JP2022540649A - 歯科疾患を治療する医療デバイス溶液及び歯科疾患を治療する方法 - Google Patents

Abstract

象牙細管を少なくとも部分的に閉塞することによって、歯の不快感を治療する医療デバイス又は溶液を開示する。この医療デバイス又は溶液は、多糖類又は他の生体適合性ポリマーと、バイオポリマーと結合した抗菌性金属、抗菌性金属化合物、又は抗菌性金属イオンとを含有する。医療デバイス又は溶液は、少なくとも１つの可溶性抗菌剤を更に含む。この可溶性抗菌剤は、ナノゲルに含まれる水溶性金属ヨウ化物、水溶性金属フッ化物、又は水溶性金属塩化物とすることができる。医療デバイスは、その上にフッ化銀のナノ粒子を有するキトサンと、フッ化ナトリウム又はフッ化銀の少なくとも１つとの溶液とすることができる。この溶液は水溶液とすることができる。医療デバイス又は溶液を適用する方法も開示する。【選択図】なし

Description

本発明は、概して、歯科疾患及び象牙細管を治療する医療デバイス及び方法に関する。

現在、歯科疾患及び虫歯を治療する数多くの解決策がある。これらの解決策の幾つかは、細菌を物理的に除去し、充填材料、例えばレジンコンポジット等を弱くなった歯の構造に挿入することを試みるものであるが、これらの解決策は、痛みを伴い、費用がかかり、かつ、生化学的疾患を機械的方法で治療するため、業界の要求を満たすことができない。

他の解決策は、フッ化物補助剤を使用してヒドロキシアパタイトをフルオロアパタイトに変換することを試みるものであるが、これらの解決策は、十分な殺菌性がなく、効果が長続きしないため、同様に業界の要求を満たすことができない。更に別の解決策は、フッ化ジアミン銀の使用を目指すものであるが、これらの解決策も、大量の銀イオンを必要とし、歯及び粘膜を黒く染色し、不快な味を有し、かつ、中性をはるかに上回るｐＨを有して患者の口内に灼熱感を引き起こすため、業界の要求を満たすことができない。

歯科疾患を引き起こす可能性のある細菌を十分に死滅させ、その増殖を抑制することができ、安全に適用することができる医療デバイス又は溶液を提供することが求められている。さらに、適用が容易なデバイスを提供することも求められている。またさらに、象牙細管を閉塞して、感度を低下させるデバイスを提供することが求められている。またさらに、歯のエナメル質及び象牙質を再石灰化して、更なる齲蝕を防止する医療デバイス又は溶液を提供することが求められている。本開示の医療デバイス及び溶液並びにこれらに関連する方法は、有利なことに、細菌を死滅させ、その増殖を抑制し、同時に歯を封止し、修復する解決策を提供することによって、これらの要求を満たし、上述の欠陥に対処する。

本発明は、象牙細管を閉塞する医療デバイス又は溶液に関する。歯は体の組織の中実片ではなく、それぞれが独自の機能を果たす組織の層で構成されている。これらの層の１つである象牙質は、歯を覆うエナメル質表面の真下に存在する。正常な歯には、象牙質を通過して、人が歯で知覚するのを助ける細管が存在する。細管は正常な歯の機能の一部であるが、問題が発生する可能性がある。

象牙細管は、エナメル質表面の下側から歯の内部歯髄まで放射状に広がる微細な流路である。象牙質は、歯の主要な構成要素、かつ、中間層であり、外表面の脆いエナメル質を支えている。象牙質はエナメル質よりも石灰化されにくく、歯の大部分を形成している。

象牙質における小さな中空の管であるこれらの細管は、歯の外側から内側に感覚を伝達することができる。エナメル質表面が摩耗したり又は薄くなったりして象牙質がより多くの刺激に曝されると、この感度は患者にとって不快にものになる可能性がある。細管は、歯を通して高温及び低温の感覚、並びに粘性及び酸性の刺激を伝達する可能性があり、これにより、歯の内部の神経及び細胞が刺激され、不快感が引き起こされる。

患者の不快感を低減するために、これらの露出又は過剰刺激された象牙細管を閉塞することができる。象牙細管を閉塞するために、医療デバイス又は溶液の実施の形態を歯に適用することができる。一実施の形態においては、医療デバイス又は溶液は、抗菌剤を象牙細管に送達して微生物を死滅させ、かつ、象牙細管を少なくとも部分的に封止して、不快感を緩和するために、ナノゲル又は他のポリマーを含むことができる。

別の実施の形態においては、医療デバイス又は溶液は、多糖類又は他の生体適合性ポリマーと、多糖類又は他の生体適合性ポリマーと結合した抗菌性金属、抗菌性金属化合物、又は抗菌性金属イオンとを含むことができる。医療デバイスは、ナノゲル又はポリマー内に含まれる水溶性金属ヨウ化物、水溶性金属フッ化物、及び水溶性金属塩化物のうち少なくとも１つを更に含むことができる。

多糖類としては、キトサン、デキストラン、又は他の低分子量多糖類を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。多糖類は、多糖類を含むコポリマーであってもよい。一実施の形態においては、キトサン、デキストラン、ナノゲル、又は他の生体適合性ポリマーは、５００００Ｄａ～２０００００Ｄａの範囲の分子量を有することができる。多糖類、キトサン、デキストラン、又は他の生体適合性ポリマーは、必要に応じて、変性してその特性を変化させることができる。幾つかの実施の形態においては、生体適合性ポリマーは、官能化するか又は反応させて、その水溶性を変化させることができる。例えば、かかる生体適合性ポリマーは、脱アセチル化することができ、例えば、限定されるものではないが、少なくとも部分的に脱アセチル化したキトサン等である。キトサンにおける脱アセチル化率は、例えば、７５％超とすることができる。非水溶性のキトサンは、例えば、脱アセチル化することにより、水溶性にすることができる。

抗菌性金属、抗菌性金属化合物、又は抗菌性金属イオンは、例えば、銀、銅、又は亜鉛を含むことができる。

水溶性金属ヨウ化物、水溶性金属フッ化物、及び水溶性金属塩化物は、例えば、フッ化銀及びフッ化ジアミン銀等の水溶性銀化合物、又はフッ化ナトリウムを含むことができるが、これらに限定されるものではない。

抗菌性金属、抗菌性金属化合物、又は抗菌性金属イオンは、象牙細管内での移動及び堆積を容易にするために、１００ｎｍ未満の直径を有することができる。

本発明の方法の実施の形態は、象牙細管を閉塞する方法に関し得る。歯の象牙細管を閉塞する方法のかかる一実施の形態は、本明細書において記載する或る量の医療デバイス又は溶液を、少なくとも１本の歯の治療領域に適用することを含む。この方法は、歯を乾燥させること及び／又は歯の治療領域上に被覆剤を適用することを更に含むことができる。

したがって、歯の象牙細管を閉塞する方法の実施の形態は、少なくとも１本の歯を乾燥させることと、有効量の医療デバイス又は溶液を少なくとも１本の歯の治療領域に適用することとを含む。医療デバイス又は溶液は、多糖類又は他の生体適合性ポリマーと、多糖類又は他の生体適合性ポリマーと結合した抗菌性金属又は金属イオンと、ナノ粒子ゲル内に含まれる抗菌性金属フッ化物とを含む溶液を含むことができ、上記方法の実施の形態は、歯の治療領域上に被覆剤を適用することを含む。

少なくとも１本の歯を乾燥させることは、少なくとも１つの象牙細管を乾燥させて乾燥細管を形成することも含むことができる。多糖類又は他の生体適合性ポリマーは、乾燥細管内の細菌と結合して、医療デバイスの抗菌剤及び他の成分を送達することができる。医療デバイス又は溶液中の抗菌性金属フッ化物（例えば、フッ化銀）は、歯の中で結合する際にフルオロアパタイトを形成して、象牙細管を少なくとも部分的に閉塞することができる。

一実施の形態においては、医療デバイスは、生体適合性ポリマー（バイオポリマー）と、バイオポリマーと結合した金属とを含む。医療デバイスは、バイオポリマー用の溶液を更に含むことができる。幾つかの更なる実施の形態においては、フッ化物又はフッ化物含有化合物は、バイオポリマーと結合してもよいし、又はバイオポリマーと共に溶液中に存在してもよい。金属及び／又はフッ化物は、例えば、任意の化学結合によってバイオポリマーと結合するか又はポリマーマトリクスに閉じ込めることができる。化学結合は、共有結合、イオン結合、水素結合、又はファンデルワールス力とすることができる。金属は、抗菌性を有することができ、より具体的には、歯の健康に有害な微生物に対して抗菌性を有する金属である。

抗菌性金属は、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン、又はこれらの組合せを含む群から選択される金属イオンを抗菌性金属イオンとして含み、及び／又は、銀、銅、亜鉛、又はこれらの組合せを含む群から選択される金属を金属状態の抗菌性金属として含むことができる。

幾つかの微生物は、口腔の健康に有害である。幾つかの実施の形態においては、バイオポリマーは、グラム陰性細菌又はグラム陽性細菌の細胞壁表面に結合することができる。

バイオポリマーは、生体適合性ポリマーとすることができる。生体適合性ポリマーは炭水化物とすることができる。炭水化物は、天然又は合成の炭水化物とすることができる。炭水化物は、細菌の細胞壁により効果的に結合する官能性の追加により変性することができる。例えば、ポリマーは、細菌の細胞壁に付着して、抗菌性金属を細菌により効果的に送達する官能基を含むことができる。生体適合性ポリマーは、バイオポリマー及び／又は溶液が象牙細管に引き込まれ得るようなサイズにすることができる。生体適合性ポリマーは、生分解性ポリマーとすることができる。一実施の形態においては、バイオポリマーはキトサンである。キトサンはキチンの脱アセチル化物である。キトサンは、ヒトに毒性がなく、抗菌作用を有することが分かっており、甲殻類、軟体動物、昆虫、及び真菌類の外骨格に由来する。好ましい実施の形態においては、キトサンは真菌源に由来する。医療デバイスは、他の多糖類及び／又は官能化若しくは非官能化多糖類を含むことができる。

以下の成分、すなわち、金属、バイオポリマー、及びフッ化物から構成される、歯科疾患を治療するデバイス及び方法が開示され得る。これらの成分は、以下のように液状懸濁液中で結合している：金属がバイオポリマーに共有結合しており、異なるアミノ基ではフッ化物が共有結合することができる。溶液中のこれらの成分を歯科疾患の領域に適用して、細菌を死滅させるか又は抑制し、歯の象牙質及び／又はエナメル質を再石灰化し、かつ、露出した象牙細管を閉塞することができる。

デバイスは、以下の１つ以上を有することもできる：（１）金属又は金属イオン（金属又は金属イオンはナノスケール粒子とすることができる）、（２）バイオポリマーと結合した複数の金属又は金属イオン、（３）バイオポリマーを生分解可能とすることができる、（４）例えば、フッ化物又はフッ化物化合物は、バイオポリマーと結合してもよく又は結合しなくてもよく、その代わりにフッ化物は溶液中に存在するか又は全く存在しなくてもよい。

関連する方法を含み得る方法の実施の形態は、以下の工程のうち１つ以上を含むこともできる：（１）物質は、金属結合、共有結合、又はイオン結合によって結合することができる、（２）溶液は水系とすることができる、（３）物理的、熱的、又は化学的手段によって溶液を活性化して、バイオポリマー－金属結合を促進することができる、及び／又は（４）ブラシを使用して溶液を歯科疾患又は過敏症の領域に適用することができる。

本開示のデバイスは、（１）低濃度での殺菌作用、（２）ナノスケールの比率での化学錯体、及び（３）バイオポリマーと結合した及び／又はバイオポリマーから遊離したフッ化物分子を提供するため、他の既知のデバイス及び溶液と比較して独特である。同様に、関連する方法は、（１）低侵襲性であり、（２）費用効果が高く、かつ、（３）適用が容易である点で独特である。同様に、本開示の方法は、（１）歯又は組織をあまり染色せず、（２）不快な灼熱感を引き起こさず、かつ、（３）象牙細管内で結合し、部分的に生分解して銀及びフッ化物の持続放出を提供する点で、他の既知のプロセス及び溶液と比較して独特である。

本開示のデバイスは、他の既知のデバイス又は溶液とは構造的に異なるという点で独特である。より具体的には、一実施の形態においては、デバイスは、（１）低分子量キトサンと結合したナノ銀及びフッ化物と、（２）結合していないフッ化ナトリウム（ＮａＦ）とを含む。これらの成分は、液状の溶液又は懸濁液において、象牙細管を閉塞し、歯の感度を低減するのに有効な任意の濃度で存在することができる。

一実施の形態においては、上記成分（液体中のｐｐｍで測定される）は、フッ化物イオン：キトサン：ナノ銀の比率が２０：１０：１の比率となるように存在することができる。例えば、一実施の形態においては、上記成分は、液状の懸濁液又は溶液中で、フッ化物が４４０００ｐｐｍ（４．４重量％）、キトサンが２００００ｐｐｍ（２．０重量％）、ナノ銀が２０００ｐｐｍ（０．２重量％）となるように存在することができる。より一般的には、上記成分の比率は、フッ化物イオン：キトサンで０．５～４．０：１とすることができ、フッ化物イオン：ナノ銀で５～４０：１とすることができる。

医療デバイス又は溶液の実施の形態は、溶媒と、０．１重量％から溶媒中のバイオポリマーの溶解限度の重量パーセントまでの範囲のバイオポリマーと、０．０５重量％から溶媒中のバイオポリマーの溶解限度の重量パーセントまでの範囲のナノ銀と、．０１重量％～０．５重量％のフッ化物イオンとを含む。

医療デバイス又は溶液の別の実施の形態は、溶媒と、０．１重量％～１０重量％の範囲のバイオポリマーと、０．０５重量％～６重量％の範囲のナノ銀と、．０１重量％～０．５重量％の範囲のフッ化物イオンとを含む。これらの実施の形態においては、ナノ銀はバイオポリマーと結合することができる。これらの実施の形態においても、バイオポリマーは脱アセチル化したキトサンとすることができる。

さらに、上述のデバイスと関連するプロセスも同様に独特である。より具体的には、本開示のプロセスは、（１）使用するキトサンを、より低い分子量を有し、高度に脱アセチル化したキトサンポリマーへと精製するか又は反応させることができ、（２）フッ化物及び銀ナノスフェア又は他の銀ナノ粒子を、キトサンに対して等しい濃度未満で添加し、当該技術分野で既知の方法で結合させ、かつ、（３）中性ｐＨに滴定しながら、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）を先に形成した分子に対して等しい濃度未満で添加する点でその独自性を有している。

本開示の方法並びに医療デバイス及び溶液の実施の形態は、本明細書において開示される実施の形態、成分、方法工程、及び材料に限定されず、かかる成分、プロセス工程、及び材料は変えることができる。さらに、本発明の様々な実施の形態の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されるため、本明細書で採用する用語は、例示的な実施の形態を説明するためだけに使用され、限定することを意図するものではない。

したがって、本発明の実施の形態は例示的な実施の形態を参照して説明されるが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲において規定される本発明の範囲内で変形及び変更を行うことができることを理解するだろう。したがって、本発明の様々な実施の形態の範囲は、上述の実施の形態に限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲及び全ての均等物によってのみ規定されるべきである。

以下、本開示は、添付の図面を参照して、より詳細で具体的な説明を提供する。図面及び図面の詳細な説明、並びに説明するいかなる特定の又は代替的な実施形態も、本開示の全体と併せて読むことを意図している。しかしながら、歯科疾患を治療する医療デバイス及び方法は、多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書において記載する実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、例示のためだけに提供されており、そのため、本開示は、完全に、完璧に、かつ全てが当業者に理解されるであろう。

本発明は、歯科疾患を治療する医療デバイス又は溶液及び方法に関する。一実施形態においては、医療デバイス又は溶液は、生体適合性ポリマーと、銀又は他の抗菌性金属とを含むナノスフェア又は他のナノ粒子を含む。医療デバイスは、象牙細管を含む歯に適用することができる。露出した象牙細管は、エナメル質の摩耗、齲蝕、又は他のエナメル質の薄層化により不快感を引き起こす可能性がある。医療デバイス又は溶液は、例えば、圧力の適用又は毛細管現象によって象牙細管に引き込まれることができる。象牙細管内では、生体適合性ポリマーが任意の細菌又は他の微生物に付着することができ、次いで、象牙細管内で生体適合性ポリマーによって送達された銀又は他の抗菌性金属が細菌又は微生物を死滅させることができる。

歯に適用することができ、歯科疾患を引き起こす細菌を容易に死滅させ、抑制することができ、象牙細管を閉塞することができる医療デバイス又は溶液を提供することが求められている。本開示の医療デバイス又は溶液、及び医療デバイス又は溶液を適用する関連する方法は、有利なことに、細菌を死滅させ、抑制し、同時に象牙細管を少なくとも部分的に封止し、歯を修復する解決策を提供する。

したがって、本発明は、象牙細管を閉塞する医療デバイス又は溶液に関する。象牙細管は、歯のエナメル質表面から内部歯髄まで伸びる微細な流路である。象牙質は、歯の主要な構成要素、かつ、中間層であり、歯の外表面の脆いエナメル質を支えている。

象牙質を通るこれらの小さな中空の象牙細管は、歯の外側から内側へと神経に向かう感覚の伝達を促す。しかしながら、エナメル質が侵食されたり又は薄くなったりすると、この感覚が増す場合があり、歯の感度が不快なものになったり、又は人に不快感を引き起こす可能性がある。

不快感を低減するために、露出した象牙細管を閉塞する必要がある場合がある。本明細書において説明したように、医療デバイス又は溶液を歯に適用して、象牙細管を閉塞することができる。一実施形態においては、医療デバイス又は溶液は、抗菌剤を象牙細管内に送達して微生物を死滅させ、また象牙細管を封止して不快感を緩和するために、ナノゲル、ナノ粒子、又は他のポリマー担体を含むことができる。

象牙細管を治療し、閉塞する医療デバイス又は溶液の実施形態は、キトサンと、キトサンと結合した銀ナノ粒子とを含むナノ粒子を含む。ナノ粒子には、フッ化銀が更に組み込まれていてもよい。フッ化物イオンは遊離カルシウムイオンと反応して、象牙細管を閉塞可能なフッ化カルシウムの堆積物を形成することができる。医療デバイスは、毛細管現象によって象牙細管に引き込まれることができ、ここで、キトサンが、細管内の任意の細菌又は微生物に付着することができ、抗菌性銀ナノ粒子及び／又はフッ化銀が、細菌又は他の微生物を死滅させることができる。次いで、フッ化物イオンがカルシウムと反応して、象牙細管内に堆積物を形成することができる。また、ナノ粒子は象牙細管に残留して、細管を閉塞し、不快感を低減することもできる。或る実施形態においては、医療デバイス又は溶液の全ての有効成分は水溶性とすることができ、医療デバイス又は溶液は水溶液である。

別の実施の形態においては、医療デバイス又は溶液は、多糖類又は他の生体適合性ポリマーと、多糖類又は他の生体適合性ポリマーと結合した抗菌性金属、抗菌性金属化合物、又は抗菌性金属イオンナノ粒子とを含むことができる。医療デバイスは、ナノゲル又はポリマー内に含まれる水溶性金属ヨウ化物、水溶性金属フッ化物、及び水溶性金属塩化物のうち少なくとも１つを更に含むことができる。

生体適合性ポリマー
多糖類としては、キトサン、デキストラン、又は他の低分子量多糖類を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。多糖類は、多糖類を含むコポリマーであってもよい。キトサン、デキストラン、ナノゲル、又は他の生体適合性ポリマーは、５００００Ｄａ～２０００００Ｄａの分子量を有することができる。多糖類、キトサン、デキストラン、又は他の生体適合性ポリマーは、変性することができる。例えば、かかるポリマーは、少なくとも部分的に脱アセチル化することができ、例えば、限定されるものではないが、少なくとも部分的に脱アセチル化したキトサン等である。

生体適合性ポリマーは、人体又は細胞に対して毒素又は有害な生成物を生成しないか、又は生体系の免疫応答を刺激するポリマーである。この材料は、移植の際に拒絶反応を誘発しないため好ましい。生体適合性ポリマーとしては、多糖類、キトサン、デキストラン、変性多糖類、変性キトサン、変性デキストラン、これらのコポリマー、及びこれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されるものではない。生体適合性ポリマーは、２０００００ダルトン未満の分子量、又は２００００ダルトンを超え、２０００００ダルトン未満の分子量を有するような低分子量ポリマーとすることができる。かかる低分子量生体適合性ポリマーは、象牙細管内により容易に堆積すると考えられる。例えば、このポリマーは、２００００ダルトンを超え、２０００００ダルトン未満の分子量を有する低分子量キトサンとすることができる。

「多糖類」という用語は、そのヒドロキシル基又は他の基と化合物との異なるペンダント官能基への反応によって変性された多糖類を更に含む。バイオポリマーは、生分解性多糖類とすることができる。本明細書において使用される「生分解性多糖類」は、ヒトに存在する酵素によって生分解可能な多糖類である。また、多糖類のヒドロキシル基は、「調整可能な（tunable）」ヒドロゲルを生成するためのビヒクルを提供する。

幾つかの実施形態においては、多糖類は、グリコシド結合によって結合されたＤ－グルコースモノマーの多糖類とすることができる。グルカンとしては、以下のものが挙げられる：デキストラン（α－１，３－分岐を有するα－１，６－グルカン）；グリコーゲン（α－１，４－及びα－１，６－グルカン）；プルラン（α－１，４－及びα－１，６－グルカン）；スターチ（α－１，４－及びα－１，６－グルカン）；セルロース（β－１，４－グルカン）；クリソラミナリン（β－１，３－グルカン）；カードラン（β－１，３－グルカン）；ラミナリン（β－１，３－及びβ－１，６－グルカン）；レンチナン（シイタケ（Lentinus edodes）から厳密に精製されたβ－１，６：β－１，３－グルカン）；リケニン（β－１，３－及びβ－１，４－グルカン）；オーツベータグルカン（β－１，３－及びβ－１，４－グルカン）；プロイラン（pleuran）（ヒラタケ（Pleurotus ostreatus）から単離されたβ－１，３－及びβ－１，６－グルカン）；及びザイモサン（β－１，３－グルカン）。他の生分解性／生体適合性多糖類としては、ランダムに分布したβ－（１－４）－結合Ｄ－グルコサミンとＮ－アセチル－Ｄ－グルコサミンとから構成される直鎖型多糖類であるキトサン、及びヒアルロン酸が挙げられる。ヒアルロン酸は二糖類のポリマーであり、それ自体がＤ－グルクロン酸とＤ－Ｎ－アセチルグルコサミンとから構成され、β－１，４及びβ－１，３グリコシド結合を交互に介して結合している。

ナノスフェア又は他のナノ粒子を含む幾つかの実施形態においては、ナノスフェア又は他のナノ粒子は、１ｎｍを超え、１００ｎｍ未満の直径を有する。

生体適合性ポリマー、例えば、キトサン、デキストラン、又はこれらの誘導体は、象牙細管内で分解して細管内に他の成分を堆積させて、細管の閉塞を促すことができる。

抗菌性金属ナノ粒子
医療デバイス又は溶液は、生体適合性ポリマーと結合した抗菌性金属ナノスフェア又はナノ粒子を含むことができる。抗菌性金属ナノ粒子は、歯科用複合材又は象牙細管内の任意の細菌若しくは他の微生物を死滅させることができるか、又はその増殖を遅らせることができ、細管を閉塞して患者の更なる不快感を防止することができる任意の粒子とすることができる。

抗菌性金属ナノスフェア又はナノ粒子は、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン、又はこれらの組合せを含む群から選択される金属イオンを抗菌性金属イオンとして含み、及び／又は、銀、銅、亜鉛、又はこれらの組合せを含む群から選択される金属を含むことができる。

或る特定の実施形態においては、医療デバイス又は溶液は、例えば４０：６０～６０：４０の比率で、生体適合性ポリマーと結合した金属フッ化物又は他のフッ化物（例えば、フッ化銀等）を含むことができる。かかる実施形態においては、生体適合性ポリマーはキトサンとすることができ、フッ化物は例えばフッ化銀とすることができる。抗菌性金属フッ化物は、歯と結合する際にフルオロアパタイトを形成して、象牙細管を閉塞することができる。

追加の抗菌剤
医療デバイスは、生体適合性ポリマーと結合しない追加の抗菌剤を含むことができる。

例えば、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）又はフッ化銀（ＡｇＦ）の形態でナトリウム又は銀と結合したフッ化物を、ナノゲル又はナノ粒子内に含むことができる。或る特定の実施形態においては、追加のフッ化物は、キトサンとほぼ等しい濃度で存在することができる。上記成分は、液状の溶液又は懸濁液中で任意の有効濃度で存在することができる。一実施形態においては、上記成分（液体中のｐｐｍで測定される）は、フッ化物イオン：キトサン：ナノ銀の比率が約２０：約１０：約１となるように存在することができる。例えば、一実施形態においては、上記成分は、液状の懸濁液又は溶液中で、フッ化物が４４０００ｐｐｍ、キトサンが２００００ｐｐｍ、ナノ銀が２０００ｐｐｍとなるように存在することができる。より一般的には、上記成分の比率は、フッ化物イオン：キトサンで０．５～４．０：１（又は、例えば１～３：１）とすることができ、フッ化物イオン：ナノ銀で５～４０：１（又は、例えば１０～３０：１）とすることができる。

これらの成分同士を、化学的に、熱的に、電気的に、又は任意の種類の照射によって、以下のように化学的に結合させることができる。さらに、これらの成分が液状懸濁液中に懸濁されていることに留意されたい。好ましくは、医療デバイス又は溶液は、ほぼ中性（５．５～７．５）のｐＨに緩衝することができ、有効成分の合計濃度を２重量％～３０重量％とすることができる。結合した銀は耐酸化性を有し得るため、医療デバイス又は溶液を歯又は口腔内に適用しても変色が起こらないと考えられる。

本開示のデバイスと関連する方法を行う実施形態は、以下の工程：歯を隔離し、乾燥する工程と、マイクロブラシを使用して本開示の溶液の液滴を患部に適用する工程と、患部上に被覆剤を適用する工程とを含む。さらに、歯の乾燥は、象牙細管の乾燥であり、本開示の発明は、本開示の溶液が毛細管現象によって乾燥細管内を流れ、バイオポリマー又はキトサンが象牙細管内の細菌と結合し、成分が細菌を死滅させ、象牙細管を封止するように作用し、フッ化物が、歯と結合した際にフルオロアパタイトを形成するような規模のものであることに留意されたい。歯科用修復材は、歯を封止するために又は美容上の理由で、直後又は後日配置することができる。

医療デバイス及び溶液の特定の実施形態は、キトサン、銀ナノ粒子、及びフッ化銀又はフッ化ナトリウムを含むことができる。キトサンは、変性キトサン、例えば少なくとも部分的に脱アセチル化したキトサン等とすることができる。銀ナノ粒子はキトサンと結合することができる。

かかる一実施形態においては、医療デバイス又は溶液は、キトサンを１００００ｐｐｍ～３００００ｐｐｍの範囲で、ナノ銀を１００ｐｐｍ～８０００ｐｐｍの範囲で、かつ、（例えばフッ化銀又はフッ化ナトリウムからの）フッ化物イオンを１００００ｐｐｍ～４５０００ｐｐｍの範囲で含む。

別の実施形態においては、医療デバイス又は溶液は、キトサンを、フッ化銀又はフッ化ナトリウムに対する比率が１：１～１５：１の範囲となるように含む。別の実施形態においては、医療デバイス又は溶液は、キトサンを、フッ化銀又はフッ化ナトリウムに対する比率が２：１～２０：１の範囲となるように含む。

或る実施形態においては、医療デバイス又は溶液は、ナノ銀に対するキトサンの比率を３０：１～２：１の範囲とすることができる。別の実施形態においては、医療デバイス又は溶液は、ナノ銀に対するキトサンの比率を３０：１～５：１の範囲とすることができる。

象牙細管を閉塞する方法
また、本発明は、歯の象牙細管を閉塞する方法に関する。歯の象牙細管を閉塞する方法の実施形態は、或る量の本明細書において記載した医療デバイス又は溶液を、少なくとも１本の歯の治療領域に適用することを含む。医療デバイス又は溶液は、任意の手段によって象牙細管に入る。任意の手段としては、例えば、圧力、重力、毛細管現象が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

上記方法は、例えば、限定されるものではないが、歯科医、歯科衛生士、歯科助手、又は他の補助人等の医療専門家によって行うことができる。医療専門家によって行われる方法は、ブラシで医療デバイス又は溶液を少なくとも１本の歯に適用することを含むことができる。ブラシは、マイクロブラシアプリケーター又は他の歯科用アプリケーターとすることができる。

医療デバイス又は溶液が象牙細管に入るのを助けるために、医療デバイス又は溶液を適用する前に歯を乾燥させることができる。歯を乾燥させることにより、象牙細管内の任意の水又は他の揮発性液体が少なくとも部分的に除去され、これにより、少なくとも部分的に象牙細管が空の状態になる。したがって、上記方法は、少なくとも１つの象牙細管を乾燥させて、乾燥細管を形成することを含むことができる。

これにより、医療デバイス又は溶液が象牙細管に入る自由なスペースが提供され、象牙細管内での毛細管現象が高まると考えられる。医療デバイス又は溶液が象牙細管に入るのを更に助けるために、上記方法は、歯の治療領域上に被覆剤を適用することを含むことができる。被覆は、医療デバイス又は溶液が治療領域により長期間留まるのに役立つ。

したがって、歯の象牙細管を閉塞する方法は、少なくとも１本の歯の治療領域を乾燥させることと、少なくとも１本の歯の治療領域に、或る量の医療デバイス（本明細書において記載した医療デバイス）を適用することと、歯の治療領域上に被覆剤を適用することとを含むことができる。例えば、医療デバイス又は溶液は、多糖類と、この低分子量多糖類と結合してナノ粒子ゲルを形成する抗菌性金属又は金属イオンナノ粒子と、ナノ粒子ゲル内に含まれる抗菌性金属フッ化物とを含むことができる。

上記方法の実施形態は、歯を隔離することを更に含むことができる。歯を隔離する方法は、当該技術分野で既知の任意の方法とすることができる。医療デバイス又は溶液の適用は、任意の手段によって行うことができる。任意の手段としては、例えば、注入、噴霧、滴下、又はブラッシングが挙げられるが、これらに限定されるものではない。一実施形態においては、上記方法は、マイクロブラシを使用して有効量の医療デバイス又は溶液を適用して、溶液の液滴を適用することを含む。

様々な特徴点、変形形態、及び多数の様々な実施形態を、様々な詳細と共に示して説明した。本出願で特定の実施形態に関して説明したことは、例示だけを目的としており、着想したことが唯一の特定の実施形態であるか又は複数の特定の実施形態であると制限又は示唆することを意図するものではない。本開示は、いかなる単一の特定の実施形態又は列挙した変形形態にも限定されるものではないことを理解されたい。当業者であれば、本開示の両方によって包含されることが意図され、実際に本開示の両方によって包含される多くの変更形態、変形形態、及び他の実施形態を思い付くと考えられる。実際には、本開示の範囲は、出願時に存在する完全な開示に基づいて当業者によって理解されるように、均等物を含む本開示の適切な法的解釈（legal interpretation）及び解釈（construction）によって決定されるべきであることが意図される。

Claims (26)

1. 多糖類又は他の生体適合性ポリマーと、バイオポリマーと結合した抗菌性金属、抗菌性金属化合物、又は抗菌性金属イオンとを含むナノゲルと、
   該ナノゲルに含まれる水溶性金属ヨウ化物、水溶性金属フッ化物、及び水溶性金属塩化物の少なくとも１つと、
   を含む、医療デバイス。
2. 前記抗菌性金属又は金属イオンが、１００ｎｍ未満の直径を有する、請求項１に記載の医療デバイス。
3. 前記ナノゲルが多糖類を含む、請求項２に記載の医療デバイス又は溶液。
4. 前記多糖類がキトサンである、請求項３に記載の医療デバイス又は溶液。
5. 前記キトサンが５００００Ｄａ～２０００００Ｄａの分子量を有する、請求項４に記載の医療デバイス又は溶液。
6. 前記ナノゲルが生体適合性ポリマーを含む、請求項１に記載の医療デバイス又は溶液。
7. 前記キトサンが少なくとも部分的に脱アセチル化したキトサンである、請求項５に記載の医療デバイス又は溶液。
8. 前記水溶性金属ヨウ化物、水溶性金属フッ化物、及び水溶性金属塩化物がフッ化銀である、請求項１に記載の医療デバイス又は溶液。
9. 前記抗菌性金属、抗菌性金属化合物、又は抗菌性金属イオンが、銀、銅、及び亜鉛の１つである、請求項１に記載の医療デバイス又は溶液。
10. 前記抗菌性金属、抗菌性金属化合物、又は抗菌性金属イオンが銀である、請求項１に記載の医療デバイス又は溶液。
11. 前記水溶性金属ヨウ化物、水溶性金属フッ化物、及び水溶性金属塩化物の少なくとも１つが、フッ化ナトリウム又はフッ化銀である、請求項９に記載の医療デバイス又は溶液。
12. 前記水溶性金属ヨウ化物、水溶性金属フッ化物、及び水溶性金属塩化物の少なくとも１つがフッ化銀である、請求項１０に記載の医療デバイス又は溶液。
13. 前記フッ化ナトリウム又はフッ化銀が、前記キトサンと等しい濃度で遊離している、請求項１０に記載の医療デバイス又は溶液。
14. 中性のｐＨを有する、請求項１に記載の医療デバイス又は溶液。
15. 前記抗菌性金属、抗菌性金属化合物、又は抗菌性金属イオン、ナノゲル、並びに水溶性金属ヨウ化物、水溶性金属フッ化物、及び水溶性金属塩化物の少なくとも１つの合計濃度が、医療デバイス又は溶液の５重量％～５０重量％である、請求項１に記載の医療デバイス又は溶液。
16. 前記抗菌性金属、抗菌性金属化合物、又は抗菌性金属イオン、ナノゲル、並びに水溶性金属ヨウ化物、水溶性金属フッ化物、及び水溶性金属塩化物の少なくとも１つの合計濃度が、医療デバイス又は溶液の５重量％～５０重量％である、請求項１に記載の医療デバイス又は溶液。
17. 少なくとも１本の歯を乾燥させることと、
    前記少なくとも１本の歯の治療領域に、或る量の医療デバイスを適用することと、
    前記歯の治療領域上に被覆剤を適用することと、
    を含む、歯の象牙細管を閉塞する方法。
18. 少なくとも１本の歯を乾燥させることと、
    前記少なくとも１本の歯の治療領域に、或る量の医療デバイスを適用することと、
    ここで、前記医療デバイスが、
    多糖類と、
    低分子量の前記多糖類と結合してナノ粒子ゲルを形成する抗菌性金属又は金属イオンと、
    前記ナノ粒子ゲル内に含まれる抗菌性金属フッ化物と、
    を含む溶液を含み、
    前記歯の治療領域上に被覆剤を適用することと、
    を含む、歯の象牙細管を閉塞する方法。
19. 前記歯を隔離することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
20. 前記或る量の医療デバイス又は溶液を適用することが、マイクロブラシを使用して溶液の液滴を適用することを含む、請求項１７に記載の方法。
21. 少なくとも１本の歯を乾燥させることが、少なくとも１つ象牙細管を乾燥して乾燥細管を形成することを含む、請求項１６に記載の方法。
22. 前記多糖類が、毛細管現象によって前記乾燥細管に引き込まれる、請求項１９に記載の方法。
23. 前記多糖類が前記乾燥細管内の細菌と結合する、請求項２０に記載の方法。
24. 前記多糖類がキトサンである、請求項２１に記載の方法。
25. 前記医療デバイス又は溶液が、前記細菌を死滅させ、かつ、前記象牙細管を封止する、請求項１６に記載の方法。
26. 前記抗菌性金属フッ化物が、前記歯と結合する際にフルオロアパタイトを形成する、請求項２３に記載の方法。