釉质。用于样本的有用合成材料包括用于形成牙植入物的合成材料，例如钛、陶瓷。允许生物膜形成的其他合成材料包括但不限于合成羟基磷灰石、玻璃、硅、氨基甲酸酯或类似材料。合成材料样本可为任何形状，包括以几何形状的形式，例如正方形或圆柱体。样本还可包括例如玻璃或塑料珠或盘。在一些实施例中，合成材料被建模以形成哺乳动物的牙齿。使用本领域已知的任何方法将样本固定地附着至基底，包括使用粘合剂例如生物相容性粘合剂，例如牙科粘合剂。在一些实施例中，使用模型粘土将样本粘附至基底。在另一个实施例中，可使用硅酮建模腻子(puddy)或其他铸模树脂。在一些实施例中，超过一个样本，例如至少2、4、6、12、24、36、50、60或更多个样本粘附至基底。相应地，基底可含有与之附着的多个样本。在一些实施例中，多个样本中的至少第一样本的至少表面粗糙度小于或大于多个样本中的至少第二样本的表面粗糙度。即，所有的样本均可共享相同的表面粗糙度，而样本之一具有比基底上的多个样本的剩余部分更大或更小的表面粗糙度。可替代地，粘附至基底的1、2、3、4、5、10、20、50、100个或更多个样本可共享相同的表面粗糙度，而在基底上的多个样本的剩余部分共享不同的表面粗糙度。在其他实施例中，多个样本各自具有不同的表面粗糙度。在另外其他实施例中，基底将具有其中存在至少1、2、3、4、5、6、10、20、50、80或100个或更多个表面粗糙度值的样本，所述表面粗糙度值不同于多个样本的剩余部分中的表面粗糙度值。如本文使用的，“表面粗糙度”指样本表面的微观结构纹理。表面粗糙度可根据本领域已知的许多参数进行测量，包括但不限于平均表面粗糙度Ra；Rq(也称RMS；均方根粗糙度)；Rt(样品表面上的最大粗糙度深度)；Rz(平均最大峰到谷高度)；和Rmax(最大表面粗糙度)。表面粗糙度可根据平均表面粗糙度Ra进行测量。Ra是距离在采样长度内测量的平均线的粗糙度分量不规则的算术平均高度。较小的Ra值指示更平滑的表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种口腔生物膜模型，所述口腔生物膜模型包括：包括第一表面、第二表面和固定地附着至所述第一表面的多个样本的基底，其中口腔生物膜能够在所述样本上形成，并且其中所述多个样本中的至少一个的表面粗糙度小于或大于所述多个中的至少第二样本的表面粗糙度；和具有限定容器的侧面和底部的本体，所述本体适于接纳所述基底和所述多个样本，并且还适于接纳流体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种口腔生物膜模型，所述口腔生物膜模型包括：包括第一表面、第二表面和固定地附着至所述第一表面的多个样本的基底，其中口腔生物膜能够在所述样本上形成，并且其中所述多个样本中的至少一个的表面粗糙度小于或大于所述多个中的至少第二样本的表面粗糙度；和具有限定容器的侧面和底部的本体，所述本体适于接纳所述基底和所述多个样本，并且还适于接纳流体。2.根据权利要求1所述的口腔生物膜模型，其中所述基底是玻璃显微镜载玻片。3.根据权利要求1所述的口腔生物膜模型，其中所述样本是合成样本。4.根据权利要求1所述的口腔生物膜模型，其中所述样本是天然样本。5.根据权利要求4所述的口腔生物膜模型，其中所述天然样本选自哺乳动物牙釉质、哺乳动物牙本质和哺乳动物牙齿。6.根据权利要求5所述的口腔生物膜模型，其中所述哺乳动物样本的哺乳动物选自牛、猪和人。7.根据权利要求5所述的口腔生物膜模型，其中所述哺乳动物牙釉质是牛牙釉质。8.根据权利要求3所述的口腔生物膜模型，其中所述合成样本选自合成羟基磷灰石、玻璃和陶瓷。9.根据权利要求3所述的口腔生物膜模型，其中所述合成样本是珠或盘。10.根据权利要求1所述的口腔生物膜模型，其中所述样本的平均表面粗糙度(Ra)范围为2500nm至5nm。11.根据权利要求1所述的口腔生物膜模型，其中所述表面粗糙度通过酸蚀刻形成。12.根据权利要求11所述的口腔生物膜模型，其中所述表面粗糙度通过酸蚀刻、随后与降低所述样本的表面粗糙度的试剂接触而形成。13.根据权利要求12所述的口腔生物膜模型，其中所述试剂是牙膏。14.一种形成口腔生物膜的方法，所述方法包括：在基底上提供至少第一样本和第二样本，其中所述第一样本包含的表面粗糙度小于或大于所述第二样本的表面粗糙度，其中口腔生物膜能够在所述样本上形成；提供包含液体生长培养基的容器，其中所述液体生长培养基包含能够进行口腔生物膜生产的微生物；搅动所述液体生长培养基；将包含所述至少第一样本和第二样本的所述基底悬浮在所述容器中；和使所述至少第一样...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢恰娜·林奥迪马龙，R·萨利文，大卫·苏里亚诺，阿尔蒂·赖格，拉尔夫·彼得·圣塔尔皮亚三世，
申请(专利权)人：高露洁棕榄公司，
类型：发明
国别省市：美国,US