WO2022023166A2 - Zahnbürstenaufsatz, elektrische versorgungseinheit einer elektrischen zahnbürste, elektrische zahnbürste mit einem zahnbürstenaufsatz, zahnbürste sowie testaufsatz für eine elektrische zahnbürste - Google Patents

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Definitions

  • Toothbrush attachment electric supply unit of an electric toothbrush, electric toothbrush with a toothbrush attachment, toothbrush and test attachment for an electric toothbrush
  • the innovation relates to a toothbrush attachment, an electrical supply unit for an electric toothbrush, an electric toothbrush with a toothbrush attachment, a toothbrush and a test attachment for a toothbrush.
  • Electric toothbrushes are well known. They are used for mechanical cleaning of the teeth and have a toothbrush attachment and an electrical supply unit, the toothbrush attachment preferably being replaceable and attachable to the electrical supply unit. When cleaning the teeth, the toothbrush attachment comes into contact with the saliva of the respective user. Conventional, non-electric toothbrushes, by means of which teeth can be cleaned manually, are also known.
  • a toothbrush attachment with the features of independent claim 1.
  • An electrical supply unit of an electric toothbrush is the subject of independent claim 12 and an electric toothbrush is the subject of independent claim 15.
  • a toothbrush is the subject of independent claim 16.
  • a test attachment is the object of independent claim 17.
  • Preferred embodiments are the subject of the dependent claims.
  • the innovation relates to a toothbrush attachment for an electric toothbrush.
  • the toothbrush attachment includes a coupling section via which the toothbrush attachment can be connected to an electrical supply unit of the electric toothbrush.
  • the toothbrush attachment comprises a brush section which has cleaning means, for example bristles or the like, designed to clean the teeth.
  • a sensor unit is provided on the toothbrush attachment, which is designed to selectively determine the presence of a virus or an antigen in the saliva of a user of the toothbrush attachment by measuring at least one virus-specific parameter.
  • the technical advantage of the toothbrush attachment is that the user can be tested for a specific viral disease at the same time as they are cleaning their teeth on a daily basis, so that the risk of the virus spreading excessively through asymptomatic courses of the disease is reduced.
  • the sensor unit is provided in the area of the brush section or in the shaft area of the toothbrush attachment that connects the coupling section to the brush section. This placement places the sensor in contact with the user's saliva and is advantageously able to determine viral load or the presence of an antigen in the user's saliva.
  • the sensor unit is firmly integrated into the toothbrush attachment. The result of this is that the sensor unit can be encapsulated in the toothbrush attachment, so that the ingress of moisture into the sensor electronics or contact points is avoided.
  • the sensor unit is designed as a sensor module which is at least partially accommodated in a recess of the toothbrush attachment in an exchangeable manner.
  • the sensor unit can be removed from the used toothbrush attachment and inserted into the new toothbrush attachment after the cleaning agent of the toothbrush attachment has reached the wear limit, so that resources and costs can be saved.
  • supply lines are provided between the sensor unit and the coupling section, via which electrical energy can be supplied to the sensor unit.
  • the sensor unit can be supplied with energy from the electrical supply unit of the toothbrush.
  • an energy supply interface is provided in the area of the coupling section, via which the Electrical energy provided by the electrical supply unit can be supplied to the sensor unit.
  • Energy supply interface can thus achieve electrical energy via the exchange interface enabling the toothbrush attachment to be exchanged.
  • the sensor unit contains an electronic, micromechanical sensor that is designed to determine a virus-specific parameter using a weighing method.
  • the micromechanical sensor can be a sensor formed from a semiconductor material, in particular from silicon.
  • the sensor can be a MEMS sensor (MEMS: micro-electromechanical system), i.e. it can be produced using processes that are common in the semiconductor industry, such as the growth of semiconductor material, etching, sputtering, etc.
  • MEMS micro-electromechanical system
  • the sensor unit has at least one cantilever, which is designed for the selective attachment of viruses or an antigen.
  • the sensor unit is designed to determine the bending of the cantilever as a virus-specific parameter. This makes it possible to selectively detect a specific virus or an antigen in the user's saliva.
  • the cantilever has antibodies or receptors on it, the antibodies or receptors being designed to cause a selective attachment of viruses or an antigen.
  • the receptor can be designed, for example, to react selectively to certain surface markers on the surface of the virus or their to effect attachment. Depending on the antibodies or receptors used, this makes it possible to selectively detect a specific virus or a specific antigen in the user's saliva.
  • the cantilever of the sensor unit is preceded by a separating section which prevents or at least reduces the influence of external influences on the cantilever. This can significantly increase the reliability of the test result.
  • the sensor unit contains a transistor, in particular a field effect transistor, which is designed to determine a virus-specific parameter based on the change in the current flow through the transistor.
  • the field effect transistor can have receptors, by means of which attachment of viruses or an antigen is achieved.
  • the receptors can be provided in particular in the gate region of the field effect transistor.
  • the field effect transistor is preferably designed in such a way that the flow of current between the source and drain regions changes depending on the accumulation of viruses or the antigen on the receptors.
  • the current strength of the current flowing through the transistor can be used as a virus-specific parameter to determine whether the user of the toothbrush is infected or not.
  • an evaluation unit is provided in the toothbrush attachment, which is configured to decide whether the measured virus-specific parameter indicates an infection with the specific virus or not.
  • the evaluation unit can, for example, receive and evaluate the electrical information provided by the sensor unit.
  • This evaluation can contain a threshold value decision, for example.
  • the innovation relates to an electrical supply unit for an electric toothbrush.
  • the electrical supply unit includes a coupling interface which is designed to establish a connection to a coupling section of a toothbrush attachment or a test attachment.
  • the coupling interface has electrical contacts for providing electrical energy for the toothbrush attachment or the test attachment.
  • the electrical supply unit is also configured to operate a toothbrush attachment according to one of the preceding exemplary embodiments or a test attachment according to the exemplary embodiments described below.
  • the electrical supply unit has an evaluation unit that is configured to receive measurement information from the sensor unit of the toothbrush attachment or the test attachment and to decide whether the measurement information received indicates an infection with the specific virus or not.
  • the electrical supply unit of the electric toothbrush itself can carry out an evaluation of the information from the sensor unit and thus provide information regarding the presence of a virus infection.
  • a wireless transmission interface is provided, which can be controlled in such a way that measurement information provided by the toothbrush attachment or by the test attachment can be transmitted to an external evaluation unit.
  • the wireless transmission interface can use any wireless transmission technology, for example Bluetooth, ZigBee,
  • the innovation relates to an electric toothbrush comprising an electric power supply unit and a toothbrush attachment or a test attachment which can be coupled to the electric power supply unit.
  • the toothbrush attachment and the electrical supply unit are designed according to one of the aforementioned exemplary embodiments.
  • the test attachment is described in more detail below using exemplary embodiments.
  • the innovation relates to a toothbrush, which is in particular a non-electric, manually operated toothbrush.
  • the toothbrush comprises a brush section and a brush section which has cleaning means designed to clean the teeth.
  • a sensor unit is provided on the brush section, which is designed to selectively determine the presence of a virus in the saliva of a user of the toothbrush by measuring at least one virus-specific parameter.
  • the innovation relates to a test attachment for an electric toothbrush.
  • the test essay includes a coupling section over which the test essay with a electrical supply unit of the electric toothbrush can be connected.
  • a sensor unit is provided on the test attachment, which is designed to selectively determine the presence of a virus or an antigen in the saliva of a user of the test attachment by measuring at least one virus-specific parameter.
  • the technical advantage of the test attachment is that by using the technical features of the electrical supply unit of an electric toothbrush, it is possible to test the user for a specific viral disease with little technical effort, so that the risk of an excessive spread of the virus due to asymptomatic courses of the disease is reduced.
  • the test attachment it is rod-shaped or essentially rod-shaped.
  • the sensor unit is provided in the area of the free end opposite the coupling section or in the shaft area. As a result of this placement, the sensor comes into contact with the saliva of the respective user and is thus advantageously able to determine the viral load in the saliva of the user.
  • the sensor unit is permanently integrated in the test attachment.
  • the sensor unit can be encapsulated in the test attachment, so that the ingress of moisture into the sensor electronics or contact points is avoided.
  • the sensor unit is designed as a sensor module which is accommodated at least partially in a recess of the test attachment in an exchangeable manner. This achieves that not the entire test attachment has to be replaced after using it, but only the sensor module itself.
  • supply lines are provided between the sensor unit and the coupling section, via which electrical energy can be supplied to the sensor unit.
  • the sensor unit can be supplied with energy from the electrical supply unit.
  • an energy supply interface is provided in the area of the coupling section, via which electrical energy provided by the electrical supply unit can be supplied to the sensor unit.
  • electrical energy can thus be obtained via the interchangeable interface that enables the test attachment to be exchanged.
  • the sensor unit comprises an electronic, micromechanical sensor that is designed to determine a virus-specific parameter using a weighing method.
  • the sensor unit comprises an electronic, micromechanical sensor that is designed to determine a virus-specific parameter using a weighing method.
  • the micromechanical sensor can be a sensor formed from a semiconductor material, in particular from silicon.
  • the sensor can be a MEMS sensor (MEMS: micro-electromechanical system), ie it can be produced using processes that are common in the semiconductor industry, such as, for example, growth of semiconductor material, etching, sputtering, etc. This allows a electronic sensor can be created, which provides information as an electrical output variable, based on which a virus infection can be identified.
  • MEMS micro-electromechanical system
  • the sensor unit has at least one cantilever, which is designed for the selective attachment of viruses or an antigen.
  • the sensor unit is designed to determine the bending of the cantilever as a virus-specific parameter. This allows a specific virus to be selectively detected in the user's saliva.
  • the cantilever has antibodies or receptors on it, the antibodies or receptors being designed to cause a selective attachment of viruses or an antigen. Depending on the antibodies or receptors used, this makes it possible to selectively detect a specific virus or an antigen in the user's saliva.
  • the cantilever of the sensor unit is preceded by a separating section which prevents or at least reduces the influence of external influences on the cantilever. This can significantly increase the reliability of the test result.
  • the sensor unit contains a transistor, in particular a field effect transistor, which is designed to determine a virus-specific parameter based on the change in the current flow through the transistor.
  • the field effect transistor can have receptors, by means of which attachment of viruses or an antigen is achieved.
  • the receptors can be provided in particular in the gate region of the field effect transistor.
  • the field effect transistor is preferably designed in such a way that the flow of current between the source and drain regions changes depending on the accumulation of viruses or the antigen on the receptors.
  • the current strength of the current flowing through the transistor can be used as a virus-specific parameter to determine whether the user of the test attachment is infected or not.
  • an evaluation unit is provided in the test attachment, which is configured to decide whether the measured virus-specific parameter indicates an infection with the specific virus or not.
  • the evaluation unit can, for example, receive and evaluate the electrical information provided by the sensor unit.
  • This evaluation can contain a threshold value decision, for example.
  • the electrical supply unit described in this document is preferably designed to be coupled to and to operate both a toothbrush attachment according to the invention and a test attachment according to the invention.
  • the expressions “approximately”, “substantially” or “roughly” mean deviations from the respective exact value by +/- 10%, preferably by +/- 5% and/or deviations in the form of changes that are insignificant for the function .
  • FIG. 1 shows an example of an electric toothbrush with a sensor unit for detecting a defined virus in the saliva of a user in a first embodiment
  • FIG. 2 shows an example of an electric toothbrush with a sensor unit for detecting a defined virus in the saliva of a user in a second embodiment
  • 3 shows an example of an electric toothbrush with a sensor unit for detecting a defined virus in the saliva of a user in a third embodiment
  • 4 shows an example of an electric toothbrush with a sensor unit for detecting a defined virus in the saliva of a user in a third embodiment
  • 5 shows an example and a rough schematic of a sensor for detecting a defined virus or antigen in the saliva of a user
  • FIG. 6 shows an example of a manually operated toothbrush with a sensor unit for detecting viral infections
  • Fig. 7 an example of an arrangement of an electrical
  • Fig. 8 an example of an arrangement of an electrical
  • FIG. 9 shows an example arrangement of an electrical supply unit and a test attachment fixed thereto with a sensor unit for detecting a defined pathogen in the saliva of a user according to a third embodiment
  • FIG. 10 shows an example and a roughly schematic representation of a transistor-based sensor for detecting a defined virus or antigen in the saliva of a user.
  • Figure 1 shows an embodiment of an electric toothbrush 20 in a schematic side view.
  • the electric toothbrush 20 comprises an electric supply unit 10 on which a toothbrush section 1 is provided.
  • the toothbrush section 1 is preferably detachably connected to the electrical supply unit 10 in order to be able to change the toothbrush section 1 .
  • the connection between the toothbrush section 1 and the electrical supply unit 10 can be realized, for example, via a screw connection, a plug-in connection or a bayonet-type connection.
  • the toothbrush section 1 has a coupling section 2 which is designed to establish a connection with the electrical supply unit 10 .
  • a brush section 3 Opposite the coupling section 2, viewed along the longitudinal axis of the toothbrush section 1, there is a brush section 3 which has cleaning means 3.1 for cleaning the teeth.
  • the cleaning means 3.1 can be, for example, bristles or other means that cause a cleaning effect on the teeth.
  • a shank region 5 is provided between the coupling section 2 and the brush section 3 , by means of which a distance is created between the brush section 3 and the electrical supply unit 10 .
  • a sensor unit 4 is provided on the toothbrush section 1 .
  • the position of the sensor unit 4 is selected in such a way that it comes into contact with the user's saliva when the toothbrush is used.
  • the sensor unit 4 is provided in the area of the brush section 3, for example on a side surface in the front area of the toothbrush section 1 or on the underside below the brush section 3.
  • the sensor unit 4 can be provided in the shaft area 5, as shown in FIG. This area is also exposed to the user's saliva when using the toothbrush.
  • the sensor unit 4 is designed to selectively determine whether a defined virus, for example the SARS-CoV-2 virus, or an antigen, i.e. protein fragments (proteins) of a defined virus, is present in the saliva of the user.
  • a virus-specific parameter is determined by means of the sensor unit 4, which indicates that a defined virus type or an antigen of this virus type is present in the saliva.
  • the virus-specific parameter is preferably determined using electrical and/or electronic measuring devices.
  • the sensor unit 4 has a semiconductor-based integrated micro-sensor, which emits electrical information as an output signal. This electrical information indicates whether the virus or its antigen to which the sensor unit 4 reacts selectively is present in the saliva of the user of the toothbrush.
  • the sensor unit 4 can, for example, be an integral part of the toothbrush attachment 1, ie it cannot be removed from the toothbrush attachment 1 without being destroyed.
  • the sensor unit 4 can be designed as a sensor module and can be removed from the toothbrush attachment 1 .
  • the sensor unit 4 can be used several times and, for example, when changing the toothbrush attachment 1 , it can be removed from the used toothbrush attachment 1 and then inserted into another toothbrush attachment 1 .
  • a receptacle can be provided on the toothbrush attachment 1, for example, into which the sensor unit 4 can be used.
  • the receptacle can be formed, for example, by a recess into which the sensor unit can preferably be inserted in a form-fitting manner.
  • the electrical connection between the sensor unit 4 and the toothbrush attachment 1 can be made via a contact device which has a first contact device part in the receptacle and a second contact device part on the sensor unit. At least one seal is preferably provided in the area of the contact device in order to protect the contact device from moisture.
  • supply lines 6 are provided in the toothbrush attachment 1 .
  • the sensor unit 4 is supplied with electrical energy via these supply lines 6 .
  • the toothbrush attachment 1 has an energy supply interface 7 in the area of the coupling section 2 .
  • the energy supply interface 7 has a corresponding interface on the electrical supply unit 10 in order to be able to transmit electrical energy provided by the electrical supply unit 10 to the toothbrush attachment 1 .
  • the electrical supply unit 10 preferably has a rechargeable battery 14, by means of which the sensor unit 4 via the
  • Energy supply interface 7 and the supply lines 6 is supplied with electrical energy.
  • the toothbrush attachment 1 itself to have its own power supply, for example a rechargeable battery, in order to supply the sensor unit 4 with electrical energy.
  • a rechargeable battery for example a battery
  • an inductive power supply of the toothbrush attachment 1 is possible.
  • the sensor unit 4 provides electrical information which indicates whether the virus or an antigen of the virus to which the sensor unit 4 reacts selectively is present in the saliva of the user of the toothbrush.
  • the sensor unit 4 itself can have an evaluation module, so that it is determined in the toothbrush attachment 1 itself whether an infection is present or not.
  • the toothbrush attachment 1 itself can have display means that show the user whether or not he is infected with the specific virus.
  • the display means can be provided on the electrical supply unit 10 .
  • transmission means are provided in the toothbrush attachment 1 which establish a connection between the sensor unit 4 and the display means of the electrical supply unit 10 .
  • the display means can be formed, for example, by one or more light sources, for example an LED or a digital display in the form of a display, a seven-segment display, etc.
  • an evaluation unit 12 can be provided in the electrical supply unit 10 .
  • the toothbrush attachment 1 has transmission means that enable the electrical information provided by the sensor unit 4 to be transmitted to the evaluation unit 12 of the electrical supply unit 10 . This can be done, for example, via signal lines 15 and a sensor signal interface 16 (s. Fig. 3) take place.
  • the display means are preferably provided in the electrical supply unit 10 .
  • Fig. 4 shows a third embodiment of an electric toothbrush 20.
  • This embodiment differs from the previously described embodiments only in that the sensor signals are not evaluated in the electric toothbrush 20 itself, but in an external evaluation unit A.
  • This can be a mobile one, for example End device, for example a smartphone, a tablet PC or a laptop.
  • the external evaluation unit A preferably has an application that is configured to receive the electrical information provided by the sensor unit 4 or information derived therefrom and to evaluate the information received to determine whether the user is infected with the specific virus or not.
  • the indication of whether an infection is present preferably takes place on the external evaluation unit A.
  • Evaluation information is sent back to the electric toothbrush 20 and the electric toothbrush 20 has display means to indicate whether an infection is present or not.
  • the electric toothbrush 20 has a transmission interface 13, which preferably enables wireless transmission of information between the electric toothbrush 20 and the external evaluation unit A.
  • the transmission interface 13 can be a Bluetooth interface, for example. It goes without saying that other wireless interfaces are also possible.
  • a sensor 30 is shown in a schematic manner in FIG. 5, which is integrated in the sensor unit 4 and can be used, for example, to determine the virus-specific parameter. The sensor 30 is designed to detect a specific virus or an antigen of a specific virus directly in human saliva.
  • the sensor 30 is, for example, a micro-electromechanical system (MEMS) that has at least one cantilever 31 whose bending is selectively influenced by the virus or the antigen for which the user is to be tested.
  • the bending of the cantilever 31 is, for example, the virus-specific parameter that can be measured with the sensor unit 4 .
  • the cantilevers 31 can have a coating or trimming with an antibody or receptor that reacts selectively with the respective virus or the antigen.
  • the sensor 30 can have a circuit 32 by means of which a changed surface tension on the cantilever 31 is converted into an electrical signal. Based on this electrical signal, a decision can be made as to whether an infection is present or not.
  • the senor 30 can have a membrane which has a coating or an embellishment with an antibody.
  • the bending or loading of the membrane can be determined, for example, by the sensor 30, i.e. the sensor 30 emits information as an output signal, on the basis of which a decision can be made as to whether an infection is present or not.
  • Such sensors are available, for example, under the name “Digid Cantisense” from Digital Diagnostics AG.
  • the resistance can be measured on a sensor section that is designed for the selective attachment of viruses or an antigen, for example because it is covered with antibodies or receptors. This accumulation of viruses or antigens can lead to a change in electrical resistance, with electrical resistance being measured and evaluated as a virus-specific parameter.
  • the sensor 30 may include an isolating portion 32 .
  • the separating section 32 is designed to shield the sensor area from external influences that influence the measurement result.
  • the separating section 32 can be provided to prevent unwanted pressure loading of the sensor area by external influences that would falsify the measurement result.
  • FIG. 6 shows a toothbrush 40 which is designed for manual cleaning of the teeth, i.e. has no electrically operated actuators by means of which the cleaning agent cleaning the teeth is made to oscillate or move in some other way.
  • the toothbrush 40 has a hand section 41, on which the toothbrush is held, and a brush section 42 opposite the hand section, on which cleaning agents 42.1, for example in the form of bristles, are provided.
  • the toothbrush 40 has a sensor unit 4 which is designed to measure a virus-specific parameter.
  • the sensor unit 4 can already be used in connection with the electric toothbrush 20 or its Toothbrush attachment 1 have technical properties described.
  • the toothbrush 40 can have an energy store 43 .
  • This can be a non-rechargeable battery or a rechargeable battery, for example.
  • the toothbrush 40 can have an evaluation unit 44, by means of which the information provided by the sensor unit 4 is received and evaluated.
  • display means can be provided on the toothbrush 40 in order to display whether an infection with the specific virus has been detected or not.
  • Figures 7 to 9 show further embodiments of the innovation.
  • the main difference from the embodiments according to FIGS. 1 to 4 is that instead of the toothbrush attachment 1, a test attachment 50 is used that does not have a brush section 3, ie cannot be used to clean the teeth but only to test for the presence of an infection with a pathogen, in particular a virus.
  • the test attachment 50 is rod-shaped or substantially rod-shaped, for example, so that the test attachment 50 can be inserted into the user's mouth and the free end of the test attachment 50 can come into contact with the saliva in the oral cavity or throat area.
  • the test attachment 50 also has a coupling section 2 which is designed to establish a connection with the electrical supply unit 10 of an electric toothbrush.
  • the coupling section 2 The free end, which is intended for insertion into the mouth or pharynx, is provided opposite, viewed along the longitudinal axis of the test attachment 50 .
  • a shaft area 51 is provided between the coupling section 2 and the free end, by means of which a distance is created between the free end and the electrical supply unit 10 so that this free end can be inserted far enough into the mouth or throat.
  • a sensor unit 4 is provided on the test attachment 50 .
  • the position of the sensor unit 4 is selected such that it can be brought into contact with the user's saliva when the test attachment 50 is inserted into the mouth or pharynx.
  • the sensor unit 4 is provided directly on the front side of the test attachment 50 opposite the coupling section.
  • the sensor unit can also be provided on a side surface in the front area of the test attachment 50 or on the underside (see FIG. 8).
  • the sensor unit 4 could also be provided in the shaft area 51 .
  • the sensor unit 4 is designed to selectively determine whether a defined pathogen or virus, for example the SARS-CoV-2 virus, or an antigen of this specific virus is present in the user's saliva.
  • a pathogen-specific or virus-specific parameter is determined by means of the sensor unit 4, which indicates that a defined pathogen type or virus type or an antigen of this virus is present in the saliva.
  • the pathogen-specific or virus-specific parameter is preferably determined using electrical and/or electronic measuring devices.
  • the sensor unit 4 has a semiconductor based on an integrated micro-sensor, which emits electrical information as an output signal. This electrical information indicates whether the saliva of the user of the test attachment contains the virus or the pathogen or an antigen of this virus to which the sensor unit 4 reacts selectively.
  • the sensor unit 4 can, for example, be an integral part of the test attachment 50, i.e. it cannot be removed from the test attachment 50 without being destroyed.
  • the sensor unit 4 can be designed as a sensor module and can be removed from the test attachment 50 .
  • the sensor unit 4 can be used several times.
  • a receptacle can be provided on the test attachment 50, for example, into which the sensor unit 4 can be inserted.
  • the receptacle can be formed, for example, by a recess into which the sensor unit 4 can preferably be inserted in a form-fitting manner.
  • the electrical connection between the sensor unit 4 and the test attachment 50 can be made via a contact device which has a first contact device part in the receptacle and a second contact device part on the sensor unit 4 . At least one seal is preferably provided in the area of the contact device in order to protect the contact device from moisture.
  • supply lines 6 are provided in the test attachment 50 .
  • the sensor unit 4 is supplied with electrical energy via these supply lines 6 .
  • the test attachment 50 has an energy supply interface 7 in the area of the coupling section 2 .
  • Energy supply interface 7 has a corresponding interface on the electrical supply unit 10 to the electrical supply unit 10 to be able to transmit electrical energy provided to the test attachment 50 .
  • the electrical supply unit 10 preferably has a rechargeable battery 14, by means of which the sensor unit 4 via the
  • Energy supply interface 7 and the supply lines 6 is supplied with electrical energy.
  • test attachment 50 itself to have its own power supply, for example a rechargeable battery, in order to supply the sensor unit 4 with electrical energy.
  • a rechargeable battery for example a battery that is used to supply the sensor unit 4 with electrical energy.
  • an inductive power supply of the test attachment 50 is possible.
  • the sensor unit 4 provides electrical information indicating whether the virus or an antigen of the virus is present in the saliva of the user of the toothbrush, to which the sensor unit 4 selectively responds.
  • the electrical information provided by the sensor unit 4 is preferably evaluated.
  • the evaluation can be implemented in different ways:
  • the sensor unit 4 itself can have an evaluation module, so that it is determined in the test attachment 50 itself whether an infection is present or not.
  • the test attachment 50 itself can have display means that show the user whether or not he is infected with the specific virus.
  • the display means can be provided on the electrical supply unit 10 .
  • 50 transmission means are provided in the test attachment, which a connection between the sensor unit 4 and the display means of the electrical supply unit 10.
  • the display means can be formed, for example, by one or more light sources, for example an LED or a digital display in the form of a display, a seven-segment display, etc.
  • an evaluation unit 12 can be provided in the electrical supply unit 10 .
  • the test attachment 50 has transmission means that enable the electrical information provided by the sensor unit 4 to be transmitted to the evaluation unit 12 of the electrical supply unit 10 . This can be done, for example, via signal lines 15 and a sensor signal interface 16 (see FIG. 8).
  • the display means are preferably provided in the electrical supply unit 10 .
  • FIG. 9 shows a third exemplary embodiment of an electrical supply unit 10 with a test attachment 50 arranged thereon.
  • This exemplary embodiment differs from the previously described exemplary embodiments according to FIGS Test attachment 50 done itself, but in an external evaluation unit A.
  • This can be, for example, a mobile device, such as a smartphone, a tablet PC or a laptop.
  • the external evaluation unit A preferably has an application that is configured to receive the electrical information provided by the sensor unit 4 or information derived therefrom and to evaluate the information received to determine whether the user is infected with the specific pathogen or not.
  • the indication of whether an infection is present is preferably given on the external Evaluation unit A.
  • evaluation information is sent back to the electrical supply unit 10 and the electrical supply unit 10 has display means to indicate whether an infection is present or not.
  • the electrical supply unit 10 has a transmission interface 13, which preferably enables wireless transmission of information between the electrical supply unit 10 and the external evaluation unit A.
  • the transmission interface 13 can be a Bluetooth interface, for example. It goes without saying that other wireless interfaces are also possible.
  • FIG. 10 shows a further alternative of a sensor 60 which can be used in a sensor unit 4 in the toothbrush attachment 1 , the toothbrush 40 or the test attachment 50 .
  • the sensor 60 has a transistor, in particular a field effect transistor, which is designed to selectively determine whether a defined virus, for example the SARS-CoV-2 virus, or an antigen, ie protein fragments (proteins) of a defined virus, in User saliva is present.
  • the sensor 60 has a source region 61, a drain region 62 and a gate region 63 located between the source and drain regions 61,62.
  • the gate area 63 has a trimming with a receptor 64 which is designed for attaching viruses or a virus-specific antibody. Depending on the presence of viruses or a virus-specific antigen in the Viruses or virus-specific antigens accumulate on the receptors 64 in the user's saliva. This accumulation causes a change in the electrical properties of the gate region 63, so that the current flow through the transistor changes depending on the degree of accumulation of viruses or virus-specific antigens.
  • the current flow is used as a virus-specific parameter to decide whether the user is infected or not. For example, an infection of the user can then be detected when the current flow through the transistor exceeds a predefined threshold value.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zahnbürstenaufsatz für eine elektrische Zahnbürste (20) umfassend einen Koppelabschnitt (2), über den der Zahnbürstenaufsatz (1) mit einer elektrischen Versorgungseinheit (10) der elektrischen Zahnbürste (20) verbindbar ist und einen Bürstenabschnitt (3), der zur Reinigung der Zähne ausgebildete Reinigungsmittel (3.1) aufweist. An dem Zahnbürstenaufsatz (1) ist eine Sensoreinheit (4) vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, selektiv das Vorhandensein eines Virus im Speichel eines Nutzers des Zahnbürstenaufsatzes (1) durch Messen zumindest eines virusspezifischen Parameters zu bestimmen.

Description

Zahnbürstenaufsatz, elektrische Versorgungseinheit einer elektrischen Zahnbürste, elektrische Zahnbürste mit einem Zahnbürstenaufsatz, Zahnbürste sowie Testaufsatz für eine elektrische Zahnbürste
Die Neuerung betrifft einen Zahnbürstenaufsatz, eine elektrische Versorgungseinheit einer elektrischen Zahnbürste, eine elektrische Zahnbürste mit einem Zahnbürstenaufsatz, eine Zahnbürste sowie einen Testaufsatz für eine Zahnbürste.
Elektrische Zahnbürsten sind hinlänglich bekannt. Sie dienen der maschinellen Reinigung der Zähne und weisen einen Zahnbürstenaufsatz und eine elektrische Versorgungseinheit auf, wobei der Zahnbürstenaufsatz vorzugsweise auswechselbar an der elektrische Versorgungseinheit befestigbar ist. Bei der Reinigung der Zähne kommt der Zahnbürstenaufsatz mit dem Speichel des jeweiligen Nutzers in Berührung. Ebenso bekannt sind herkömmliche, nichtelektrische Zahnbürsten, mittels denen Zähne manuell reinigbar sind.
Bei Viruserkrankungen besteht häufig die Gefahr, dass von dem Virus befallene Personen keine Symptome haben und daher unbeabsichtigt Dritte mit dem Virus anstecken. Es wäre daher vorteilhaft, Reihentestungen auch von Personen vorzunehmen, die keine Krankheitssymptome zeigen, um eine Verbreitung des Virus zu unterbinden. Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Neuerung, eine Alltagsutensilie anzugeben, mittels der eine routinemäßige Testung einer Person hinsichtlich einer spezifischen Viruserkrankung möglich ist.
Die Aufgabe wird durch einen Zahnbürstenaufsatz mit den Merkmalen des unabhängigen Schutzanspruchs 1 gelöst. Eine elektrische Versorgungseinheit einer elektrischen Zahnbürste ist Gegenstand des nebengeordneten Schutzanspruchs 12 und eine elektrische Zahnbürste ist Gegenstand des nebengeordneten Schutzanspruchs 15. Eine Zahnbürste ist Gegenstand des nebengeordneten Schutzanspruchs 16. Weiterhin ist ein Testaufsatz Gegenstand des nebengeordneten Schutzanspruchs 17. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Neuerung auf einen Zahnbürstenaufsatz für eine elektrische Zahnbürste. Der Zahnbürstenaufsatz umfasst einen Koppelabschnitt, über den der Zahnbürstenaufsatz mit einer elektrischen Versorgungseinheit der elektrischen Zahnbürste verbindbar ist. Zudem umfasst der Zahnbürstenaufsatz einen Bürstenabschnitt, der zur Reinigung der Zähne ausgebildete Reinigungsmittel, beispielsweise Borsten o.ä. aufweist. An dem Zahnbürstenaufsatz ist eine Sensoreinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, selektiv das Vorhandensein eines Virus oder eines Antigen im Speichel eines Nutzers des Zahnbürstenaufsatzes durch Messen zumindest eines virusspezifischen Parameters zu bestimmen.
Der technische Vorteil des Zahnbürstenaufsatzes besteht darin, dass während des alltäglichen Reinigens der Zähne zeitgleich eine Testung des Nutzers auf eine spezifische Viruserkrankung möglich ist, so dass die Gefahr einer übermäßigen Ausbreitung des Virus durch asymptomatische Krankheitsverläufe verringert wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinheit im Bereich des Bürstenabschnitts oder im Schaftbereich des Zahnbürstenaufsatzes vorgesehen, der den Koppelabschnitt mit dem Bürstenabschnitt verbindet. Durch diese Platzierung kommt der Sensor mit dem Speichel des jeweiligen Nutzers in Berührung und ist damit vorteilhafterweise in der Lage, die Viruslast oder das Vorhandensein eines Antigen im Speichel des Nutzers zu bestimmen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinheit fest in den Zahnbürstenaufsatz integriert. Dadurch wird erreicht, dass die Sensoreinheit in dem Zahnbürstenaufsatz verkapselt angebracht werden kann, so dass das Eindringen von Feuchtigkeit in die Sensorelektronik bzw. Kontaktstellen vermieden wird.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinheit als Sensormodul ausgebildet, das auswechselbar zumindest teilweise in einer Ausnehmung des Zahnbürstenaufsatzes aufgenommen ist. Dadurch wird erreicht, dass die Sensoreinheit nach erreichend der Verschleißgrenze der Reinigungsmittel des Zahnbürstenaufsatzes aus dem gebrauchten Zahnbürstenaufsatz entnommen und in den neuen Zahnbürstenaufsatz eingesetzt werden kann, so dass Ressourcen und Kosten eingespart werden können.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind zwischen der Sensoreinheit und dem Koppelabschnitt Versorgungsleitungen vorgesehen sind, über die der Sensoreinheit elektrische Energie zuführbar ist. Dadurch kann die Sensoreinheit von der elektrischen Versorgungseinheit der Zahnbürste mit Energie versorgt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist im Bereich des Koppelabschnitts eine Energieversorgungsschnittstelle vorgesehen, über die der Sensoreinheit von der elektrischen Versorgungseinheit bereitgestellte elektrische Energie zuführbar ist. Mittels der
Energieversorgungsschnittstelle lässt sich damit elektrische Energie über die ein Auswechseln des Zahnbürstenaufsatzes ermöglichende Wechselschnittstelle erreichen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält die Sensoreinheit einen elektronischen, mikromechanischen Sensor, der zur Bestimmung eines virusspezifischen Parameters mittels eines Wägeverfahrens ausgebildet ist. Der mikromechanische Sensor kann ein aus einem Halbleitermaterial, insbesondere aus Silizium gebildeter Sensor sein. Der Sensor kann insbesondere ein MEMS-Sensor (MEMS: Mikro-Elektromechanisches System) sein, d.h. mittels in der Halbleiterindustrie gängigen Prozessen, wie beispielsweise Aufwachsen von Halbleitermaterial, Ätzen, Sputtern etc. hergestellt sein. Dadurch kann ein elektronischer Sensor geschaffen werden, der als elektrische Ausgangsgröße eine Information bereitstellt, basierend auf der eine Virusinfektion erkennbar ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Sensoreinheit zumindest einen Federbalken auf, der zur selektiven Anlagerung von Viren oder eines Antigen ausgebildet ist. Die Sensoreinheit ist dazu ausgebildet, die Biegung des Federbalkens als virusspezifischen Parameter zu bestimmen. Dadurch lässt sich selektiv ein bestimmter Virus oder ein Antigen im Speichel des Nutzers detektieren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Federbalken einen Besatz mit Antikörper oder Rezeptoren auf, wobei die Antikörper oder Rezeptoren dazu ausgebildet sind, eine selektive Anlagerung von Viren oder eines Antigen zu bewirken. Im Falle einer Antigen-Selektivität kann der Rezeptor beispielsweise dazu ausgebildet sein, selektiv auf bestimmte Oberflächenmarker an der Oberfläche des Virus zu reagieren bzw. deren Anlagerung zu bewirken. Dadurch lässt sich - abhängig von den verwendeten Antikörpern bzw. Rezeptoren - selektiv ein bestimmter Virus oder ein bestimmtes Antigen im Speichel des Nutzers detektieren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist dem Federbalken der Sensoreinheit ein Trennabschnitt vorgelagert, der den Einfluss von äußeren Einwirkungen auf den Federbalken verhindert oder zumindest reduziert. Dadurch kann die Zuverlässigkeit des Testergebnisses entscheidend gesteigert werden.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist es möglich, die durch die Anlagerung von Viren bzw. eines Antigens erfolgte elektrische Widerstandsänderung zu messen und abhängig von dem ermittelten elektrischen Widerstand zu entscheiden, ob eine Infektion vorliegt oder nicht.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel enthält die Sensoreinheit einen Transistor, insbesondere einen Feldeffekt-Transistor, der zur Bestimmung eines virusspezifischen Parameters basierend auf der Änderung des Stromflusses durch den Transistor ausgebildet ist. Der Feldeffekttransistor kann Rezeptoren aufweisen, mittels denen eine Anlagerung von Viren bzw. eines Antigens erreicht wird. Die Rezeptoren können insbesondere im Gate-Bereich des Feldeffekttransistors vorgesehen sein. Der Feldeffekttransistor ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sich abhängig von der Anlagerung von Viren bzw. des Antigens an den Rezeptoren der Stromfluss zwischen dem Source- und Drain-Bereich ändert. Die Stromstärke des durch den Transistor fließenden Stroms kann als virusspezifischer Parameter dazu verwendet werden, festzustellen, ob eine Infektion des Nutzers der Zahnbürste vorliegt oder nicht. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist im Zahnbürstenaufsatz eine Auswerteeinheit vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, zu entscheiden, ob der gemessene virusspezifische Parameter eine Infektion mit dem spezifischen Virus indiziert oder nicht. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise die von der Sensoreinheit bereitgestellte elektrische Information empfangen und auswerten. Diese Auswertung kann beispielsweise eine Schwellwertentscheidung beinhalten. Durch das Vorsehen der Auswerteeinheit in dem Zahnbürstenaufsatz selbst ist es möglich, dort direkt zu entscheiden, ob der gemessene virusspezifische Parameter auf eine Infektion hindeutet oder nicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Neuerung auf eine elektrische Versorgungseinheit für eine elektrische Zahnbürste. Die elektrische Versorgungseinheit umfasst eine Koppelschnittstelle, die zur Herstellung einer Verbindung mit einem Koppelabschnitt eines Zahnbürstenaufsatzes oder eines Testaufsatzes ausgebildet ist. Die Koppelschnittstelle weist elektrische Kontakte zur Bereitstellung elektrischer Energie für den Zahnbürstenaufsatz oder den Testaufsatz auf. Die elektrische Versorgungseinheit ist zudem dazu konfiguriert, einen Zahnbürstenaufsatz gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele oder einen Testaufsatz gemäß der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele zu betreiben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die elektrische Versorgungseinheit eine Auswerteeinheit auf, die dazu konfiguriert ist, Messinformationen von der Sensoreinheit des Zahnbürstenaufsatzes oder des Testaufsatzes zu empfangen und zu entscheiden, ob die empfangenen Messinformationen eine Infektion mit dem spezifischen Virus indizieren oder nicht. Dadurch kann die elektrische Versorgungseinheit der elektrischen Zahnbürste selbst eine Auswertung der Informationen der Sensoreinheit und damit Informationen hinsichtlich des Vorliegens einer Virusinfektion liefern.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine drahtlose Übertragungsschnittstelle vorgesehen, die derart ansteuerbar ist, dass vom Zahnbürstenaufsatz oder vom Testaufsatz bereitgestellte Messinformationen an eine externe Auswerteeinheit übertragbar sind. Die drahtlose Übertragungsschnittstelle kann dabei jegliche drahtlose Übertragungstechnologie nutzen, beispielsweise Bluetooth, ZigBee,
DECT, WiFi HaLow oder andere Funkschnittsteilen-Technologien.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Neuerung auf eine elektrische Zahnbürste umfassend eine elektrische Versorgungseinheit und einen Zahnbürstenaufsatz oder einen Testaufsatz, der mit der elektrischen Versorgungseinheit koppelbar ist. Der Zahnbürstenaufsatz und die elektrische Versorgungseinheit ist dabei gemäß einem der vorgenannten Ausführungsbeispiele ausgebildet. Der Testaufsatz wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt bezieht sich die Neuerung auf eine Zahnbürste, die insbesondere eine nicht-elektrische, manuell zu betätigende Zahnbürste ist. Die Zahnbürste umfasst einen Flandabschnitt und einen Bürstenabschnitt, der zur Reinigung der Zähne ausgebildete Reinigungsmittel aufweist. An dem Bürstenabschnitt ist eine Sensoreinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, selektiv das Vorhandensein eines Virus im Speichel eines Nutzers der Zahnbürste durch Messen zumindest eines virusspezifischen Parameters zu bestimmen.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt bezieht sich die Neuerung auf einen Testaufsatz für eine elektrische Zahnbürste. Der Testaufsatz umfasst einen Koppelabschnitt, über den der Testaufsatz mit einer elektrischen Versorgungseinheit der elektrischen Zahnbürste verbindbar ist. An dem Testaufsatz ist eine Sensoreinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, selektiv das Vorhandensein eines Virus oder eines Antigen im Speichel eines Nutzers des Testaufsatzes durch Messen zumindest eines virusspezifischen Parameters zu bestimmen.
Der technische Vorteil des Testaufsatzes besteht darin, durch Nutzung der technischen Gegebenheiten der elektrischen Versorgungseinheit einer elektrischen Zahnbürste eine Testung des Nutzers auf eine spezifische Viruserkrankung mit geringem technischen Aufwand möglich ist, so dass die Gefahr einer übermäßigen Ausbreitung des Virus durch asymptomatische Krankheitsverläufe verringert wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes ist dieser stabförmig oder im Wesentlichen stabförmig ausgebildet. Die Sensoreinheit ist im Bereich des freien Endes, das dem Koppelabschnitt gegenüberliegt, oder im Schaftbereich vorgesehen. Durch diese Platzierung kommt der Sensor mit dem Speichel des jeweiligen Nutzers in Berührung und ist damit vorteilhafterweise in der Lage, die Viruslast im Speichel des Nutzers zu bestimmen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes ist die Sensoreinheit fest in den Testaufsatz integriert. Dadurch wird erreicht, dass die Sensoreinheit in dem Testaufsatz verkapselt angebracht werden kann, so dass das Eindringen von Feuchtigkeit in die Sensorelektronik bzw. Kontaktstellen vermieden wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes ist die Sensoreinheit als Sensormodul ausgebildet, das auswechselbar zumindest teilweise in einer Ausnehmung des Testaufsatzes aufgenommen ist. Dadurch wird erreicht, dass nicht der gesamte Testaufsatz nach der Nutzung desselben ausgewechselt werden muss, sondern nur das Sensormodul selbst.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes sind zwischen der Sensoreinheit und dem Koppelabschnitt Versorgungsleitungen vorgesehen, über die der Sensoreinheit elektrische Energie zuführbar ist. Dadurch kann die Sensoreinheit von der elektrischen Versorgungseinheit mit Energie versorgt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes ist im Bereich des Koppelabschnitts eine Energieversorgungsschnittstelle vorgesehen, über die der Sensoreinheit von der elektrischen Versorgungseinheit bereitgestellte elektrische Energie zuführbar ist. Mittels der Energieversorgungsschnittstelle lässt sich damit elektrische Energie über die ein Auswechseln des Testaufsatzes ermöglichende Wechselschnittstelle erreichen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes umfasst die Sensoreinheit einen elektronischen, mikromechanischen Sensor, der zur Bestimmung eines virusspezifischen Parameters mittels eines Wägeverfahrens ausgebildet ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes umfasst die Sensoreinheit einen elektronischen, mikromechanischen Sensor, der zur Bestimmung eines virusspezifischen Parameters mittels eines Wägeverfahrens ausgebildet ist. Der mikromechanische Sensor kann ein aus einem Halbleitermaterial, insbesondere aus Silizium gebildeter Sensor sein. Der Sensor kann insbesondere ein MEMS-Sensor (MEMS: Mikro- Elektromechanisches System) sein, d.h. mittels in der Halbleiterindustrie gängigen Prozessen, wie beispielsweise Aufwachsen von Halbleitermaterial, Ätzen, Sputtern etc. hergestellt sein. Dadurch kann ein elektronischer Sensor geschaffen werden, der als elektrische Ausgangsgröße eine Information bereitstellt, basierend auf der eine Virusinfektion erkennbar ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes weist die Sensoreinheit zumindest einen Federbalken auf, der zur selektiven Anlagerung von Viren oder eines Antigen ausgebildet ist. Die Sensoreinheit ist dazu ausgebildet, die Biegung des Federbalkens als virusspezifischen Parameter zu bestimmen. Dadurch lässt sich selektiv ein bestimmter Virus im Speichel des Nutzers detektieren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes weist der Federbalken einen Besatz mit Antikörper oder Rezeptoren auf, wobei die Antikörper oder Rezeptoren dazu ausgebildet sind, eine selektive Anlagerung von Viren oder eines Antigens zu bewirken. Dadurch lässt sich - abhängig von den verwendeten Antikörpern bzw. Rezeptoren - selektiv ein bestimmter Virus oder ein Antigen im Speichel des Nutzers detektieren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes ist dem Federbalken der Sensoreinheit ein Trennabschnitt vorgelagert, der den Einfluss von äußeren Einwirkungen auf den Federbalken verhindert oder zumindest reduziert. Dadurch kann die Zuverlässigkeit des Testergebnisses entscheidend gesteigert werden.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes ist es möglich, die durch die Anlagerung von Viren oder eines Antigen erfolgte elektrische Widerstandsänderung zu messen und abhängig von dem ermittelten elektrischen Widerstand zu entscheiden, ob eine Infektion vorliegt oder nicht. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Testaufsatzes enthält die Sensoreinheit einen Transistor, insbesondere einen Feldeffekt-Transistor, der zur Bestimmung eines virusspezifischen Parameters basierend auf der Änderung des Stromflusses durch den Transistor ausgebildet ist. Der Feldeffekttransistor kann Rezeptoren aufweisen, mittels denen eine Anlagerung von Viren bzw. eines Antigens erreicht wird. Die Rezeptoren können insbesondere im Gate-Bereich des Feldeffekttransistors vorgesehen sein. Der Feldeffekttransistor ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sich abhängig von der Anlagerung von Viren bzw. des Antigens an den Rezeptoren der Stromfluss zwischen dem Source- und Drain-Bereich ändert. Die Stromstärke des durch den Transistor fließenden Stroms kann als virusspezifischer Parameter dazu verwendet werden, festzustellen, ob eine Infektion des Nutzers des Testaufsatzes vorliegt oder nicht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist im Testaufsatz eine Auswerteeinheit vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, zu entscheiden, ob der gemessene virusspezifische Parameter eine Infektion mit dem spezifischen Virus indiziert oder nicht. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise die von der Sensoreinheit bereitgestellte elektrische Information empfangen und auswerten. Diese Auswertung kann beispielsweise eine Schwellwertentscheidung beinhalten. Durch das Vorsehen der Auswerteeinheit in dem Testaufsatz selbst ist es möglich, dort direkt zu entscheiden, ob der gemessene virusspezifische Parameter auf eine Infektion hindeutet oder nicht.
Die in diesem Dokument beschriebene elektrische Versorgungseinheit ist vorzugsweise dazu ausgebildet, sowohl mit einem neuerungsgemäßen Zahnbürstenaufsatz als auch einem neuerungsgemäßen Testaufsatz gekoppelt zu werden bzw. diese zu betreiben. Die Ausdrücke „näherungsweise“, „im Wesentlichen“ oder „etwa“ bedeuten im Sinne der Neuerung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Neuerung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Neuerung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Die Neuerung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 beispielhaft eine elektrische Zahnbürste mit einer Sensoreinheit zur Erfassung eines definierten Virus im Speichel eines Nutzers in einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 beispielhaft eine elektrische Zahnbürste mit einer Sensoreinheit zur Erfassung eines definierten Virus im Speichel eines Nutzers in einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 beispielhaft eine elektrische Zahnbürste mit einer Sensoreinheit zur Erfassung eines definierten Virus im Speichel eines Nutzers in einem dritten Ausführungsbeispiel; Fig. 4 beispielhaft eine elektrische Zahnbürste mit einer Sensoreinheit zur Erfassung eines definierten Virus im Speichel eines Nutzers in einem dritten Ausführungsbeispiel; Fig. 5 beispielhaft und grob schematisch ein Sensor zur Erfassung eines definierten Virus oder Antigens im Speichel eines Nutzers;
Fig. 6 beispielhaft eine manuell zu betätigende Zahnbürste mit einer Sensoreinheit zur Erkennung von Virusinfektionen;
Fig. 7 beispielhaft eine Anordnung aus einer elektrischen
Versorgungseinheit und einem daran fixierten Testaufsatz mit einer Sensoreinheit zur Erfassung eines definierten Krankheitserregers im Speichel eines Nutzers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 8 beispielhaft eine Anordnung aus einer elektrischen
Versorgungseinheit und einem daran fixierten Testaufsatz mit einer Sensoreinheit zur Erfassung eines definierten Krankheitserregers im Speichel eines Nutzers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 9 beispielhaft eine Anordnung aus einer elektrischen Versorgungseinheit und einem daran fixierten Testaufsatz mit einer Sensoreinheit zur Erfassung eines definierten Krankheitserregers im Speichel eines Nutzers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 10 beispielhaft und grob schematisch ein transistorbasierter Sensor zur Erfassung eines definierten Virus oder Antigens im Speichel eines Nutzers. Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Zahnbürste 20 in einer schematischen Seitendarstellung. Die elektrische Zahnbürste 20 umfasst eine elektrische Versorgungseinheit 10, an der ein Zahnbürstenabschnitt 1 vorgesehen ist. Die elektrische
Versorgungseinheit 10 bildet beispielsweise ein Handstück aus, an dem die elektrische Zahnbürste 20 während der Zahnreinigung gehalten werden kann. Der Zahnbürstenabschnitt 1 ist vorzugsweise lösbar mit der elektrischen Versorgungseinheit 10 verbunden, um den Zahnbürstenabschnitt 1 wechseln zu können. Die Verbindung zwischen Zahnbürstenabschnitt 1 und elektrischer Versorgungseinheit 10 kann beispielsweise über eine Schraubverbindung, eine Steckverbindung oder eine bajonettverschlussartige Verbindung realisiert sein. Der Zahnbürstenabschnitt 1 weist einen Koppelabschnitt 2 auf, der dazu ausgebildet ist, eine Verbindung mit der elektrischen Versorgungseinheit 10 herzustellen. Dem Koppelabschnitt 2 entlang der Längsachse des Zahnbürstenabschnitts 1 gesehen gegenüberliegend ist ein Bürstenabschnitt 3 vorgesehen, der Reinigungsmittel 3.1 zum Reinigen der Zähne aufweist. Die Reinigungsmittel 3.1 können beispielsweise Borsten oder andere eine Reinigungswirkung an den Zähnen hervorrufende Mittel sein. Zwischen dem Koppelabschnitt 2 und dem Bürstenabschnitt 3 ist ein Schaftbereich 5 vorgesehen, mittels dem ein Abstand zwischen dem Bürstenabschnitt 3 und der elektrischen Versorgungseinheit 10 geschaffen wird.
An dem Zahnbürstenabschnitt 1 ist eine Sensoreinheit 4 vorgesehen. Die Position der Sensoreinheit 4 ist derart gewählt, dass dieser bei Nutzung der Zahnbürste mit dem Speichel des Nutzers in Berührung kommt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinheit 4 im Bereich des Bürstenabschnitts 3 vorgesehen, beispielhaft an einer Seitenfläche im vorderen Bereich des Zahnbürstenabschnitts 1 oder unterseitig unterhalb des Bürstenabschnitts 3.
Alternativ kann die Sensoreinheit 4, wie in Fig. 2 gezeigt, im Schaftbereich 5 vorgesehen sein. Auch dieser Bereich ist bei der Nutzung der Zahnbürste dem Speichel des Nutzers ausgesetzt.
Die Sensoreinheit 4 ist dazu ausgebildet, selektiv zu bestimmen, ob ein definierter Virus, beispielsweise der SARS-CoV-2-Virus, oder ein Antigen, d.h. Eiweißfragmente (Proteine) eines definierten Virus, im Speichel des Nutzers vorhanden ist. Dazu wird mittels der Sensoreinheit 4 ein virusspezifischer Parameter bestimmt, der indiziert, dass im Speichel ein definierter Virustyp oder ein Antigen dieses Virustyp vorhanden ist. Der virusspezifische Parameter wird vorzugsweise mittels elektrischer und/oder elektronischer Messmittel bestimmt. Insbesondere weist die Sensoreinheit 4 einen Halbleiter-basierten integrierten Mikro-Sensor auf, der als Ausgangssignal eine elektrische Information abgibt. Diese elektrische Information indiziert, ob im Speichel des Nutzers der Zahnbürste das Virus bzw. dessen Antigen vorhanden ist, auf das die Sensoreinheit 4 selektiv reagiert.
Die Sensoreinheit 4 kann beispielsweise integraler Bestandteil des Zahnbürstenaufsatzes 1 sein, d.h. sie kann nicht zerstörungsfrei aus dem Zahnbürstenaufsatz 1 entnommen werden. Alternativ kann die Sensoreinheit 4 als Sensormodul ausgebildet sein und dabei aus dem Zahnbürstenaufsatz 1 entnehmbar sein. Dadurch kann die Sensoreinheit 4 mehrfach verwendet werden und beispielsweise beim Wechsel des Zahnbürstenaufsatzes 1 aus dem benutzten Zahnbürstenaufsatz 1 entnommen und anschließend in einen weiteren Zahnbürstenaufsatz 1 eingesetzt werden. Dabei kann an dem Zahnbürstenaufsatz 1 beispielsweise eine Aufnahme vorgesehen sein, in die die Sensoreinheit 4 einsetzbar ist. Die Aufnahme kann beispielsweise durch eine Ausnehmung gebildet sein, in die die Sensoreinheit vorzugsweise formschlüssig einsetzbar ist. Die elektrische Verbindung zwischen der Sensoreinheit 4 und dem Zahnbürstenaufsatz 1 kann über eine Kontakteinrichtung erfolgen, die einen ersten Kontakteinrichtungsteil in der Aufnahme und einen zweiten Kontakteinrichtungsteil an der Sensoreinheit aufweist. Vorzugsweise ist im Bereich der Kontakteinrichtung zumindest eine Dichtung vorgesehen, um die Kontakteinrichtung vor Feuchtigkeit zu schützen.
Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, sind in dem Zahnbürstenaufsatz 1 Versorgungsleitungen 6 vorgesehen. Über diese Versorgungsleitungen 6 erfolgt die Versorgung der Sensoreinheit 4 mit elektrischer Energie.
Im Bereich des Koppelabschnitts 2 ist weist der Zahnbürstenaufsatz 1 eine Energieversorgungsschnittstelle 7 auf. Die Energieversorgungsschnittstelle 7 weist eine damit korrespondierende Schnittstelle an der elektrischen Versorgungseinheit 10 auf, um von der elektrischen Versorgungseinheit 10 bereitgestellte elektrische Energie an den Zahnbürstenaufsatz 1 übertragen zu können.
Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, weist die elektrische Versorgungseinheit 10 vorzugsweise einen wiederaufladbaren Akku 14 auf, mittels dem die Sensoreinheit 4 über die
Energieversorgungsschnittstelle 7 und die Versorgungsleitungen 6 mit elektrischer Energie versorgt wird.
Alternativ wäre es auch möglich, dass der Zahnbürstenaufsatz 1 selbst eine eigene Stromversorgung aufweist, beispielsweise einen Akku, um die Sensoreinheit 4 mit elektrischer Energie zu versorgen. Weiterhin alternativ ist eine induktive Stromversorgung des Zahnbürstenaufsatzes 1 möglich. Wie zuvor beschrieben, stellt die Sensoreinheit 4 elektrische Informationen bereit, die indizieren, ob im Speichel des Nutzers der Zahnbürste das Virus bzw. ein Antigen des Virus vorhanden ist, auf das die Sensoreinheit 4 selektiv reagiert. Vorzugsweise erfolgt eine
Auswertung der elektrischen Informationen, die durch die Sensoreinheit 4 bereitgestellt werden. Die Auswertung kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden: Gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels kann die Sensoreinheit 4 selbst ein Auswertemodul aufweisen, so dass in dem Zahnbürstenaufsatz 1 selbst ermittelt wird, ob eine Infektion vorliegt oder nicht. In diesem Fall kann der Zahnbürstenaufsatz 1 selbst Anzeigemittel aufweisen, die dem Nutzer anzeigen, ob er mit dem spezifischen Virus infiziert ist oder nicht.
Alternativ können die Anzeigemittel an der elektrischen Versorgungseinheit 10 vorgesehen sein. In diesem Fall sind in dem Zahnbürstenaufsatz 1 Übertragungsmittel vorgesehen, die eine Verbindung zwischen der Sensoreinheit 4 und den Anzeigemitteln der elektrischen Versorgungseinheit 10 hersteilen. Die Anzeigemittel können beispielsweise durch eine oder mehrere Leuchtmittel, beispielsweise eine LED oder eine digitale Anzeige in Form eines Displays, eine Siebensegmentanzeige etc. gebildet werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Auswerteeinheit 12 in der elektrischen Versorgungseinheit 10 vorgesehen sein. In diesem Fall weist der Zahnbürstenaufsatz 1 Übertragungsmittel auf, die eine Übertragung der von der Sensoreinheit 4 bereitgestellten elektrischen Informationen an die Auswerteeinheit 12 der elektrischen Versorgungseinheit 10 ermöglichen. Dies kann beispielsweise über Signalleitungen 15 und eine Sensorsignalschnittstelle 16 (s. Fig. 3) erfolgen. Die Anzeigemittel sind hierbei vorzugsweise in der elektrischen Versorgungseinheit 10 vorgesehen.
Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Zahnbürste 20. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen lediglich dadurch, dass die Auswertung der Sensorsignale nicht in der elektrischen Zahnbürste 20 selbst erfolgt, sondern in einer externen Auswerteeinheit A. Dies kann beispielsweise ein mobiles Endgerät sein, beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet-PC oder ein Laptop. Die externe Auswerteeinheit A weist vorzugsweise eine Applikation auf, die dazu konfiguriert ist, die von der Sensoreinheit 4 bereitgestellten elektrischen Informationen oder davon abgeleitete Informationen zu empfangen und die empfangenen Informationen dahingehend auszuwerten, ob eine Infektion des Nutzers mit dem spezifischen Virus vorliegt oder nicht. Die Anzeige, ob eine Infektion vorliegt, erfolgt in diesem Fall vorzugsweise an der externen Auswerteeinheit A. Alternativ ist es aber auch möglich, dass nach der Auswertung durch die externe Auswerteeinheit A
Auswertungsinformationen an die elektrische Zahnbürste 20 rückgesendet werden und die elektrische Zahnbürste 20 Anzeigemittel aufweist, um anzuzeigen, ob eine Infektion vorliegt oder nicht.
Zur Kopplung der externen Auswerteeinheit A mit der elektrischen Zahnbürste 20 weist die elektrische Zahnbürste 20 eine Übertragungsschnittstelle 13 auf, die vorzugsweise eine drahtlose Informationsübertragung zwischen der elektrischen Zahnbürste 20 und der externen Auswerteeinheit A ermöglicht. Die Übertragungsschnittstelle 13 kann beispielsweise eine Bluetooth-Schnittstelle sein. Es versteht sich, dass auch andere drahtlose Schnittstellen möglich sind. ln Fig. 5 ist in schematischer Weise ein Sensor 30 gezeigt, der in der Sensoreinheit 4 integriert ist und beispielhaft zur Bestimmung des virusspezifischen Parameters eingesetzt werden kann. Der Sensor 30 ist dazu ausgebildet, ein spezifisches Virus oder ein Antigen eines spezifischen Virus direkt im menschlichen Speichel nachzuweisen.
Der Sensor 30 ist beispielsweise ein Mikro-Elektromechanisches System (MEMS), das zumindest einen Federbalken 31 aufweist, dessen Biegung selektiv durch das zu Virus bzw. das Antigen beeinflusst wird, auf das der Nutzer getestet werden soll. Die Biegung des Federbalkens 31 ist beispielsweise der virusspezifische Parameter, der mit der Sensoreinheit 4 messbar ist. Die Federbalken 31 können eine Beschichtung oder einen Besatz mit einem Antikörper oder Rezeptor aufweisen, der selektiv mit dem jeweiligen Virus bzw. dem Antigen reagiert. Insbesondere kann der Sensor 30 einen Schaltkreis 32 aufweisen, mittels dem eine veränderte Oberflächenspannung auf den Federbalken 31 in ein elektrisches Signal umgesetzt wird. Basierend auf diesem elektrischen Signal kann entschieden werden, ob eine Infektion vorliegt oder nicht.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Federbalken 31 kann der Sensor 30 eine Membran aufweisen, die eine Beschichtung oder einen Besatz mit einem Antikörper aufweist. Die Biegung bzw. Belastung der Membran kann beispielsweise durch den Sensor 30 ermittelt werden, d.h. der Sensor 30 gibt als Ausgangssignal eine Information aus, basierend auf der entschieden werden kann, ob eine Infektion vorliegt oder nicht.
Derartige Sensoren sind beispielsweise unter der Bezeichnung „Digid Cantisense“ von der Digital Diagnostics AG verfügbar.
Alternativ zu dem vorbeschrieben Wägeverfahren ist es möglich, die durch die Anlagerung von Viren bzw. Antigen erfolgte elektrische Widerstandsänderung zu messen und abhängig von dem ermittelten Widerstand zu entscheiden, ob eine Infektion vorliegt oder nicht. So kann beispielsweise der Widerstand an einem Sensorabschnitt gemessen werden, der zur selektiven Anlagerung von Viren bzw. einem Antigen ausgebildet ist, beispielsweise aufgrund eines Besatzes mit Antikörpern oder Rezeptoren. Diese Anlagerung von Viren bzw. Antigen kann zu einer Veränderung des elektrischen Widerstands führen, wobei der elektrische Widerstand als virusspezifischer Parameter gemessen und ausgewertet wird.
Der Sensor 30 kann einen Trennabschnitt 32 aufweisen. Der Trennabschnitt 32 ist dazu ausgebildet, den Sensorbereich von äußeren Einflüssen abzuschirmen, die das Messergebnis beeinflussen. Insbesondere kann der Trennabschnitt 32, dazu vorgesehen sein, eine unerwünschte Druckbelastung des Sensorbereichs durch äußere Einflüsse zu verhindern, die das Messergebnis verfälschen würden.
Fig. 6 zeigt eine Zahnbürste 40, die zur manuellen Reinigung der Zähne ausgebildet ist, d.h. keine elektrisch betriebenen Aktoren aufweist, mittels denen die Zähne reinigende Reinigungsmittel in Schwingungen bzw. anderweitige Bewegung versetzt werden.
Die Zahnbürste 40 weist einen Handabschnitt 41 , an dem die Zahnbürste gehalten wird, und einen dem Handabschnitt gegenüberliegenden Bürstenabschnitt 42 auf, an dem Reinigungsmittel 42.1, beispielsweise in Form von Borsten, vorgesehen sind.
Die Zahnbürste 40 weist im Bereich des Bürstenabschnitts 42 eine Sensoreinheit 4 auf, die zur Messung eines virusspezifischen Parameters ausgebildet ist. Die Sensoreinheit 4 kann die bereits zuvor im Zusammenhang mit der elektrischen Zahnbürste 20 bzw. deren Zahnbürstenaufsatz 1 beschriebenen technischen Eigenschaften aufweisen.
Zur Versorgung der Sensoreinheit 4 mit elektrischer Energie kann die Zahnbürste 40 einen Energiespeicher 43 aufweisen. Dies kann beispielsweise eine nicht wiederaufladbare Batterie oder ein wiederaufladbarer Akku sein.
Zudem kann die Zahnbürste 40 eine Auswerteeinheit 44 aufweisen, mittels der die von der Sensoreinheit 4 bereitgestellten Informationen empfangen und ausgewertet werden. Ebenso können an der Zahnbürste 40 Anzeigemittel vorgesehen sein, um anzuzeigen, ob eine Infektion mit dem spezifischen Virus erkannt wurde oder nicht.
Figuren 7 bis 9 zeigen weitere Ausführungsformen der Neuerung. Der wesentliche Unterschied zu den Ausführungsformen gemäß Figuren 1 bis 4 besteht darin, dass anstelle des Zahnbürstenaufsatzes 1 ein Testaufsatz 50 Verwendung findet, der keinen Bürstenabschnitt 3 aufweist, d.h. nicht zur Reinigung der Zähne verwendet werden kann, sondern lediglich zur Testung hinsichtlich des Vorliegens einer Infektion mit einem Krankheitserreger, insbesondere einem Virus.
Der Testaufsatz 50 ist beispielsweise stabförmig oder im Wesentlichen stabförmig ausgebildet, so dass der Testaufsatz 50 in den Mund des Nutzers eingeführt werden und das freie Ende des Testaufsatzes 50 damit in der Mundhöhle- bzw. im Rachenbereich mit dem Speichel in Berührung kommen kann.
Der Testaufsatz 50 weist ebenfalls einen Koppelabschnitt 2 auf, der dazu ausgebildet ist, eine Verbindung mit der elektrischen Versorgungseinheit 10 einer elektrischen Zahnbürste herzustellen. Dem Koppelabschnitt 2 entlang der Längsachse des Testaufsatzes 50 gesehen gegenüberliegend ist das freie Ende vorgesehen, das zum Einführen in dem Mund- bzw. Rachenraum vorgesehen ist. Zwischen dem Koppelabschnitt 2 und dem freien Ende ist ein Schaftbereich 51 vorgesehen, mittels dem ein Abstand zwischen dem freien Ende und der elektrischen Versorgungseinheit 10 geschaffen wird, so dass dieses freie Ende hinreichend weit in den Mund- bzw. Rachenraum eingeführt werden kann.
An dem Testaufsatz 50 ist eine Sensoreinheit 4 vorgesehen. Die Position der Sensoreinheit 4 ist derart gewählt, dass diese beim Einführen des Testaufsatzes 50 in den Mund- bzw. Rachenraum mit dem Speichel des Nutzers in Berührung gebracht werden kann. Im in Figur 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinheit 4 direkt an der dem Koppelabschnitt gegenüberliegenden Vorderseite des Testaufsatzes 50 vorgesehen. Alternativ kann die Sensoreinheit auch an einer Seitenfläche im vorderen Bereich des Testaufsatzes 50 oder an der Unterseite (s. Fig. 8) vorgesehen sein.
Weiterhin alternativ könnte die Sensoreinheit 4 auch im Schaftbereich 51 vorgesehen sein.
Die Sensoreinheit 4 ist dazu ausgebildet, selektiv zu bestimmen, ob ein definierter Krankheitserreger bzw. Virus, beispielsweise der SARS-CoV-2- Virus, oder ein Antigen dieses spezifischen Virus im Speichel des Nutzers vorhanden ist. Dazu wird mittels der Sensoreinheit 4 ein krankheitserregerspezifischer bzw. virusspezifischer Parameter bestimmt, der indiziert, dass im Speichel ein definierter Krankheitserregertyp bzw. Virustyp oder ein Antigen dieses Virus vorhanden ist. Der krankheitserregerspezifische bzw. virusspezifische Parameter wird vorzugsweise mittels elektrischer und/oder elektronischer Messmittel bestimmt. Insbesondere weist die Sensoreinheit 4 einen Halbleiter- basierten integrierten Mikro-Sensor auf, der als Ausgangssignal eine elektrische Information abgibt. Diese elektrische Information indiziert, ob im Speichel des Nutzers des Testaufsatzes das Virus bzw. der Krankheitserreger oder ein Antigen dieses Virus vorhanden ist, auf das die Sensoreinheit 4 selektiv reagiert.
Die Sensoreinheit 4 kann beispielsweise integraler Bestandteil des Testaufsatzes 50 sein, d.h. sie kann nicht zerstörungsfrei aus dem Testaufsatz 50 entnommen werden. Alternativ kann die Sensoreinheit 4 als Sensormodul ausgebildet sein und dabei aus dem Testaufsatz 50 entnehmbar sein. Dadurch kann die Sensoreinheit 4 mehrfach verwendet werden. Dabei kann an dem Testaufsatz 50 beispielsweise eine Aufnahme vorgesehen sein, in die die Sensoreinheit 4 einsetzbar ist. Die Aufnahme kann beispielsweise durch eine Ausnehmung gebildet sein, in die die Sensoreinheit 4 vorzugsweise formschlüssig einsetzbar ist. Die elektrische Verbindung zwischen der Sensoreinheit 4 und dem Testaufsatz 50 kann über eine Kontakteinrichtung erfolgen, die einen ersten Kontakteinrichtungsteil in der Aufnahme und einen zweiten Kontakteinrichtungsteil an der Sensoreinheit 4 aufweist. Vorzugsweise ist im Bereich der Kontakteinrichtung zumindest eine Dichtung vorgesehen, um die Kontakteinrichtung vor Feuchtigkeit zu schützen.
Wie in den Figuren 7 bis 9 gezeigt, sind in dem Testaufsatz 50 Versorgungsleitungen 6 vorgesehen. Über diese Versorgungsleitungen 6 erfolgt die Versorgung der Sensoreinheit 4 mit elektrischer Energie.
Im Bereich des Koppelabschnitts 2 ist weist der Testaufsatz 50 eine Energieversorgungsschnittstelle 7 auf. Die
Energieversorgungsschnittstelle 7 weist eine damit korrespondierende Schnittstelle an der elektrischen Versorgungseinheit 10 auf, um von der elektrischen Versorgungseinheit 10 bereitgestellte elektrische Energie an den Testaufsatz 50 übertragen zu können.
Wie in den Figuren 7 bis 9 gezeigt, weist die elektrische Versorgungseinheit 10 vorzugsweise einen wiederaufladbaren Akku 14 auf, mittels dem die Sensoreinheit 4 über die
Energieversorgungsschnittstelle 7 und die Versorgungsleitungen 6 mit elektrischer Energie versorgt wird.
Alternativ wäre es auch möglich, dass der Testaufsatz 50 selbst eine eigene Stromversorgung aufweist, beispielsweise einen Akku, um die Sensoreinheit 4 mit elektrischer Energie zu versorgen. Weiterhin alternativ ist eine induktive Stromversorgung des Testaufsatzes 50 möglich.
Wie zuvor beschrieben, stellt die Sensoreinheit 4 elektrische Informationen bereit, die indizieren, ob im Speichel des Nutzers der Zahnbürste das Virus oder ein Antigen des Virus vorhanden ist, auf das die Sensoreinheit 4 selektiv reagiert. Vorzugsweise erfolgt eine Auswertung der elektrischen Informationen, die durch die Sensoreinheit 4 bereitgestellt werden. Die Auswertung kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden:
Gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels kann die Sensoreinheit 4 selbst ein Auswertemodul aufweisen, so dass in dem Testaufsatz 50 selbst ermittelt wird, ob eine Infektion vorliegt oder nicht. In diesem Fall kann der Testaufsatz 50 selbst Anzeigemittel aufweisen, die dem Nutzer anzeigen, ob er mit dem spezifischen Virus infiziert ist oder nicht.
Alternativ können die Anzeigemittel an der elektrischen Versorgungseinheit 10 vorgesehen sein. In diesem Fall sind in dem Testaufsatz 50 Übertragungsmittel vorgesehen, die eine Verbindung zwischen der Sensoreinheit 4 und den Anzeigemitteln der elektrischen Versorgungseinheit 10 hersteilen. Die Anzeigemittel können beispielsweise durch eine oder mehrere Leuchtmittel, beispielsweise eine LED oder eine digitale Anzeige in Form eines Displays, eine Siebensegmentanzeige etc. gebildet werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann, wie in Fig. 8 gezeigt, eine Auswerteeinheit 12 in der elektrischen Versorgungseinheit 10 vorgesehen sein. In diesem Fall weist der Testaufsatz 50 Übertragungsmittel auf, die eine Übertragung der von der Sensoreinheit 4 bereitgestellten elektrischen Informationen an die Auswerteeinheit 12 der elektrischen Versorgungseinheit 10 ermöglichen. Dies kann beispielsweise über Signalleitungen 15 und eine Sensorsignalschnittstelle 16 (s. Fig. 8) erfolgen. Die Anzeigemittel sind hierbei vorzugsweise in der elektrischen Versorgungseinheit 10 vorgesehen.
Fig. 9 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Versorgungseinheit 10 mit daran angeordnetem Testaufsatz 50. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 7 und 8 lediglich dadurch, dass die Auswertung der Sensorsignale nicht in der Versorgungseinheit 10 bzw. dem daran angeordneten Testaufsatz 50 selbst erfolgen, sondern in einer externen Auswerteeinheit A. Dies kann beispielsweise ein mobiles Endgerät sein, beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet-PC oder ein Laptop. Die externe Auswerteeinheit A weist vorzugsweise eine Applikation auf, die dazu konfiguriert ist, die von der Sensoreinheit 4 bereitgestellten elektrischen Informationen oder davon abgeleitete Informationen zu empfangen und die empfangenen Informationen dahingehend auszuwerten, ob eine Infektion des Nutzers mit dem spezifischen Krankheitserreger vorliegt oder nicht. Die Anzeige, ob eine Infektion vorliegt, erfolgt in diesem Fall vorzugsweise an der externen Auswerteeinheit A. Alternativ ist es aber auch möglich, dass nach der Auswertung durch die externe Auswerteeinheit A Auswertungsinformationen an die elektrische Versorgungseinheit 10 rückgesendet werden und die elektrische Versorgungseinheit 10 Anzeigemittel aufweist, um anzuzeigen, ob eine Infektion vorliegt oder nicht.
Zur Kopplung der externen Auswerteeinheit A mit der elektrischen Versorgungseinheit 10 weist die elektrische Versorgungseinheit 10 eine Übertragungsschnittstelle 13 auf, die vorzugsweise eine drahtlose Informationsübertragung zwischen der elektrischen Versorgungseinheit 10 und der externen Auswerteeinheit A ermöglicht. Die Übertragungsschnittstelle 13 kann beispielsweise eine Bluetooth- Schnittstelle sein. Es versteht sich, dass auch andere drahtlose Schnittstellen möglich sind.
Fig. 10 zeigt eine weitere Alternative eines Sensors 60, der in einer Sensoreinheit 4 in dem Zahnbürstenaufsatz 1 , der Zahnbürste 40 bzw. dem Testaufsatz 50 Verwendung finden kann. Der Sensor 60 weist einen Transistor, insbesondere einen Feldeffekttransistor auf, der dazu ausgebildet ist, selektiv zu bestimmen, ob ein definierter Virus, beispielsweise der SARS-CoV-2-Virus, oder ein Antigen, d.h. Eiweißfragmente (Proteine) eines definierten Virus, im Speichel des Nutzers vorhanden ist.
Der Sensor 60 weist einen Source-Bereich 61, einen Drain-Bereich 62 und einen zwischen dem Source- und Drainbereich 61, 62 liegenden Gate- Bereich 63 auf. Der Gate-Bereich 63 weist einen Besatz mit einem Rezeptor 64 auf, der zur Anlagerung von Viren bzw. eines virenspezifischen Antikörpers ausgebildet ist. Abhängig von dem Vorhandensein von Viren bzw. einem virenspezifischen Antigen im Speichel des Nutzers lagern sich Viren bzw. virenspezifische Antigene an den Rezeptoren 64 an. Diese Anlagerung bewirkt eine Änderung der elektrischen Eigenschaften des Gate-Bereichs 63, so dass sich abhängig von dem Grad der Anlagerung von Viren bzw. virenspezifischen Antigenen der Stromfluss durch den Transistor ändert.
Der Stromfluss wird als virusspezifischer Parameter dazu verwendet, zu entscheiden, ob eine Infektion des Nutzers vorliegt oder nicht. Beispielsweise kann dann eine Infektion des Nutzers detektiert werden, wenn der Stromfluss durch den Transistor einen vordefinierten Schwellwert überschreitet.
Die Neuerung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der durch die Schutzansprüche definierte Schutzbereich verlassen wird.
Bezugszeichenliste 1 Zahnbürstenaufsatz
2 Koppelabschnitt
3 Bürstenabschnittt
3.1 Reinigungsmittel
4 Sensoreinheit 5 Schaftbereich 6 Versorgungsleitung 7 Energieversorgungsschnittstelle
10 elektrische Versorgungseinheit
11 Koppelschnittstelle 12 Auswerteeinheit
13 Übertragungsschnittstelle
14 Akku
15 Signalleitung
16 Sensorsignalschnittstelle
20 elektrische Zahnbürste
30 Sensor
31 Federbalken 32 Schaltkreis
33 Trennabschnitt
40 Zahnbürste
41 Handabschnitt 42 Bürstenabschnitt
42.1 Reinigungsmittel 43 Energiespeicher 44 Auswerteeinheit
50 Testaufsatz
51 Schaftbereich
60 Sensor
61 Sourcebereich
62 Drainbereich
63 Gatebereich
64 Rezeptor
A externe Auswerteeinheit

Claims

Ansprüche
1 ) Zahnbürstenaufsatz für eine elektrische Zahnbürste (20) umfassend einen Koppelabschnitt (2), über den der Zahnbürstenaufsatz (1) mit einer elektrischen Versorgungseinheit (10) der elektrischen
Zahnbürste (20) verbindbar ist und einen Bürstenabschnitt (3), der zur Reinigung der Zähne ausgebildete Reinigungsmittel (3.1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zahnbürstenaufsatz (1) eine Sensoreinheit (4) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, selektiv das Vorhandensein eines Virus oder eines Antigen im Speichel eines
Nutzers des Zahnbürstenaufsatzes (1) durch Messen zumindest eines virusspezifischen Parameters zu bestimmen.
2) Zahnbürstenaufsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) im Bereich des Bürstenabschnitts (3) oder im
Schaftbereich (5) des Zahnbürstenaufsatzes (1) vorgesehen ist, der den Koppelabschnitt (2) mit dem Bürstenabschnitt (3) verbindet.
3) Zahnbürstenaufsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) fest in den
Zahnbürstenaufsatz (1) integriert ist.
4) Zahnbürstenaufsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) als Sensormodul ausgebildet ist, das auswechselbar zumindest teilweise in einer
Ausnehmung des Zahnbürstenaufsatzes (1) aufgenommen ist.
5) Zahnbürstenaufsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sensoreinheit (4) und dem Koppelabschnitt (2) Versorgungsleitungen (6) vorgesehen sind, über die der Sensoreinheit (4) elektrische Energie zuführbar ist. 6) Zahnbürstenaufsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Koppelabschnitts (2) eine Energieversorgungsschnittstelle (7) vorgesehen ist, über die der Sensoreinheit (4) von der elektrischen Versorgungseinheit bereitgestellte elektrische Energie zuführbar ist.
7) Zahnbürstenaufsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) einen elektronischen, mikromechanischen Sensor (30) enthält, der zur Bestimmung eines virusspezifischen Parameters mittels eines Wägeverfahrens ausgebildet ist.
8) Zahnbürstenaufsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) zumindest einen Federbalken (31 ) aufweist, der zur selektiven Anlagerung von Viren oder eines Antigen ausgebildet ist und die Sensoreinheit (4) dazu ausgebildet ist, die Biegung des Federbalkens als virusspezifischen Parameter zu bestimmen.
9) Zahnbürstenaufsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Federbalken (31 ) einen Besatz mit Antikörper oder Rezeptoren aufweist, wobei die Antikörper oder Rezeptoren dazu ausgebildet sind, eine selektive Anlagerung von Viren oder eines Antigen zu bewirken.
10) Zahnbürstenaufsatz nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sensor (30) der Sensoreinheit (4) ein Trennabschnitt (33) vorgelagert ist, der den Einfluss von äußeren Einwirkungen auf den Sensor (30) verhindert oder zumindest reduziert. 11 ) Zahnbürstenaufsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) einen Sensor (60) mit einem Transistor, insbesondere einem Feldeffekttransistor, umfasst, der Rezeptoren (64) zur Anlagerung von Viren oder eines Antigen aufweist, wobei der Transistor derart ausgebildet ist, dass sich der Stromfluss durch den Transistor in Abhängigkeit von dem Grad der Anlagerung von Viren oder eines Antigen an den Rezeptoren (64) ändert.
12) Zahnbürstenaufsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zahnbürstenaufsatz (1) eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, die dazu konfiguriert ist, zu entscheiden, ob der gemessene virusspezifische Parameter eine Infektion mit dem spezifischen Virus indiziert oder nicht.
13) Zahnbürste umfassend einen Handabschnitt (41) und einen Bürstenabschnitt (42), der zur Reinigung der Zähne ausgebildete Reinigungsmittel (42.1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bürstenabschnitt (42) eine Sensoreinheit (4) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, selektiv das Vorhandensein eines Virus oder eines Antigen im Speichel eines Nutzers der Zahnbürste (40) durch Messen zumindest eines virusspezifischen Parameters zu bestimmen.
14) Testaufsatz für eine elektrische Zahnbürste (20) umfassend einen Koppelabschnitt (2), über den der Testaufsatz (50) mit einer elektrischen Versorgungseinheit (10) der elektrischen Zahnbürste (20) verbindbar ist, wobei an dem Testaufsatz (50) eine Sensoreinheit (4) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, selektiv das Vorhandensein eines Krankheitserregers oder eines Antigen im Speichel eines Nutzers des Testaufsatzes (50) durch Messen zumindest eines krankheitserregerspezifischen Parameters zu bestimmen. 15) Testaufsatz nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass dieser stabförmig oder im Wesentlichen stabförmig ausgebildet ist und dass die Sensoreinheit (4) im Bereich des freien Endes, das dem Koppelabschnitt (2) gegenüberliegt, oder im Schaftbereich (51) vorgesehen ist.
16) Testaufsatz nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) fest in den Testaufsatz (50) integriert ist.
17) Testaufsatz nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) als Sensormodul ausgebildet ist, das auswechselbar zumindest teilweise in einer Ausnehmung des Testaufsatzes (50) aufgenommen ist.
18) Testaufsatz nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sensoreinheit (4) und dem Koppelabschnitt (2) Versorgungsleitungen (6) vorgesehen sind, über die der Sensoreinheit (4) elektrische Energie zuführbar ist.
19) Testaufsatz nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Koppelabschnitts (2) eine Energieversorgungsschnittstelle (7) vorgesehen ist, über die der Sensoreinheit (4) von der elektrischen Versorgungseinheit bereitgestellte elektrische Energie zuführbar ist.
20) Testaufsatz nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) einen elektronischen, mikromechanischen Sensor (30) enthält, der zur Bestimmung eines krankheitserregerspezifischen Parameters mittels eines
Wägeverfahrens ausgebildet ist. 21) Testaufsatz nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) zumindest einen Federbalken (31) aufweist, der zur selektiven Anlagerung von Krankheitserregern oder eines Antigen des Krankheitserregers ausgebildet ist und die Sensoreinheit (4) dazu ausgebildet ist, die Biegung des Federbalkens als krankheitserregerspezifischen Parameter zu bestimmen. 22) Testaufsatz nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Federbalken (31) einen Besatz mit Antikörper oder Rezeptoren aufweist, wobei die Antikörper oder Rezeptoren dazu ausgebildet sind, eine selektive Anlagerung von Krankheitserregern oder eines Antigen des Krankheitserregers zu bewirken.
23) Testaufsatz nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sensor (30) der Sensoreinheit (4) ein Trennabschnitt (33) vorgelagert ist, der den Einfluss von äußeren Einwirkungen auf den Sensor (30) verhindert oder zumindest reduziert.
24) Testaufsatz nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (4) einen Sensor (60) mit einem Transistor, insbesondere einem Feldeffekttransistor, umfasst, der Rezeptoren (64) zur Anlagerung von Viren oder eines Antikörpers aufweist, wobei der Transistor derart ausgebildet ist, dass sich der Stromfluss durch den Transistor in Abhängigkeit von dem Grad der Anlagerung von Viren oder eines Antikörpers an den Rezeptoren (64) ändert. 25) Elektrische Versorgungseinheit für eine elektrische Zahnbürste (20) umfassend eine Koppelschnittstelle (11), die zur Herstellung einer Verbindung mit einem Koppelabschnitt (2) eines Zahnbürstenaufsatzes (1) oder eines Testaufsatzes (50) ausgebildet ist, wobei die Koppelschnittstelle (2) elektrische Kontakte zur Bereitstellung elektrischer Energie für den Zahnbürstenaufsatz (1) oder den Testaufsatz (50) aufweist und wobei die elektrische Versorgungseinheit (10) dazu konfiguriert ist, einen Zahnbürstenaufsatz (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 oder einen Testaufsatz (50) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 22 zu betreiben.
26) Elektrische Versorgungseinheit nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (12) vorgesehen ist, die dazu konfiguriert ist, Messinformationen von der Sensoreinheit (4) des Zahnbürstenaufsatzes (1) oder des Testaufsatzes (50) zu empfangen und zu entscheiden, ob der die empfangenen Messinformationen eine Infektion mit dem spezifischen Virus indizieren oder nicht.
27) Elektrische Versorgungseinheit nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine drahtlose Übertragungsschnittstelle (13) vorgesehen ist, die derart ansteuerbar ist, dass vom Zahnbürstenaufsatz (1) oder vom Testaufsatz (50) bereitgestellte Messinformationen an eine externe Auswerteeinheit (A) übertragbar sind.
28) Elektrische Zahnbürste umfassend eine elektrische Versorgungseinheit (10) und einen Zahnbürstenaufsatz (1) und oder einen Testaufsatz (50), wobei der Zahnbürstenaufsatz (1) und/oder der Testaufsatz (50) mit der elektrischen Versorgungseinheit (10) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnbürstenaufsatz (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, der Testaufsatz (50) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 24 und die elektrische Versorgungseinheit (10) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 27 ausgebildet ist.
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