菌斑检测方法技术

检测牙菌斑的方法，包括在光敏剂存在下使目标牙齿区域经受高能光子和低能光子的步骤。本发明专利技术可用于抗微生物、抗病毒和抗真菌的检测和治疗。因此，通常可以检测并任选地治疗生物膜、牙菌斑和牙齿表面上的病毒或真菌感染。该方法还可用于检测、确定或分析牙膜的数量或质量或二者。量或二者。量或二者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】菌斑检测方法


[0001]本专利技术涉及菌斑检测。特别地，本专利技术的方法涉及检测牙菌斑的方法，其包括在优选接触牙菌斑的化学试剂的存在下使目标牙齿区域经受光子的步骤。

技术介绍

[0002]在生物膜中，微生物相比于浮游细菌对抗菌剂更不敏感。生物膜耐受性和抗性背后的机制包括抗菌剂通过生物膜基质的缓慢渗透、生物膜内微环境的改变、细菌细胞的不同应激反应以及所谓的持久性细胞亚群的形成。在生物膜中，潜在的抗性可以通过水平基因转移轻松地在不同物种之间转移。据估计，近80％的微生物感染是由生物膜引起的。这也与抗药性有关，其中易感病原体菌株会产生抗药性，并且固有的低易感物种的选择使种群具有更强的抗药性。
[0003]常见的生物膜感染包括由牙齿斑引起的牙齿感染，以及皮肤感染、尿路感染、中耳感染、心内膜炎以及与植入物或导管相关的感染。
[0004]生物膜中的微生物的成功抗菌治疗通常需要比治疗浮游微生物时高100到1000倍的消毒剂或抗生素浓度。例如，在一项试验中，杀死远缘链球菌(Streptococcus sobrinus)的单种生物膜需要的氟化胺和氯己定的浓度要比杀死其浮游生物高100倍。类似地，与其浮游形式相比，大肠杆菌(Escherichia coli)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)在生物膜中需要高1000倍浓度的抗生素才能有效治疗。
[0005]牙医经常不得不与牙周或牙髓感染的耐抗生素细菌作战。据观察，对消毒剂例如氯己定的抗性可能与抗生素抗性相关。氯己定是牙医治疗口腔感染的常用药。
[0006]迄今为止，抗生素已帮助人类应对细菌感染，然而病原体已对大多数抗生素产生抗药性，开发新抗生素的困难有可能使人类回到抗生素出现之前的时代。
[0007]因此，例如在牙齿领域，需要新的抗菌策略以避免在治疗由细菌或酵母生物膜引起的牙周、牙髓或粘膜局部感染时过度使用抗生素。实现这一目标所必需的一个步骤是能够可靠地检测牙菌斑的存在。

技术实现思路

[0008]本专利技术的一个目的是提供检测存在于目标牙齿表面上的牙菌斑的方法。
[0009]具体而言，目的是提供一种使生物表面经受光以能够检测生物膜例如菌斑的存在的方法。
[0010]本专利技术基于这样的想法，即通过使包括生物表面的目标区域经受高能和低能光子的组合来检测生物膜的存在。令人惊讶地发现，在表面的目标区域上使用例如同时使用高能和低能光子将产生比单独使用这种光子更好的效果。
[0011]看起来——尽管这只是一种可能性，并且本专利技术的范围不限于以下说明——低能光子将深入表面，而高能光子将对表面产生影响。
[0012]因此，可以通过光子上转换反应激活相同的目标区域，其中吸收两种或更多种光子并导致目标分子激发到更高的能量状态。
[0013]在一个实施方式中，提供了一种方法，其中目标牙齿区域与光敏剂接触，并且目标区域经受主要能量在1.24eV至1.65eV之间的第一光子和主要能量在2.8eV至3.5eV之间的第二光子的组合。通常，所述第一光子和所述第二光子构成指向目标区域的所有光子的大部分，优选超过90％。
[0014]另一个实施方式提供用于检测哺乳动物口腔中的生物膜的光敏剂，其中将所述光敏剂施加到目标牙齿区域并且该区域随后或同时经受主要能量在2.8eV至3.5eV之间的第一光子；和主要能量在1.24eV至1.65eV之间的第二光子。
[0015]另一个实施方式提供了一种试剂盒，其用于测定哺乳动物口腔中，特别是牙齿表面和粘膜中包含微生物、病毒或真菌生长的生物膜，所述试剂盒包括能够同时发射由高能光子组成的第一光和由低能光子组成的第二光的光电组件或装置，以及至少一种光敏剂，所述第一光和所述第二光占从光电组件或装置发射的所有光的至少80％，所述光敏剂可通过高能光子和低能光子中的至少一种激活。
[0016]更具体地，本专利技术的特征在于独立权利要求中所述的内容。
[0017]获得了相当大的优势。由于活性氧或高能氧的寿命短，使用高能和低能光子来靶向内源性和外源性分子会引起目标分子位点特异性作用。
[0018]根据本专利技术，高能光子被内源性(细胞内)分子吸收以产生活性氧单线态和活性氧。同时低能光子被光敏剂外源性(细胞外)吸收而产生活性氧单线态和活性氧。
[0019]活性氧单线态和活性氧物质不仅有助于检测生物膜，而且有助于随后灭活、杀死和以其他方式减少存在于生物膜或牙齿表面菌斑中的微生物，例如细菌、病毒和真菌：
[0020]因此，本专利技术的检测生物膜例如菌斑的方法可以用作包括选自诊断和治疗及其组合的组的进一步步骤的方法中的第一步。
[0021]因此，该治疗将实现良好的组织渗透。由于两种或多种不同能量的光子可以靶向不同区域的分子，因此可以同时对病原体的不同区域进行抗菌治疗。不同能量的光子也具有不同的组织治疗和组织刺激作用。高能光子和低能光子的结合会影响细菌的通信，因为它们可能对含有遗传物质或其他分子的噬菌体产生有害影响。该光也可能对这种被评估为群体感应的通讯分子的产生、形成或激活产生影响。
[0022]似乎高能光子通常被与细胞内氧化应激反应相关或涉及的物质所吸收。因此，它们能够破坏病原体治疗适应性。这类物质的一个实例是过氧化物酶的黄素基团。
[0023]高能光子和低能光子可与几种不同类型的光敏剂一起使用，其中激活可以通过不同的机制发生，例如发热、氧自由基和单线态氧。通过利用两种或多种非特异性但根本不同的机制靶向病原体的治疗组合，可以实现有效的抗菌治疗。在一个实施方式中，具有低能光子的ICG与高能光子一起使用以对病原体膜提供光热疗治疗(ICG 80％通过发热起作用，20
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15％通过单线态氧形成起作用)。高能光子可用于激活细菌固有的内源性卟啉分子。这种分子具有高量子产率，主要通过单线态氧起作用，导致局部氧化爆发。
[0024]将光子靶向固有细菌分子的内源性抗菌疗法与外源性光动力或光热疗法相结合的一个重要好处是，它可以解决在治疗过程中添加的外源性光敏剂倾向于从目标区域漂白的问题。
[0025]光敏剂可以表现出牙菌斑特异性结合以允许牙菌斑的早期检测。
[0026]然而，内源性抗菌光疗法并不限于外源性光敏剂的存在。
[0027]用光子靶向细菌固有的内源性分子会获得不依赖光敏剂附着和吸收的作用。这有助于平衡治疗，使光敏剂较少的区域与光敏剂较多的区域得到同样好的治疗。内源性抗菌疗法对病原体内源性分子的光漂白作用也具有抗病原体功能，因为与添加的外源性光敏剂不同，这些分子对病原体是必不可少的。
[0028]从长期来看，细菌的内源性和外源性靶向在体内对许多细菌产生最佳效果，因为外源性治疗的有效性局限于光敏剂附着和/或摄入目标病原体。
[0029]例如，同时吸收1.53eV和3.06eV光子可以激发内源性卟啉，从而产生除组织愈合作用之外的抗菌效果。高能光子减少了生物膜细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.检测牙菌斑的方法，包括在光敏剂的存在下使目标牙齿区域经受高能电子和低能光子的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，包括首先将光敏剂吸附到所述目标牙齿区域，然后使所述目标牙齿区域分别经受高能光子和低能光子。3.根据权利要求1或2所述的方法，包括将菌斑特异性光敏剂吸附到所述目标牙齿区域，随后使含有吸附的光敏剂的牙齿区域经受高能光子和低能光子。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括分别、同时或依次使所述目标牙齿区域经受高能光子和低能光子。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将高能光子和低能光子引导至目标牙齿区域以实现所述区域的自发荧光和所述区域的荧光，以及检测且优选单独检测分别响应所述高能光子和所述低能光子产生的所述自发荧光和所述荧光的步骤。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括检测由天然细胞内和细胞外荧光团产生的自发荧光。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括使表现出早期牙菌斑的牙齿区域经受低能光子，以及使表现出包含细胞内和细胞外荧光团卟啉分子的旧生物膜的牙齿区域经受高能光子。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述光敏剂选自菌斑特异性光敏剂，所述光敏剂通常优选先粘附于含有牙菌斑的牙齿表面而不是粘附于不含牙菌斑的牙齿表面。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述光敏剂是吲哚菁绿。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将所述光敏剂从包含所述光敏剂的液体组合物，例如漱口水，吸附到所述目标牙齿区域。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述液体组合物可包含0.00001至10％，特别是0.0001至0.1％重量的所述光敏剂。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括通过使用位于从所述目标牙齿区域到检测器的光路中的滤波器来检测来自所述目标牙齿区域的自发荧光和/或荧光，所述检测器为例如观察者的眼睛或仪器的检测器组件。13.根据权利要求12所述的方法，包括使用405/780/810/830nm光的特定滤波以增强对荧光和/或自发荧光的检测，或对ICG光吸收或光发射能力或其变化的检测。14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述滤波器位于发光LED光源的前方，或者位于摄像单元的前方。15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，包括使用选自低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器及其组合的组中的一个或多个滤波器。16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，包括检测在一个或多个波长处的自发荧光，并且任选地组合通过检测在多个波长处自发荧光而获得的信息。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括使所述目标牙齿区域经受峰值波长为约405nm的第一光和峰值波长为约810nm的第二光，所述第一光包括高能光子，所述第二光包括低能光子。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括
—任选地依次使所述目标牙齿区域置于峰值波长为约405nm或810nm或两者的光之下；—测量由所述目标牙齿区域响应于这种光产生的第一自发荧光，任选地使用滤波来区分预定的自发荧光；然后—在牙菌斑特异性光敏剂存在下，任选地依次将所述目标牙齿区域置于峰值波长为约405nm或810nm或两者的光之下；—测量由所述目标牙齿区域响应于这种光产生的第二自发荧光，任选地使用滤波来区分预定的自发荧光；和—确定所述第一自发荧光和所述第二自发荧光的比率。19.根据权利要求18所述的方法，其中确定所述菌斑特异性光敏剂的吸附速率和任选的光漂白速率。20.根据权利要求18或19所述的方法，包括确定选自所述目标牙齿区域的生物膜厚度、生物膜密度、生物膜细菌组成、生物膜的pH值及其组合的一个或多个参数。21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括使所述目标牙齿区域经受峰值波长为405nm、780nm和810nm的光，以及确定所述牙菌斑特异性光敏剂的光吸收。22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括测量液相中游离牙菌斑特异性光敏剂的光的第一吸收，测量所述牙菌斑特异性光敏剂对所述目标牙齿区域的第二吸收，和确定所述目标牙齿区域的选自生物膜厚度、生物膜密度、生物膜细菌组成、生物膜的pH值及其组合的至少一个参数。23.根据权利要求18至22中任一项所述的方法，根据所述菌斑特异性光敏剂的吸收光谱的偏移来确定细菌生物膜的pH值。24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：撒卡里，
申请(专利权)人：科伊特健康有限公司，
类型：发明
国别省市：