WO2024013320A1 - Verfahren zum detektieren von biofilm im mundraum und detektionsmedium hierfür - Google Patents

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WO2024013320A1
WO2024013320A1 PCT/EP2023/069526 EP2023069526W WO2024013320A1 WO 2024013320 A1 WO2024013320 A1 WO 2024013320A1 EP 2023069526 W EP2023069526 W EP 2023069526W WO 2024013320 A1 WO2024013320 A1 WO 2024013320A1
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detection medium
liquid
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cleaning
detection
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PCT/EP2023/069526
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Agnes Fischl
Bernhard Rieder
Moritz Pichler
Andrei SHMELEV
Vedran Nedelkovski
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epitome GmbH
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0071Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by measuring fluorescence emission
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    • A61K2800/42Colour properties
    • A61K2800/43Pigments; Dyes
    • A61K2800/434Luminescent, Fluorescent; Optical brighteners; Photosensitizers

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting biofilm in the oral cavity and a detection medium for this.
  • Brushing with a toothbrush and toothpaste is not sufficient from an oral hygiene perspective, as the spaces between the teeth (up to 40% of the surface to be cleaned) and the gum pockets in particular are not cleaned sufficiently because the toothbrush does not reach these areas.
  • a cleaning device in which ultrasound is applied to a surface via a liquid via a cleat which engages over at least one tooth.
  • a toothbrush which works like a normal electric toothbrush, but also has an ultrasound generator that is intended to introduce acoustic energy into a cleaning liquid.
  • a system is known with which teeth are to be whitened using an ultrasound device.
  • a mouthpiece is provided, which each has a volume for the upper jaw and the lower jaw, with ultrasound generators being arranged in the mouthpiece, facing the teeth, which can apply ultrasound energy to the tooth surface.
  • Ultrasound Streaming This is intended to create an effect known as Ultrasound Streaming, whereby the temperature must be controlled and also the formation of bubbles must be prevented, as these hinder the transmission of the ultrasound.
  • a frequency of 20 kHz to 100 kHz should be used, whereby cavitation should be specifically brought about so that steam bubbles form which implode on the surface of the tooth, with local temperatures of up to 5000 Kelvin and local pressures up to 1000 Atmospheres should be created.
  • WO2007/060644 A2 a method and device for removing biofilm by so-called micro streaming is known.
  • the aim is to cause gas bubbles to resonate using ultrasound, which should lead to a cleaning effect.
  • the ultrasound excitation is intended to cause the gas bubbles to vibrate, which induces an acoustic flow in a small area near the bubble.
  • This acoustic flow is also known as “micro streaming”.
  • This microflow is intended to generate shear forces that are able to remove the biofilm.
  • the corresponding gas bubbles can be prefabricated and in particular these bubbles can also be generated in a phospholipid or protein environment to stabilize them.
  • WO2009/077291 A2 a method for introducing antimicrobial reagents to a biofilm is also known, in which gas bubbles in a plastic casing are introduced into a treatment room, the plastic casing is then destroyed with ultrasound and the bubbles are thus released.
  • the gas bubbles are excited by the ultrasound frequency so that they vibrate and collapse after reaching a maximum amplitude of the vibration, thereby tearing open the biofilm.
  • WO2010/076705 A1 a toothbrush is known which, in addition to bristles, contains an ultrasound generator which introduces ultrasound into a treatment room, with additional microbubbles being introduced. Cavitation cannot, but does not necessarily have to be, generated here.
  • a toothbrush is to be coupled to a water jet device, the water jet device being controlled in such a way that when the toothbrush is guided past the interdental areas, a water jet rinses the interdental areas.
  • suitable acceleration, speed or distance sensors should be used.
  • a method is known in which a water jet device is also coupled to a toothbrush, with a control device being present which makes an assumption as to where the cleaning device is located in the mouth, using predetermined data and user-specific data , whereby the data includes, among other things, data relating to the cleaning activity of the user or the operation of the cleaning device and is used to make an assumption about the location in order to rinse it with the water jet when an interdental area is reached.
  • a nozzle head arrangement for oral irrigators is known with a nozzle head forming a tunnel, the nozzle head being formed on the inside with a plurality of spray nozzles, which are successively acted upon by control valves with pressurized liquid from a pressure pump.
  • a tooth cleaning device is known with a device for generating a spray jet, which puts a liquid under pressure by means of a piezo element and can direct it at a tooth to be cleaned and also a detection device for detecting a dental hygiene marker.
  • the device is very voluminous and hardly suitable for end user use.
  • an oral hygiene device which includes cleaning elements and an energy source, the energy source being able to deliver visible light with a wavelength of 380 nm to 700 nm. Further, the oral hygiene device includes a visible light filtering device for filtering visible light of predetermined wavelengths reflected from parts of an oral cavity, and a device for converting energy resulting from the fluorescence of a fluorescent agent.
  • the fluorescent agent is applied to the teeth so that existing contamination can be identified and highlighted through fluorescence.
  • the fluorescent agent is a component of an oral composition and is present in the oral composition from 0.001% by weight to 10% by weight.
  • a plaque detection medium is known which comprises dyes or fluorescent substances as active compounds.
  • active compounds examples include azo, acrydine, fluorescein, phenolphthalein, triphenylmethane dyes and methylene blue.
  • the dyes mentioned can be present in the detection medium at 0.1 wt.-% to 50 wt.-%.
  • the detection medium has a pH value of 4 to 12.
  • To detect plaque the detection medium is manually applied to the teeth using, for example, a toothbrush and rinsed off with water after 1.5 minutes. The plaque is colored by the dye used, making it visible to the naked eye.
  • a tooth cleaning medium which contains solids and in particular fibril particles. These are abrasive particles that are larger than 25 pm and smaller than 200 pm and have a hardness of less than 3 Mohns hardness. The abrasive particles are contained between 7 wt.-% and 90 wt.-% in the tooth cleaning medium.
  • the tooth cleaning medium is applied to the teeth and the teeth are cleaned with a conventional toothbrush.
  • the plaque is removed in particular by the abrasive particles.
  • a tooth cleaning medium which includes, among other things, dyes for coloring the tooth cleaning medium.
  • the dyes used are conventional food colorings and can be contained in the composition at 0.0005 wt.-% to 2 wt.-%.
  • the tooth cleaning medium also contains a carbonate-bicarbonate buffer and therefore has a pH value that is in the neutral range.
  • a method for cleaning teeth in which a toothbrush with an integrated LED is provided.
  • the LED is used to irradiate the tooth surface that has previously been treated with a fluorescent agent, such as fluorescein, so that the existing plaque is made visible.
  • a fluorescent agent such as fluorescein
  • the object of the invention is to create a method for cleaning surfaces, and in particular tooth and gum surfaces and interdental spaces, which reliably and specifically removes biofilm from gums, the interdental spaces and the teeth
  • the task is solved with the features of claim 1.
  • a detection medium for a device and a method for automatic tooth cleaning are proposed.
  • the detection medium can be in liquid form, for example as a rinsing solution or gargle solution or cleaning solution or as a spray.
  • it can be in gel or pasty form, e.g. as a gel that liquefies in the oral cavity or is applied to the surfaces to be detected, or as a tooth cleaning gel or toothpaste.
  • gel or pasty form e.g. as a gel that liquefies in the oral cavity or is applied to the surfaces to be detected, or as a tooth cleaning gel or toothpaste.
  • It can also be in solid form, e.g. as a powder or tablet to be taken in the mouth.
  • a detection medium in liquid form can be used as follows:
  • a liquid-filled capsule can be taken and then either dissolve (quickly) in the mouth or be bitten into.
  • the liquid can be, for example, a water-based liquid or an oil-based liquid.
  • the liquid is a cleaning liquid
  • it is introduced, for example, into a handpiece or a tank of a cleaning device and sprayed onto the surface to be cleaned (teeth) via small nozzles or jets in a mouthpiece or at least an area around the teeth is flooded with it.
  • the liquid can also be sprayed into the oral cavity via a spray device, for example a pump spray container or a spray can filled with pressurized medium, for example in the manner of a mouth freshener spray.
  • a spray device for example a pump spray container or a spray can filled with pressurized medium, for example in the manner of a mouth freshener spray.
  • the liquid can also be administered via a container with a drinking straw or a drinking straw filled only with the liquid.
  • the liquid can also be filled from a bottle into a cup or cap like a mouthwash and then administered.
  • the detection fluid developed is, for example, a water-based formulation.
  • Glycerin can be used to stabilize sodium fluorescein.
  • the glycerin contributes to a slightly sweet taste.
  • Another property of glycerin is its significantly higher viscosity than water. This results in a pleasant mouthfeel for the consumer after using the detection liquid.
  • a buffer system that adjusts the pH to 5.0-6.0.
  • the buffer systems used are a citrate buffer, but other buffers can also be used.
  • a combination of benzoate and sorbate are used to suppress microbial growth.
  • Flavors are used to make the use of the liquid pleasant for the consumer.
  • the cleaning liquid can also be adjusted to a specific rheology with xanthan gum, gellan or comparable thickeners.
  • the desired pH value should be around 5.6.
  • the pH value is chosen so that it is above the critical value of 5.5 for tooth enamel.
  • Fluorescein is included as a functional ingredient. Fluorescein is known for its ability to emit green light when stimulated with blue light.
  • the fluorescein is used in a solution to which potassium dihydrogen phosphate is also added.
  • the liquid may also contain ethyl 4-hydroxybenzoate as a preservative.
  • preservatives dyes, flavors, humectants, sweeteners, solvents and ingredients with additional health benefits can also advantageously be used.
  • preservatives dyes, flavors, humectants, sweeteners, solvents and ingredients with additional health benefits can also advantageously be used.
  • the fluorescein is specifically bound to biofilm and optically marks it when illuminated with blue light. This makes the biofilm much more visible to the user and can therefore be removed more specifically.
  • the detection liquid according to the invention is used in particular in a method which preferably carries out cleaning fully automatically.
  • detection is first prepared using a device that will later also be used for cleaning.
  • a cleaning liquid itself is also used as a detection liquid, in particular in order to carry out detection and thus checking of the cleaning after cleaning has been carried out with it.
  • the statements made regarding the detection liquid apply accordingly.
  • a cleaning liquid including small particles to which sodium fluorescein is added is used.
  • the cleaning particles can be seen as a functional ingredient.
  • the particles are small solids with specifically selected hardness, size distribution and shape. Particles with a defined size of 50-100 pm should be finely dispersed in this matrix. The size of the particles should not exceed 200 pm. The proportion of particles should be between 2-10%.
  • the particles are granular and fibrous structures with irregular surfaces.
  • the materials used are preferably substances of plant origin (cellulose). However, the use of mineral particles is not ruled out either.
  • dispersants such as: B. Microcrystalline cellulose, proteins or other surface-active substances can be used. This is done using the so-called Pickering effect. This effect describes the stabilization of 2-phase systems through the use of surface-active particles.
  • the dosage of these dispersants should be between 0.2 - 2.0%.
  • ingredients such as buffer systems, preservatives, colors, flavors, humectants, sweeteners, solvents and ingredients with additional health benefits are used.
  • shear-liquefying not Newtonian
  • this cleaning fluid When at rest it has the properties of a gel. This counteracts both short- and long-term sedimentation of the particles. However, if this cleaning fluid is exposed to high shear forces, it begins to liquefy and the properties of a fluid come to the fore.
  • the detection medium can be present as follows:
  • the detection medium is in solid form, it can be a powder or a powder pressed into a tablet.
  • the powder is taken from a packaging with a measuring spoon and taken, chewed, dissolved in saliva and moved in the mouth. Then spit it out and rinse with water if necessary. The same procedure is followed with a tablet, whereby the dosage is easier, but the tablet must be sufficiently crushed in the mouth.
  • a pasty application is, for example, toothpaste.
  • the toothpaste not only has a cleansing effect while brushing your teeth but also has a biofilm detecting property.
  • detection is carried out after spitting out the toothpaste or the foam produced and, if necessary, rinsing. This can be used in particular to highlight weak points in the cleaning process.
  • a gel-shaped detection medium In the case of a gel-shaped detection medium, this can be applied, for example brushed, onto the surfaces to be examined in the oral cavity. It is used in a similar way to known gel-like agents for mineralizing teeth. Here, too, spitting out and, if necessary, rinsing can take place after a predetermined exposure time.
  • a possible cleaning method in which the detection liquid or a combined detection and cleaning liquid is used and a corresponding device are discussed below.
  • a device or a method for cleaning provides for cleaning a surface to be cleaned with a liquid that is sent with a pressure jet or pressure pulse of a predetermined strength and speed in the direction of the surface to be cleaned.
  • the corresponding device has a chamber or a tank to hold the cleaning liquid.
  • toroidal closed vortex threads hereinafter referred to simply as torus or in the majority as tori, can be generated.
  • such a flow or vortex leads to a flow occurring across a surface to be cleaned after the torus has passed through the surrounding medium to the surface to be cleaned.
  • solid particles within the ejected cleaning liquid according to the invention and/or in the surrounding medium they are entrained with the vortex or torus and accordingly also moved over the surface to be cleaned, which naturally increases the cleaning effect.
  • such solid particles can be entrained in a simple manner or can be carried along by the torus, so that a particle can also be guided over a surface several times.
  • the particle rotates or the particles rotate with or in the torus or around the torus. This means that a particle can sweep over the surface several times and use the shear forces to remove biofilm. This is different from a beam or jet, in which particles are only guided over the surface once.
  • Torus-shaped, closed vortex threads also exist without cold steam. Particles are also moved along the surface to be cleaned due to their flow resistance. The flow resistance of the particles increases with their size and the shear forces acting on the biofilm also increase when a particle is moved along its surface.
  • the nozzles can basically be circular in cross section, but can also have any other shape, for example elliptical or narrow slot-shaped, star-shaped or generally irregular. Accordingly, the closed vertebral filaments are not necessarily circular and therefore not tori according to the definition.
  • A cross-sectional area
  • P wetted circumference
  • the circular torus is advantageous because it is particularly stable and spreads far into the liquid without any noticeable change in shape.
  • a device that works with the aforementioned method can be used, but the pressures are adjusted so that there is no damage to the biofilm, so that the oral cavity or closed volumes within the oral cavity are more likely to be flooded.
  • This can be done automatically, for example, by a capsule with detection liquid having a coding which can be read by the device and results in the corresponding drive values for cleaning being lowered and adapted to the coloring.
  • the invention can be provided to surround a surface to be detected or a portion thereof with a closed liquid volume and to arrange a nozzle or several nozzles within this closed liquid volume.
  • the back suction can take place inside and or outside the closed volume. The suction can therefore take place within the closed volume created and/or outside, i.e. in the oral cavity. Fluid that is present in the mouth due to unavoidable leaks can be sucked back.
  • suction back in the oral cavity can also take place at the end of coloring.
  • saliva and cleaning liquid can also be sucked out with suction back from the oral cavity at the end of the coloring in order to enable the cleaning device to be used safely and without soiling clothing with liquid running out of the mouth.
  • the procedure involves first carrying out the coloring. After the coloring has taken place, which is confirmed to the user via suitable dispensing means of the device, the user removes the device and the used capsule with the detection liquid from the device.
  • This device scans the colored area and creates an abstract image from which control data for the cleaning device or a cleaning device are generated.
  • the cleaning device is then reinserted, provided with a capsule containing cleaning liquid and the cleaning is carried out.
  • the control data is used to carry out cleaning locally according to the level of contamination.
  • a device which is used for coloring, Detection and cleaning has a basic device with mouthpieces that are adapted to the respective intended use.
  • a mouthpiece can be used for coloring and cleaning.
  • the image files and/or control data can be stored in the basic device but also stored in a cloud or both.
  • the invention therefore relates in particular to a detection medium for making biofilm visible in the oral cavity, the detection medium being solid, liquid, gel-like or pasty and the detection medium having a respective lower limit of 0.01 M-% or 0.015 M-% or 0.0175 M-%. % or 0.02 M-%, or 0.0225 M-% or 0.025 M-% and as a respective upper limit 0.4 M-% or 0.35 M-% or 0.3 M-% or 0.25 M -% or 0.2 M% or 0.175 M% or 0.15 M% or 0.125 M% or 0.1 M% or 0.075 M% or 0.05 M% sodium fluorescein based on the Overall composition of the detection medium.
  • the solid detection medium is a powder, a tablet or a chewing gum, with a sugar substitute being contained in addition to sodium fluorescein as an essential ingredient.
  • binders are present and, in particular, magnesium stearate is present as a binder.
  • a further development stipulates that one, several or all of the group steviol glycoside, menthol, natural flavors, nature-identical flavors, artificial flavors, foaming agents, preservatives, stabilizers, acid buffers are present.
  • the lower limits of the sugar substitute content are 75% by mass or 80% by mass or 85% by mass or 90% by mass or 95% by mass and the upper limits are 96% by mass or 97% by mass or 98 M% or 99.25 M%, preferably containing 95-98% sugar substitute.
  • the solid detection medium is the following
  • Composition in M% has:
  • liquid detection medium essentially comprises distilled water and glycerin in addition to sodium fluorescein.
  • a further development provides that a buffer system is present which buffers the liquid into an acidic area.
  • a further development provides that a buffer system is present which sets a physiologically harmless pH value, the buffer setting a pH value of 5.0-6.0, in particular above 5.5, preferably containing a citrate buffer.
  • glycerin 5% by mass or 6% by mass or 7.5% by mass or 8% by mass or 9% by mass or 10% by mass or 12.5% by mass or 15-M% and the upper limits are 50 M-% or 45 M-% or 40 M-% or 35 M-% or 30 M-% or 25 M-% or 20 M-% or 17.5 M-% , preferably containing 10-20% glycerol.
  • the detection medium has a composition in the following areas:
  • the liquid is a cleaning liquid for use with a cleaning device, containing cleaning particles, the particles being small solids with specifically selected hardness, size distribution and shape, the particles having a defined size of 25 to 250 pm , in particular 50-100 pm, are finely dispersed, with 1 to 15% by weight, in particular 2 to 10% by weight, of particles being present in the liquid.
  • the particles are formed from one or more of the following materials: materials of plant origin, cellulose, mineral materials, silicates, aluminates, borates, aluminosilicates, metal oxides.
  • a further development provides that additional dispersants such as microcrystalline cellulose, proteins or other surface-active substances are present to use the Pickering effect.
  • the liquid is designed to be shear-liquefying with non-Newtonian behavior, with the liquid having the properties of a gel in the resting state, which counteracts both short- and long-term sedimentation of the particles.
  • the liquid has a composition as follows:
  • the liquid detection medium is oil-based and is present as an oil-filled capsule, with a water-soluble capsule packaging being present, which is designed to slowly dissolve in saliva, in particular a capsule material made of hydroxypropylmethylcellulose, the capsule being filled with a flavored vegetable oil in which sodium fluorescein is dispersed.
  • oil-based liquid is the following
  • Composition has:
  • the detection medium is in the form of chewing gum, whereby a sugar-free chewing mass is mixed with powdered sodium fluorescein and then shaped.
  • the detection medium is designed as a toothpaste, with at least distilled water and xanthan gum being present in addition to sodium fluorescein to set the desired viscosity. Further training stipulates that a composition is trained in the following areas:
  • a further aspect of the invention relates to a method for detecting biofilm in the oral cavity, using a previously described detection medium.
  • a further development provides that a surface to be colored or detected is acted upon by a device with a pressure jet or pressure pulse of a predetermined strength and speed through at least one nozzle in the direction of the surface to be cleaned.
  • a further development provides that the outflow pressures or velocities from the nozzle are adjusted so that the biofilm is not damaged, so that nozzle outflow velocities or pulse strengths are set that are below the limit that causes the biofilm to be detached but above of pure flooding.
  • a further development provides that the detection liquid is arranged in a capsule which can be inserted into a chamber of the device.
  • a further development provides that a coded capsule is used, which specifies the drive parameters for the flow velocity, the pressure and the pulsation via a code that can be read by a device.
  • a further development provides that a surface to be detected or a partial area thereof is surrounded by a closed volume of liquid using the device and a nozzle or several nozzles are arranged within this closed liquid volume.
  • a further development provides that suction back is carried out, with the back suction taking place inside and or outside of the closed volume.
  • a further development provides that after the coloring has taken place, the biofilm is recorded, the colored areas being scanned with sensors, and an abstract image is generated from which control data for the cleaning device or a cleaning device are in turn generated.
  • a further development provides that the end of the coloring is confirmed to the user via suitable output means of the device.
  • a further development provides that after detection with the sensors, a cleaning device is used and is provided with a capsule which contains cleaning liquid and cleaning is carried out by the cleaning device, the control data being used to locally adapt the cleaning according to the contamination to carry out.
  • a further development provides that the method is carried out with a single device, which uses a basic device for coloring, detection and cleaning with different mouthpieces that are adapted to the respective intended use.
  • a further development provides that the image files and/or control data are stored in the basic device and/or in a cloud.
  • Another aspect relates to the use of a previously described liquid in a cleaning device or detection device for detecting biofilm in the oral cavity.
  • Another aspect relates to the use of a previously described solid or pasty detection medium, whereby the solid or capsule-shaped medium is chewed or the toothpaste is applied, spit out and rinsed with up to 20 ml of water and the discoloration is then optically detected.
  • Figure 1 a possible operating sequence for the administration and use of the
  • Figure 2a a composition for a liquid detection medium
  • Figure 2b a preferred composition for a liquid detection medium
  • Figure 3a a composition for a solid detection medium
  • Figure 3b a preferred composition for a solid detection medium
  • Figure 3c a tablet from the solid detection medium
  • Figure 4a a composition for a toothpaste with the detection medium
  • Figure 4b a preferred composition for a toothpaste with the
  • Figure 5 a composition for a cleaning liquid with the
  • Figure 6a a composition for an oil-based filled capsule with the
  • Figure 6b a preferred composition for an oil-based filled capsule with the detection medium
  • Figure 6c an oil-filled capsule for applying the detection medium
  • Figure 7 the visible discoloration of the lip with conventional coloring agents
  • Figure 8 the visible discoloration of artificial tooth material in conventional ones
  • Figure 10 non-discolored artificial tooth material when using the detection medium according to the invention
  • Figure 11 the coloring of biofilm with the detection medium according to the invention under light of a predetermined wavelength
  • Figure 12 the coloring of biofilm with the detection medium according to the invention under light of a predetermined wavelength in a detailed view.
  • the detection medium described here consists of various recipes for various application forms, which have sodium fluorescein as the active ingredient in common.
  • liquid formulation is preferred, but alternative dosage forms such as tablets, powder, gel, chewing gum or capsules are also possible.
  • Fluorescein molecules have the ability to absorb light at a certain wavelength and then release it again when light of a longer wavelength is emitted.
  • This required light source is included in a detection device, for example, and this results in a sensible interaction between the detection medium and a detection device.
  • the fluorescein bound to the biofilm is washed out by the regular flow of saliva and after a short waiting period, fluorescence is no longer detectable.
  • FIGS. 9 and 10 show how the detection medium according to the invention behaves under visible light. There is no visible coloring, so there is no cosmetically disturbing effect.
  • the corresponding area is illuminated with blue light. You can see the biofilm that appears white and has been colored with the detection medium according to the invention. The detectability is so good and comprehensible that automated detection using a camera-based detection device is possible.
  • the detection liquid according to the invention is a water-based formulation.
  • Glycerin is preferably used to stabilize the sodium fluorescein.
  • the glycerin contributes to a slightly sweet taste.
  • Another property of glycerin is its significantly higher viscosity than water. This results in a pleasant mouthfeel for the consumer after using the detection liquid.
  • a buffer system which buffers the liquid into an acidic area.
  • a buffer system is preferably used which also sets a physiologically harmless pH value.
  • the buffer should adjust the pH to 5.0-6.0.
  • the buffer systems used are, for example, a citrate buffer, but other buffers can also be used.
  • a combination of benzoate and sorbate can be used to suppress microbial growth.
  • FIG. 2a A recipe with possible ranges of possible ingredients of the detection liquid is given in FIG. 2a.
  • the table given should be understood to mean that all Ingredients other than water can be contained individually, several of the ingredients mentioned or all ingredients, with the rest being distilled water.
  • the dosage of sodium fluorescein should be at least 0.025% by mass. The preferred range is 0.050-0.075%. The maximum dosage of sodium fluorescein should be 0.200%.
  • the lower limit for the dosage of glycerin is 5% by weight.
  • the preferred range is 10-20% glycerin in the recipe.
  • a glycerin concentration of 50% was chosen as the upper limit.
  • This detection liquid described can be used as already described and as follows:
  • the main ingredient used here is a sugar substitute such as xylitol, which has an anti-cariogenic effect.
  • magnesium stearate for example, is used as a binding agent.
  • a combination of steviol glycoside as well as menthol and flavors can be provided.
  • the ingredients are mixed together homogeneously and formed into a tablet using a tablet press with a certain pressure.
  • the dosage of sodium fluorescein should be at least 0.025%.
  • the preferred range is 0.050-0.075%.
  • the maximum dosage of sodium fluorescein should be 0.200%.
  • the lower limit for the dosage of xylitol is 80%.
  • the preferred range is 95-
  • xylitol 98% xylitol is aimed for in the recipe.
  • the upper limit is a concentration of xylitol of
  • FIG. 3b A possible concrete exemplary embodiment is shown in FIG. 3b.
  • Figure 3c shows a corresponding tablet as an example.
  • it can also contain a foaming agent similar to a fizzy tablet, which increases the surface area.
  • Another application option is a combination of the detection medium with a toothpaste. As already stated, this combination makes it easy to check the teeth immediately after cleaning, without requiring a separate application step. This is particularly helpful for visualizing and correcting cleaning errors.
  • the dosage of sodium fluorescein should be at least 0.025%.
  • the preferred range is 0.050-0.075%.
  • the maximum dosage of sodium fluorescein should be 0.200%.
  • the xanthan gum content is desirable for setting the desired viscosity.
  • the aim is a dosage between 0.2-0.8%.
  • the minimum xanthan gum content is assumed to be 0.1%.
  • the maximum xanthan gum content is 2.0%.
  • a cleaning liquid is used, for example, in a device which achieves cleaning with the aid of bubbles present or generated in the cleaning liquid and their collapse on a surface to be cleaned. This cleaning effect is achieved through Currents are caused on the surface to be cleaned.
  • particles that interact with the flows can be used and used in the cleaning liquid. If such a cleaning liquid is additionally mixed with fluorescein in a suitable amount, a success check can be carried out after cleaning with the cleaning liquid and, if necessary, a device suitable for this purpose, in particular an application device similar to the toothpaste described. Since this success control can be carried out automatically, the data collected can also be used to carry out control when using an application device in such a way that in areas where the cleaning was incomplete, the duration or intensity of the cleaning can be increased in subsequent cleaning cycles.
  • 5 shows a recipe with possible recipe components and, as such, sensible contents, with effective ranges of individual components being specified, which can be contained individually, in groups or all, provided that sorbitol and water as well as fluorescein are included. If in doubt, the recipe is adjusted so that the fluorescein content is added after the composition of the recipe with the recipe ingredients and is topped up to a total of 100% water and sorbitol in the specified ratio range, which results from the percentages in the table.
  • a buffer in the acidic range and in particular a citrate buffer is used.
  • the desired pH value should be around 5.6.
  • the pH value was chosen so that it is above the critical value of 5.5 for tooth enamel. At lower pH values, demineralization of the tooth material can occur. The limit is therefore a physiologically meaningful limit.
  • Cleaning particles can be seen as a functional ingredient.
  • the particles are small solids with specifically selected hardness, size distribution and shape. Particles with a defined size of 50-100 pm should be finely dispersed in this matrix. The size of the particles should not exceed 200 pm. The proportion of particles should be between 2-10%.
  • the particles are granular and fibrous structures with irregular surfaces.
  • the materials used are preferably substances of plant origin (cellulose). However, the use of mineral particles is not excluded.
  • dispersants such as: B. Microcrystalline cellulose, proteins or other surface-active substances can be used. This is done using the so-called Pickering effect. This effect describes the stabilization of 2-phase systems through the use of surface-active particles.
  • the dosage of these dispersants should be between 0.2 - 2.0%.
  • ingredients such as buffer systems, preservatives, colorants, flavors, humectants, sweeteners, solvents and ingredients with additional health benefits are also used.
  • cleaning fluid Another important characteristic of the cleaning fluid is the possible shear-liquefying (not Newtonian) behavior of this cleaning fluid. When at rest it has the properties of a gel. This counteracts both short- and long-term sedimentation of the particles. However, if this cleaning fluid is exposed to high shear forces, it begins to liquefy and the properties of a fluid come to the fore.
  • prophylactic substances can also be added; Addition of substances to achieve a brightening effect may be provided.
  • FIG. 6a Another possible form of application are oil-filled capsules, with Figure 6a showing possible recipe components, Figure 6b showing an example formulation and Figure 6c showing such a capsule.
  • This form of application uses water-soluble capsule packaging, which slowly dissolves in saliva. Hydroxypropylmethylcellulose is given as an example of the capsule material.
  • the capsule is filled with a flavored vegetable oil in which sodium fluorescein is dispersed.
  • Sodium Fluorescein is insoluble in oil. It is only dissolved in the existing saliva after biting open the capsule in the mouth. The saliva therefore acts as a solvent and is used to distribute the sodium fluorescein in the oral cavity.
  • the dosage of sodium fluorescein should be at least 0.025%. The preferred range is 0.050-0.075%. The maximum dosage of sodium fluorescein should be 0.200%.
  • the detection can therefore take place before or after cleaning.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Detektionsmedium zur Sichtbarmachung von Biofilm im Mundraum, wobei das Detektionsmedium fest, flüssig, gelförmig oder pastös ausgebildet ist und wobei das Detektionsmedium als jeweilige Untergrenze 0,01 M-% oder 0,015 M-% oder 0,0175 M-% oder 0,02 M-%, oder 0,0225 M-% oder 0,025 M-% und als jeweilige Obergrenze 0,4 M-% oder 0,35 M-% oder 0,3 M-% oder 0,25 M-% oder 0,2 M-%oder 0,175 M-% oder 0,15 M-% oder 0,125 M-% oder 0,1 M-% oder 0,075 M-% oder 0,05 M-% Natrium Fluorescein bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Detektionsmediums aufweist, ein Verfahren zum Detektieren von Biofilm und die Verwendung des Detektionsmediums.

Description

Verfahren zum Detektieren von Biofilm im Mundraum und Detektionsmedium hierfür
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Biofilm im Mundraum und ein Detektionsmedium hierfür.
Im Bereich der Zahnreinigung wird fortlaufend nach Verbesserungen der Reinigung gesucht. Die herkömmliche Reinigung mit einer Zahnbürste und Zahncreme hat eine Mehrzahl von Nachteilen.
Das Putzen mit der Zahnbürste und Zahnpasta ist aus mundhygienischer Sicht nicht ausreichend, da insbesondere die Zahnzwischenräume (bis zu 40 % der zu reinigenden Oberfläche) und die Zahnfleischtaschen nicht ausreichend gesäubert werden, weil die Zahnbürste diese Stellen nicht erreicht.
Die sich durch bakterielle Prozesse bildende Plaque (=oraler Biofilm), aus welcher sich in späteren Stadien Zahnstein bilden kann, ist ein vergleichsweise gut aneinanderhaftender Verschmutzungsfilm, der sich nicht ohne weiteres ablösen lässt, selbst wenn er im direkten Kontakt mit der Zahnbürste entfernt wird, aber schon gar nicht in den Zahnzwischenräumen, in welche die Zahnbürste nur bedingt bzw. gar nicht vordringen kann.
In der Vergangenheit wurde eine Vielzahl von Anläufen unternommen, eine Reinigung in anderer Weise zu gestalten. So ist es zum Beispiel bekannt die Zwischenräume auch mit Wasserstrahlgeräten zu reinigen. Hierbei hat sich gezeigt, dass die Wasserstrahlgeräte früherer Zeiten zwar eine Reinigung bewirken konnten, jedoch durch die Härte des Strahls das Zahnfleisch leicht beschädigt werden konnte. Heutige Geräte sind bezüglich der Strahlleistung deutlich reduziert worden, so dass eine Schädigung des Zahnfleisches nicht mehr unmittelbar herbeigeführt wird, jedoch ist die Reinigungsleistung hierdurch auch so schlecht geworden, dass diese Geräte weitgehend unwirksam sind. Darüber hinaus wurden viele Versuche unternommen sogenannte Ultraschallbürsten zur Verfügung zu stellen, bei denen eine Schwingung der Zahnbürste, welche der Reinigung dient und letztlich zusammen mit Zahnpaste wiederum eine abrasive Reinigung bewirkt, mit Ultraschwingungen überlagert wird, welche angeblich einen Reinigungseffekt bewirken sollen. Es hat sich allerdings gezeigt, dass derartige Zahnbürsten nicht in der Lage sind, den Ultraschall so im Mundraum einzukoppeln, dass eine Putzwirkung überhaupt nachweisbar wäre. Derartige sogenannte Ultraschallzahnbürsten sind somit gegenüber einer üblichen Handzahnbürste nicht wesentlich besser.
Aus der DE 20 2016 101 191 Ul ist ein Bürsten köpf für eine elektrische Zahnbürste bekannt, der den Zahn allseitig umgreifen soll und an dem Borsten für die Reinigung angeordnet sind.
Aus der US 3,401,690 A ist eine Reinigungsvorrichtung bekannt, bei der Ultraschall über eine Klampe, welche zumindest einen Zahn übergreift, über eine Flüssigkeit auf eine Oberfläche aufgebracht wird.
Aus der US 2005/091,770 A ist eine Zahnbürste bekannt, welche wie eine normale elektrische Zahnbürste arbeitet, aber zudem noch einen Ultraschallerzeuger besitzt, der akustische Energie in eine Reinigungsflüssigkeit einbringen soll.
Aus der US 2017/0189,149 Al ist ein System bekannt, mit dem Zähne mit einer Ultraschallvorrichtung aufgehellt werden sollen. Hierfür ist ein Mundstück vorgesehen, welches jeweils ein Volumen für den Oberkiefer und den Unterkiefer aufweist, wobei in dem Mundstück, den Zähnen zugewandt Ultraschallerzeuger angeordnet sind, welche Ultraschallenergie auf die Zahnüberfläche aufbringen können.
Hierdurch soll ein Effekt erzeugt werden, der als Ultrasound Streaming bekannt ist, wobei ausgeführt wird, dass die Temperatur kontrolliert werden muss und zudem auch verhindert werden muss, dass sich Bläschen bilden, da diese die Übertragung des Ultraschalls behindern. Hierbei soll eine Frequenz von 20 kHz bis 100 kHz angewendet werden, wobei hier gezielt eine Kavitation herbeigeführt werden soll, so dass sich Dampfbläschen bilden, welche an der Oberfläche des Zahnes implodieren, wobei hierbei lokale Temperaturen von bis zu 5000 Kelvin und lokale Drücke bis 1000 Atmosphären entstehen sollen.
Hierbei ist nachteilig, dass die eingebrachten Energien so hoch sind, dass eine Schädigung des Gewebes praktisch unausweichlich ist. Unterhalb schädigender Energien ist aber der Reinigungseffekt zu vernachlässigen. Aus der W02007/060644 A2 ist ein Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Biofilm durch sogenanntes Micro Streaming bekannt. Hierbei sollen Gasbläschen durch Ultraschall in Resonanz versetzt werden, was zu einem Reinigungseffekt führen soll. Durch die Ultraschallanregung sollen die Gasbläschen in eine Vibration versetzt werden, welche eine akustische Strömung in einem kleinen Bereich in der Nähe des Bläschens induziert. Diese akustische Strömung ist auch als „Micro Streaming" bekannt. Diese Microströmung soll Scherkräfte erzeugen, die in der Lage sind, den Biofilm zu entfernen. Die entsprechenden Gasbläschen können vorgefertigt sein und insbesondere können diese Bläschen auch in einer Phosphorlipid- oder Protein-Umgebung erzeugt werden, um sie zu stabilisieren.
Aus der W02009/077291 A2 ist ebenfalls ein Verfahren zum Heranführen von antimikrobiellen Reagenzien an einen Biofilm bekannt, wobei hierbei Gasbläschen in einer Kunststoffumhüllung in einen Behandlungsraum eingebracht werden, die Kunststoffumhüllung anschließend mit Ultraschall zerstört wird und die Bläschen so freigesetzt werden. Die Gasbläschen wiederum werden durch die Ultraschallfrequenz so angeregt, dass sie vibrieren und nach Erreichen einer maximalen Amplitude der Vibration kollabieren und dadurch den Biofilm aufreißen.
Aus der W02010/076705 Al ist eine Zahnbürste bekannt, die neben Borsten einen Ultraschallerzeuger enthält, der Ultraschall in einen Behandlungsraum einbringt, wobei zusätzlich Microbläschen eingebracht werden. Hierbei kann, muss jedoch keine Kavitation erzeugt werden.
Aus der WO2020/212214 Al ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Zahnbürste mit einer Wasserstrahleinrichtung gekoppelt sein soll, wobei die Wasserstrahleinrichtung derart gesteuert sein soll, dass beim Führen der Zahnbürste an den Interdentalbereichen vorbei ein Wasserstrahl die Interdental bereiche spült. Hierzu sollen geeignete Beschleunigungs-, Geschwindigkeits- oder Wegsensoren eingesetzt werden.
Aus der WO 2020/212248 Al ist ein Verfahren bekannt, bei dem ebenfalls eine Wasserstrahleinrichtung mit einer Zahnbürste gekoppelt ist, wobei eine Steuerungseinrichtung vorhanden ist, welche eine Annahme trifft, wo sich das Reinigungsgerät im Mund befindet, wobei vorbestimmte Daten und verwenderspezifische Daten verwendet werden, wobei die Daten unter anderem Daten bezüglich der Reinigungstätigkeit des Verwenders oder des Betriebes des Reinigungsgerätes umfassen und dazu verwendet werden, eine Annahme über den Ort zu treffen um beim Erreichen eines Interdentalbereiches diesen mit dem Wasserstrahl zu spülen. Aus der DE 42 08 664 Al ist eine Düsenkopfanordnung für Mundduschen bekannt mit einem einen Tunnel bildenden Düsenkopf, wobei der Düsenkopf innenseitig mit einer Vielzahl von Spritzdüsen ausgebildet ist, die nacheinander durch Steuerventile mit unter Druck stehender Flüssigkeit einer Druckpumpe beaufschlagt werden.
Aus der US 2012/0003601 Al ist eine Zahnreinigungsvorrichtung bekannt mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Spritzstrahles, welche mittels eines Piezoelements eine Flüssigkeit unter Druck setzt und auf einen zu reinigenden Zahn richten kann und zudem eine Erkennungseinrichtung zur Erkennung eines Zahnhygiene-Markers. Die Vorrichtung ist hierbei sehr voluminös und kaum für eine Endanwender-Verwendung geeignet.
Aus der US 2019/0110875 Al ist ein Verfahren zum Reinigen von Zähnen bekannt, bei dem eine Flüssigkeit alternierend ausgestoßen und angesaugt werden soll, wobei auf einer Seite einer Zahnreihe die Flüssigkeit ausgestoßen werden soll und auf der anderen Seite alternierend eingesaugt werden soll, wobei dies durch Ventile gesteuert wird, welche wechselnd den einen oder den anderen Transportweg öffnen. Bei diesem Verfahren ist von Nachteil, dass es nicht funktioniert, da die schnelle Alternierung, die gewünscht ist, an der Trägheit der Flüssigkeit einerseits und dem Reibungswiderstand in den Leitungen andererseits scheitert.
Aus der US 2019/0236236 Al ist eine mechanisch angetriebene Munddusche bekannt, bei der gepulste Flüssigkeitsstrahlen erzeugt werden und mithilfe einer manuell geführten Düse in herkömmlicher Weise über die Zähne geführt wird. Hierbei ist wie bei manuell geführten Zahnbürsten der Nachteil, dass eine Vielzahl von Anwenderfehlern möglich sind, welche unter anderem zu einer massiven Schädigung des Zahnfleisches führen können.
Aus der US 2009 0271936 Al ist ein Mundhygienegerät bekannt, welches Reinigungselemente und eine Energiequelle umfasst, wobei die Energiequelle in der Lage ist, sichtbares Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm bis 700 nm zu liefern. Ferner umfasst das Mundhygienegerät eine Vorrichtung zum Filtern von sichtbarem Licht zum Filtern von sichtbarem Licht vorbestimmter Wellenlängen, das von Teilen einer Mundhöhle reflektiert wird, und eine Vorrichtung zur Umwandlung von Energie, die aus der Fluoreszenz eines Fluoreszenzmittels resultiert. Das fluoreszierende Mittel wird auf die Zähne aufgetragen, sodass vorhandene Verunreinigungen durch Fluoreszenz erkennbar gemacht und aufgezeigt werden. Das fluoreszierende Mittel ist dabei ein Bestandteil einer oralen Zusammensetzung und ist in der oralen Zusammensetzung von 0,001 Gew.-% bis 10 Gew.-% vorhanden. Aus der US 4 348 378 ist ein Plaque-Detektionsmedium bekannt, welches Farbstoffe oder fluoreszierende Stoffe als aktive Verbindungen umfasst. Als aktive Verbindungen sind beispielsweise Azo-, Acrydin-, Fluoreszein-, Phenolphtalein-, Triphenylmethanfarbstoffe und Methylen-Blau vorgesehen. Die genannten Farbstoffe können zu 0.1 wt.-% bis 50 w.-% im Detektionsmedium vorhanden sein. Das Detektionsmedium weist dabei einen pH-Wert von 4 bis 12 auf. Zur Plaque-Detektion wird das Detektionsmedium hierbei mit beispielsweise einer Zahnbürste manuell auf die Zähne aufgetragen und nach 1.5 Minuten mit Wasser abgespült. Die Plaque wird von dem verwendeten Farbstoff gefärbt, sodass sie mit bloßem Auge sichtbar wird.
Aus der US 2021 0121386 Al ist ein Zahnreinigungsmedium bekannt, welches Feststoffe und insbesondere Fibrillpartikel enthält. Hierbei handelt es sich um abrasive Partikel, welche größer als 25 pm und kleiner als 200 pm sind und eine Härte von weniger als 3 Mohns Härte aufweisen. Die abrasiven Partikel sind zwischen 7 wt.-% und 90 wt.-% im Zahnreinigungsmedium enthalten.
Das Zahnreinigungsmedium wird auf die Zähne aufgetragen und die Zähne werden mit einer konventionellen Zahnbürste gereinigt. Dabei wird die Plaque insbesondere durch die abrasiven Partikel abgelöst.
Aus der US 2018 0085292 Al ist ein Zahnreinigungsmedium bekannt, welches u.a. Farbstoffe zum Färben des Zahnreinigungsmediums umfasst. Die verwendeten Farbstoffe sind konventionelle Lebensmittelfarbstoffe und können zu 0.0005 wt.-% bis 2 wt.-% in der Zusammensetzung enthalten sein. Das Zahnreinigungsmedium enthält ferner einen Carbonat- Bicarbonat-Puffer und hat somit einen pH-Wert, der im neutralen Bereich liegt.
Aus der US 2011 0318713 Al ist ein Verfahren zur Zahnreinigung bekannt, in welchem eine Zahnbürste mit einer integrierter LED vorgesehen ist. Mit der LED wird die vorher mit einem fluoreszierenden Mittel, beispielsweise Fluoreszein, behandelte Zahnoberfläche bestrahlt, sodass die vorhandene Plaque sichtbar gemacht wird. Die Wellenlänge des von der Plaque emittierten Lichtes wird erfasst und digital ausgewertet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Reinigen von Oberflächen, und insbesondere von Zahn- und Zahnfleischoberflächen und Zahnzwischenräumen zu schaffen, welches zuverlässiger und gezielter Biofilm von Zahnfleisch, den Zahnzwischenräumen und den Zähnen entfernt Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Es ist eine weitere Aufgabe ein Detektionsmedium für das Verfahren zu schaffen.
Die Aufgabe wird mit einem Detektionsmedium mit den Merkmalen des Anspruch 14 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Werden nachfolgend %-Angaben gemacht, handelt es sich, sofern nicht anders angegeben, um Masse-% bezogen auf die gesamte Zusammensetzung eines Detektionsmediums.
Wenn Bereiche angegeben werden, sind die angegebenen Bereichsgrenzen ausdrücklich bis zur nächsthöheren vollen Zahl einbezogen, d.h. z.B. 20 = 20,0 bis 20,99 sofern nicht anders angegeben.
Sofern Untergrenzen und Obergrenzen bzw. eine Anzahl möglicher Untergrenzen und Obergrenzen angegeben sind bedeutet dies, dass jede Kombination aus einer der genannten Untergrenzen mit einer der genannten Obergrenzen sich innerhalb des Bereichs der Erfindung befindet und gleichberechtigt offenbart sind.
Erfindungsgemäß wird ein Detektionsmedium für ein Gerät und ein Verfahren zur automatischen Zahnreinigung vorgeschlagen.
Zu diesem Zweck wurde eine Rezeptur entwickelt, welche eine optimale Detektionsleistung sicherstellt.
Das Detektionsmedium kann in flüssiger Form, z.B. als Spüllösung oder Gurgellösung oder Reinigungslösung oder als Spray vorliegen. Zudem kann es in gelförmiger oder pastöser Form, z.B. als Gel, welches sich im Mundraum verflüssigt oder auf die zu detektierenden Flächen aufgetragen wird oder als Zahnreinigungsgel oder Zahnpasta vorliegen. Zudem kann es in fester Form, z.B. als Pulver oder Tablette zum Einnehmen in den Mundraum vorliegen.
Ein in flüssiger Form vorliegendes Detektionsmedium kann wie folgt angewendet werden:
Flüssiggefüllte Kapsel (Shot) Spray
Behälter mit Trinkhalm
• Mundspülung
Eine mit Flüssigkeit gefüllte Kapsel kann eingenommen werden und sich dann entweder im Mundraum (rasch) auflösen oder zerbissen werde. Die Flüssigkeit kann hierbei zum Beispiel eine wasserbasierte Flüssigkeit oder ölbasierte Flüssigkeit sein.
Ist die Flüssigkeit eine Reinigungsflüssigkeit wird diese beispielsweise in ein Handstück oder einen Tank einer Vorrichtung zum Reinigen eingebracht und über kleine Düsen bzw. Jets in einem Mundstück auf die zu reinigende Fläche (Zähne) aufgesprüht oder zumindest ein Bereich um die Zähne hiermit geflutet.
Die Flüssigkeit kann auch über eine Sprayeinrichtung, also zum Beispiel einen Pumpspraybehälter oder eine mit unter Druck stehendem Medium gefüllten Spraydose in den Mundraum gesprayt werden, beispielsweise nach Art eines Munderfrischungssprays.
Die Flüssigkeit kann auch über einen Behälter mit Trinkhalm oder einen lediglich mit der Flüssigkeit gefüllten Trinkhalm verabreicht werden.
Zudem kann die Flüssigkeit auch nach Art einer Mundspülung aus einer Flasche in einen Becher oder eine Verschlusskappe gefüllt und dann verabreicht werden.
Bei der entwickelten Detektionsflüssigkeit handelt es sich beispielsweise um eine wasserbasierte Rezeptur. Glycerin kann zur Stabilisierung des Natrium Fluoresceins eingesetzt werden. Darüber hinaus trägt das Glycerin zu einem leicht süßlichen Geschmack bei. Eine weitere Eigenschaft des Glycerins ist eine deutlich höhere Viskosität als Wasser. Dadurch ergibt sich eine für den Konsumenten angenehmes Mundgefühl nach der Anwendung des Detektionsflüssigkeit.
Um einen möglichst frischen Geschmack zu erzielen, wird ein Puffersystem eingesetzt, welches den pH-Wert auf 5, 0-6,0 einstellt. Bei den verwendeten Puffersystemen handelt es sich um einen Citratpuffer, es können aber auch andere Puffer zur Anwendung kommen.
Zur Konservierung werden beispielsweise eine Kombination aus Benzoat und Sorbat eingesetzt, um mikrobielles Wachstum zu unterdrücken. Um die Anwendung der Flüssigkeit für den Konsumenten angenehm zu gestalten, werden Aromen eingesetzt.
Die Reinigungsflüssigkeit kann zudem mit Xanthan, Gellan oder vergleichbaren Verdickungsmitteln auf eine bestimmte Rheologie eingestellt ist.
Der angestrebte pH-Wert soll um 5,6 liegen. Der pH-Wert wird dabei so gewählt, dass dieser oberhalb des für Zahnschmelzes kritischen Wertes von 5,5 liegt.
Bei niedrigeren pH-Werten kann es zur Demineralisierung des Zahnmaterials kommen. Da pH- Werte, welche im basischen Bereich liegen, sensorisch als sehr unangenehm (seifig) wahrgenommen werden, wurde für die Gewährleistung einer angenehmen Anwendung ein leicht säuerlicher pH-Wert ausgewählt.
Als funktionale Zutat ist Fluorescein enthalten. Fluorescein ist für seine Eigenschaft bekannt, grünes Licht zu emittieren, wenn es mit blauem Licht angeregt wird.
Das Fluorescein wird in einer Lösung verwendet, der zusätzlich Kaliumdihydrogenphosphat zugesetzt ist.
Die Flüssigkeit kann zudem Ethyl 4-hydroxybenzoat als Konservierungsmittel enthalten.
Darüber können vorteilhafter Weise zudem Konservierungsmittel, Farbstoffe, Geschmackstoffe, Feuchthaltemittel, Süßstoffe, Lösungsmittel sowie Zutaten mit einem gesundheitlichen Zusatznutzen VEs ist aus Gründen der Akzeptanz erwünscht, dass alle Rohstoffe ausschließlich veganen Ursprungs sind.
Ähnlich wie bei anderen „Plaque Disclosing Agents" (PDAs) wird das Fluorescein spezifisch an Biofilm gebunden und markiert diesen bei Beleuchtung mit blauem Licht optisch. Dadurch wird der Biofilm für den Anwender deutlich besser sichtbar und lässt sich daher gezielter entfernen.
Aufgrund des fluoreszierenden Charakters von Fluorescein kann nur blaues Licht die Substanz stark anregen, was sie bei Tageslicht kaum sichtbar macht. Darüber hinaus wird das Fluorophor durch Photobleichung und den allgemeinen physiologischen Abbau innerhalb von Minuten entfernt. Andere PDAs (z.B. Mira-2-Ton) hingegen lassen sich ohne intensives Putzen oder Reinigen kaum von der Zahn-, Zahnfleisch- oder Zungenoberfläche entfernen und färben die Mundhöhle über mehrere Stunden intensiv an.
Die erfindungsgemäße Detektionsflüssigkeit wird insbesondere bei einem Verfahren verwendet, welches vorzugsweise vollautomatisch eine Reinigung vornimmt.
Hierzu wird zunächst mit einer Vorrichtung, welche später auch für die Reinigung verwendet wird, die Detektion vorbereitet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine Reinigungsflüssigkeit selbst auch als Detektionsflüssigkeit eingesetzt, insbesondere um nach einer hiermit erfolgten Reinigung eine Detektion und damit Überprüfung der Reinigung vorzunehmen. Hierbei gelten die zur Detektionsflüssigkeit getätigten Aussagen sinngemäß.
Insbesondere wird eine Reinigungsflüssigkeit inklusive kleiner Partikel eingesetzt, welcher Natrium Fluorescein zugesetzt ist.
Als funktionale Zutat können diese Reinigungspartikel gesehen werden. Bei den Partikeln handelt es sich um kleine Festkörper mit gezielt ausgewählter Härte, Größenverteilung sowie Form. In dieser Matrix sollen Partikel mit einer definierten Größe 50-100 pm fein dispergiert sein. Die Größe der Partikel soll dabei 200 pm nicht überschreiten. Der Anteil an Partikel soll zwischen 2-10% liegen. Bei den Partikeln handelt es sich um granuläre sowie faserförmige Strukturen mit unregelmäßigen Oberflächen.
Bei den verwendeten Materialien handelt es sich präferiert um Stoffe pflanzlichen Ursprungs (Cellulose). Der Einsatz von mineralischen Partikeln wird aber auch nicht ausgeschlossen.
Für eine gleichmäßige Verteilung der Partikel sollen Dispergiermittel wie z. B. Mikrokristalline Cellulose, Proteine oder andere grenzflächenaktive Stoffe eingesetzt werden. Dies erfolgt unter Nutzung des sogenannten Pickering Effektes. Dieser Effekt beschreibt die Stabilisierung von 2 Phasen Systemen durch den Einsatz von oberflächenaktiven Partikeln.
Die Dosierung dieser Dispergiermittel soll zwischen 0,2 - 2,0% betragen.
Darüber hinaus werden noch Zutaten wie Puffersysteme, Konservierungsmittel, Farbstoffe, Geschmackstoffe, Feuchthaltemittel, Süßstoffe, Lösungsmittel sowie Zutaten mit einem gesundheitlichen Zusatznutzen eingesetzt. Als weiteres wichtiges Charakteristikum der Reinigungsflüssigkeit ist das scherverflüssigende (nicht Newton 'sehe) Verhalten dieser Reinigungsflüssigkeit zu sehen. Im Ruhezustand weist diese Eigenschaften eines Gels auf. Dies wirkt einer sowohl kurz- als auch langfristigen Sedimentation der Partikel entgegen. Wird diese Reinigungsflüssigkeit jedoch hohen Scherkräften ausgesetzt, beginnt diese sich zu verflüssigen und die Eigenschaften einer Flüssigkeit treten maßgeblich in den Vordergrund.
Der Vorteil dieser Scherverflüssigung resultiert in einer leichteren Pumpbarkeit und somit in einem geringeren Energiebedarf.
Für diese Applikationsform sind noch folgende Zusatznutzen angedacht: Zusatz von prophylaktischen Stoffen; Zusatz von Stoffen zur Erzielung eines aufhellenden Effektes.
Zudem kann das Detektionsmedium wie folgt vorliegen:
- in fester Form,
- in pastöser Form
- in Gelform
Liegt das Detektionsmedium in fester Form vor, kann es sich um ein Pulver oder um ein zu einer Tablette gepresstes Pulver handeln. Das Pulver wird beispielsweise mit einem Messlöffel aus einer Verpackung entnommen und eingenommen, zerkaut, in Speichel aufgelöst und im Mund bewegt. Anschließend ausgespuckt und ggf. mit Wasser nachgespült. In gleicher Weise wird bei einer Tablette verfahren, wobei hier die Dosierung erleichtert ist, aber die Tablette im Mund ausreichend zerkleinert werden muss.
Bei einer pastösen Anwendung handelt es sich zum Beispiel um Zahnpasta. Bei dieser Art der Applikation wird der Zahnpasta neben der reinigenden Wirkung während des Zähneputzens auch eine Biofilmdetektierende Eigenschaft verliehen. Hierfür wird nach dem Ausspucken der Zahnpasta bzw. des erzeugten Schaumes und ggf. einem Nachspülen die Detektion durchgeführt. Hiermit kann insbesondere das Aufzeigen von Schwachpunkten in der Reinigungsdurchführung erfolgen.
Bei einem gelförmigen Detektionsmedium kann dieses beispielsweise auf die zu untersuchenden Flächen im Mundraum aufgebracht, beispielsweise aufgepinselt werden. Die Anwendung erfolgt also in ähnlicher Weise, wie bekannte gelförmige Mittel zur Mineralisierung von Zähnen. Auch hier kann nach einer vorbestimmten Einwirkungszeit ein Ausspucken und ggf. Nachspülen erfolgen. Nachfolgend wird auf ein mögliches Reinigungsverfahren, in welchem die Detektionsflüssigkeit oder eine kombinierte Detektions- und Reinigungsflüssigkeit eingesetzt werden und eine entsprechende Vorrichtung eingegangen.
Eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Reinigung sehen vor, eine zu reinigende Oberfläche mit einer Flüssigkeit, die mit einem Druckstrahl bzw. Druckimpuls einer vorbestimmten Stärke und Geschwindigkeit in Richtung der zu reinigenden Oberfläche gesendet wird, zu reinigen.
Die entsprechende Vorrichtung besitzt eine Kammer oder einen Tank um die Reinigungsflüssigkeit aufzunehmen.
Für die Reinigung werden zum Beispiel strömungsmechanische Effekte genutzt. Insbesondere werden hierbei im weitesten Sinne ringförmige Strömungen bzw. Wirbel genutzt. Die Effekte, welche von derartigen Strömungen und Wirbeln erzeugt werden können, sollen nachfolgend beschrieben werden. Über entsprechende Düsengeometrien einerseits und die Einhaltung bestimmter Randbedingungen bezüglich der Menge und Geschwindigkeit eines ausgestoßenen Mediums lassen sich torusförmige geschlossene Wirbelfäden, nachfolgend vereinfacht Torus oder in der Mehrzahl Tori genannt erzeugen.
Eine derartige Strömung oder ein derartiger Wirbel führt im einfachsten Fall dazu, dass eine Strömung quer zu einer reinigenden Oberfläche auftritt, nachdem der Torus durch das umgebende Medium bis an die zu reinigende Oberfläche gelangt ist.
Befinden sich Feststoffpartikel innerhalb der ausgestoßenen erfindungsgemäßen Reinigungsflüssigkeit und/oder im umgebenden Medium, werden diese mit dem Wirbel bzw. Torus mitgerissen und entsprechend ebenfalls über die zu reinigende Oberfläche bewegt, was den Reinigungseffekt naturgemäß verstärkt. Hierbei können derartige Feststoffpartikel in einfacher Weise mitgerissen werden, oder vom Torus mitgeführt werden, so dass ein Partikel auch mehrfach über eine Oberfläche geführt wird. Hierbei rotiert der Partikel oder rotieren die Partikel mit bzw. in dem Torus oder um den Torus herum. Somit kann ein Partikel mehrfach über die Oberfläche streichen und mittels der Scherkräfte Biofilm entfernen. Dies ist ein Unterscheid zu einem Strahl bzw. Jet, bei dem Partikel nur einmal über die Oberfläche geführt wird.
Je nach Relativgeschwindigkeit durch das umgebende Medium bzw. Rotationsgeschwindigkeit des Torus kann zudem Kaltdampf innerhalb des Torus entstehen. In diesem Fall wird neben den bereits beschriebenen Effekten zusätzlich der Torus bzw. die Kaltdampfbläschen an der Oberfläche kollabieren, was einen weiteren Strömungseffekt durch Querströmungen bewirkt.
Torusförmige, geschlossene Wirbelfäden bestehen aber auch ohne Kaltdampf. Partikel werden auch durch ihren Strömungswiderstand an der zu reinigenden Oberfläche entlang bewegt. Der Strömungswiderstand der Partikel steigt mit ihrer Größe und damit steigen auch die Scherkräfte die auf den Biofilm wirken, wenn ein Partikel an dessen Oberfläche entlang bewegt wird.
Die Düsen können hierbei grundsätzlich im Querschnitt kreisrund sein, aber auch jede andere Form besitzen zum Beispiel etwa elliptisch sein oder schmal schlitzförmig, sternförmige oder generell unregelmäßige ausgebildet sein. Dementsprechend sind auch die geschlossenen Wirbelfäden nicht zwangsweise kreisrund und damit keine Tori nach der Definition.
Für diese Düsengeometrien kann als Ersatzdurchmesser der hydraulische Durchmesser angewandt werden Dh=4*A/P A=Querschnittsfläche, P= benetzter Umfang.
Der kreisrunde Torus ist vorteilhaft, weil er besonders stabil ist und sich weit in die Flüssigkeit ausbreitet ohne merkliche Formveränderung.
Die Stabilität der geschlossenen Wirbelfäden anderer Geometrien kann aber durchaus ausreichend für die geforderte Reinigungsdistanz sein und eine Anpassung an die Zahngeometrie ermöglichen.
Es wurde erkannt, dass bei einem Verhältnis der Länge des ausgestoßenen Flüssigkeitszylinders zu seinem Durchmesser bis maximal 4 sich diese Tori bilden.
Bei einem Verhältnis darüber, bis etwa 10 liegt ein Mischbereich vor, wobei die Grenzen hier nicht scharf sind.
Bis wohin genau der Mischbereich geht und wo ein reiner Strahl vorliegt, ist fließend und daher nicht genau zu bestimmen.
Erfindungsgemäß kann eine Vorrichtung, die mit dem vorgenannten Verfahren arbeitet, verwendet werden, wobei jedoch die Drücke so eingestellt werden, dass es gerade nicht zu einer Schädigung des Biofilms kommt, so dass der Mundraum oder abgeschlossene Volumina innerhalb des Mundraumes eher geflutet werden. Dies kann automatisiert zum Beispiel dadurch erfolgen, dass eine Kapsel mit Detektionsflüssigkeit eine Codierung aufweist, welche von der Vorrichtung ausgelesen werden kann und dazu führt, dass die entsprechenden Antriebswerte für die Reinigung abgesenkt und an das Einfärben angepasst sind.
Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, eine zu detektierende Oberfläche oder einen Teilbereich derselben mit einem geschlossenen Flüssigkeitsvolumen zu umgeben und innerhalb dieses geschlossenen Flüssigkeitsvolumens eine Düse oder mehrere Düsen anzuordnen. Die Rücksaugung kann innerhalb und oder außerhalb des abgeschlossenen Volumens erfolgen. Somit kann die Rücksaugung innerhalb des geschaffenen abgeschlossenen Volumens und/oder außerhalb, also im Mundraum erfolgen. Im Mundraum kann Flüssigkeit, die aufgrund unvermeidlicher Undichtigkeiten vorhanden ist rückgesaugt werden.
Hierdurch kann die Einfärbedauer und Effektivität erhöht werden.
Zudem kann die Rücksaugung im Mundraum auch am Ende einer Einfärbung stattfinden. Insbesondere können mit einer Rücksaugung aus dem Mundraum am Ende der Einfärbung auch Speichel und Reinigungsflüssigkeit abgesaugt werden um das Reinigungsgerät sicher und ohne Verschmutzung von Kleidung mit aus dem Mund herauslaufender Flüssigkeit zu ermöglichen.
Das Verfahren sieht vor, zunächst die Einfärbung vorzunehmen. Nach erfolgter Einfärbung, die dem Benutzer über geeignete Ausgabemittel der Vorrichtung bestätigt wird, entnimmt der Verwender die Vorrichtung und aus der Vorrichtung die verbrauchte Kapsel mit der Detektionsflüssigkeit.
Anschließend setzt der Verwender eine Vorrichtung zur Erfassung des Biofilms ein, diese Vorrichtung scannt den eingefärbten Bereich und erzeugt ein abstraktes Bild aus dem wiederum Steuerdaten für die oder eine Reinigungsvorrichtung erzeugt werden.
Anschließend wird die Reinigungsvorrichtung wieder eingesetzt, mit einer Kapsel versehen, welche Reinigungsflüssigkeit enthält und die Reinigung durchgeführt. Die Steuerdaten werden dabei dafür verwendet, die Reinigung entsprechend der Verschmutzung lokal angepasst durchzuführen.
Das Verfahren kann bei entsprechender Ausrüstung auch nur mit einer Vorrichtung durchgeführt werden. Zudem kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, welche für Einfärbung, Detektion und Reinigung ein Grundgerät aufweist mit Mundstücken, die für den jeweiligen Verwendungszweck angepasst sind. Hierbei kann für das Einfärben und das Reinigen ein Mundstück verwendet werden.
Die Bilddateien und/oder Steuerdaten können im Grundgerät gespeichert werden aber auch in einer Cloud abgelegt werden oder beides.
Die Erfindung betrifft somit insbesondere ein Detektionsmedium zur Sichtbarmachung von Biofilm im Mundraum, wobei das Detektionsmedium fest, flüssig, gelförmig oder pastös ausgebildet ist und wobei das Detektionsmedium als jeweilige Untergrenze 0,01 M-% oder 0,015 M-% oder 0,0175 M-% oder 0,02 M-%, oder 0,0225 M-% oder 0,025 M-% und als jeweilige Obergrenze 0,4 M-% oder 0,35 M-% oder 0,3 M-% oder 0,25 M-% oder 0,2 M-%oder 0,175 M-% oder 0,15 M-% oder 0,125 M-% oder 0,1 M-% oder 0,075 M-% oder 0,05 M-% Natrium Fluorescein bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Detektionsmediums aufweist.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das feste Detektionsmedium ein Pulver, eine Tablette oder ein Kaugummi ist, wobei neben Natrium Fluorescein als wesentliche Zutat ein Zuckeraustauschstoff enthalten ist.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass als Zuckeraustauschstoff Xylit enthalten ist.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass Bindemittel vorhanden sind und insbesondere Magnesiumstearat als Bindemittel vorhanden ist.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eines, mehrere oder alle aus der Gruppe Steviolglycosid, Menthol, natürliche Aromen, naturidentische Aromen, künstliche Aromen, Schaumbildner, Konservierungsmittel, Stabilisatoren, Säurepuffer vorhanden sind.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Untergrenzen des Gehalts an Zuckeraustauschstoff 75 M-% oder 80 M-% oder 85 M-% oder 90 M-% oder 95 M-% und die Obergrenzen 96-M% oder 97 M-% oder 98 M-% oder 99,25 M-% sind, wobei bevorzugt 95-98% Zuckeraustauschstoff enthalten sind. Eine Weiterbildung sieht vor, dass das feste Detektionsmedium die folgende
Zusammensetzung in M-% aufweist:
Figure imgf000017_0001
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das flüssige Detektionsmedium neben Natrium Fluorescein im wesentlichen destilliertes Wasser und Glycerin umfasst.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass ein Puffersystem vorhanden ist, welches die Flüssigkeit in einen sauren Bereich abpuffert.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass ein Puffersystem vorhanden ist, welches einen physiologisch unbedenklichen pH-Wert einstellt, wobei der Puffer einen pH-Wert von 5, 0-6,0 insbesondere oberhalb 5,5 einstellt wobei vorzugsweise ein Citrat Puffer enthalten ist.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine mehrere oder alle aus der Gruppe Konservierungsstoffe, Benzoat, Sorbat, Menthol, natürliche Aromen, naturidentische Aromen, künstliche Aromen, Schaumbildner, Schaumhemmer, Stabilisatoren, Farbstoffe, Reinigungspartikel, aufhellende Mittel, Zahnschmelzmineralisierende Mittel, Natriummonoflourphosphat, Gelbildner, ein- oder höherwertige Alkohole, Dispergiermittel, Proteine, Feuchthaltemittel, Süßstoffe, vorhanden sind.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Untergrenzen an Glycerin 5% M-% oder 6 M-% oder 7,5 M-% oder 8 M-% oder 9 M-% oder 10 M-% oder 12,5 M-% oder 15-M% beträgt und die Obergrenzen 50 M-% oder 45 M-% oder 40 M-% oder 35 M-% oder 30 M-% oder 25 M-% oder 20 M-% oder 17,5 M-% betragen, wobei bevorzugt 10-20 M-% Glycerin enthalten sind.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Detektionsmedium eine Zusammensetzung in den folgenden Bereichen aufweist:
Figure imgf000018_0001
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Flüssigkeit eine Reinigungsflüssigkeit zur Verwendung mit einer Reinigungsvorrichtung ist, wobei Reinigungspartikel enthalten sind, wobei die Partikeln kleine Festkörper mit gezielt ausgewählter Härte, Größenverteilung sowie Form sind, wobei, die Partikel mit einer definierten Größe von 25 bis 250 pm, insbesondere 50-100 pm fein dispergiert sind, wobei 1 bis 15 M-%, insbesondere 2 bis 10 M-% Partikel in der Flüssigkeit vorhanden sind.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Partikel aus einem oder mehreren der nachfolgenden Materialien ausgebildet sind: Materialien pflanzlichen Ursprungs, Cellulose, mineralischen Materialien, Silikate, Aluminate, Borate, Alumosilikate, Metalloxide.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass zusätzlich Dispergiermittel wie mikrokristalline Cellulose, Proteine oder andere grenzflächenaktive Stoffe zur Nutzung des Pickering Effektes vorhanden sind.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass Dispergiermittel mit Gehalten von 0,2 - 2,0 M-% enthalten sind.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Flüssigkeit scherverflüssigend mit einem nicht Newtonschen Verhalten ausgebildet ist, wobei die Flüssigkeit im Ruhezustand die Eigenschaften eines Gels besitzt, was einer sowohl kurz- als auch langfristigen Sedimentation der Partikel entgegenwirkt. Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Flüssigkeit eine Zusammensetzung wie folgt aufweist:
Figure imgf000019_0002
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das flüssige Detektionsmedium ölbasiert ist und als ölgefüllte Kapsel vorliegt wobei eine wasserlöslichen Kapselverpackungen vorhanden ist, welche sich langsam im Speichel auflösend ausgebildet ist, insbesondere ein Kapselmaterial aus Hydroxypropylmethylcellulose angeführt, wobei die Kapsel mit einem aromatisierten Pflanzenöl gefüllt ist, in welchem Natrium Fluorescein dispergiert ist.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die ölbasierte Flüssigkeit die nachfolgende
Zusammensetzung aufweist:
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0003
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Detektionsmedium als Kaugummi vorliegt, wobei eine zuckerfreie Kaumasse mit pulverförmigen Natrium Fluorescein vermengt und anschließend geformt wird.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Detektionsmedium als Zahnpasta ausgebildet ist, wobei neben Natrium Fluorescein zumindest destilliertes Wasser und Xanthan für die Einstellung der gewünschten Viskosität vorhanden sind. Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine Zusammensetzung in den nachfolgenden Bereichen ausgebildet wird:
Figure imgf000020_0001
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Biofilm im Mundraum, wobei ein vorbeschriebenes Detektionsmedium verwendet wird.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine einzufärbende oder zu detektierende Oberfläche mit einem vorbeschriebenen flüssigen Detektionsmedium mit einer Vorrichtung mit einem Druckstrahl bzw. Druckimpuls einer vorbestimmten Stärke und Geschwindigkeit durch zumindest eine Düse in Richtung der zu reinigenden Oberfläche gefördert wird, beaufschlagt wird.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Ausströmdrücke oder- geschwindigkeiten aus der Düse so eingestellt werden, dass es nicht zu einer Schädigung des Biofilms kommt, so dass Düsenausströmgeschwindigkeiten oder Pulsstärken eingestellt werden, die unterhalb der Grenze liegen, die ein Ablösen des Biofilms bewirken aber oberhalb eines reinen Flutens liegen.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Detektionsflüssigkeit in einer Kapsel angeordnet wird, welche in eine Kammer der Vorrichtung einsetzbar ist.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass, eine codierte Kapsel verwendet wird, welche über einen von einer Vorrichtung auslesbaren Code die Antriebsparameter für die Strömungsgeschwindigkeit, den Druck und die Pulsung vorgibt.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine zu detektierende Oberfläche oder ein Teilbereich derselben mittels der Vorrichtung mit einem geschlossenen Flüssigkeitsvolumen umgeben wird und innerhalb dieses geschlossenen Flüssigkeitsvolumens eine Düse oder mehrere Düsen angeordnet werden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine Rücksaugung durchgeführt wird, wobei die Rücksaugung innerhalb und oder außerhalb des abgeschlossenen Volumens erfolgt.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass nach erfolgter Einfärbung der Biofilm erfasst wird, wobei die eingefärbten Bereiche mit Sensoren gescannt werden, und ein abstraktes Bild erzeugt wird aus dem wiederum Steuerdaten für die oder eine Reinigungsvorrichtung erzeugt werden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Ende des Einfärbens dem Benutzer über geeignete Ausgabemittel der Vorrichtung bestätigt wird.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass nach der Erfassung mit den Sensoren eine Reinigungsvorrichtung eingesetzt wird und mit einer Kapsel versehen wird, welche Reinigungsflüssigkeit enthält und eine Reinigung durch die Reinigungsvorrichtung durchgeführt wird, wobei die Steuerdaten dabei dafür verwendet werden, die Reinigung entsprechend der Verschmutzung lokal angepasst durchzuführen.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass Verfahren mit einer einzigen Vorrichtung durchgeführt wird, welche für Einfärbung, Detektion und Reinigung ein Grundgerät verwendet mit unterschiedlichen Mundstücken die für den jeweiligen Verwendungszweck angepasst sind.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Einfärben und das Reinigen mit einem Mundstück durchgeführt wird.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Bilddateien und/oder Steuerdaten im Grundgerät und/oder in einer Cloud abgelegt werden.
Ein weiterer Aspekt betrifft die Verwendung einer vorbeschriebenen Flüssigkeit in einer Reinigungseinrichtung oder Detektionseinrichtung zur Detektion von Biofilm im Mundraum.
Ein weiterer Aspekt betrifft die Verwendung eines vorbeschriebenen festen oder pastösen Detektionsmediums, wobei das feste oder kapselförmige Medium zerkaut wird oder die Zahnpasta angewendet wird, ausgespuckt wird und mit bis zu 20 ml Wasser nachgespült wird und anschließend die Verfärbung optisch erfasst wird.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen hierbei: Figur 1: einen möglichen Betriebsablauf für die Verabreichung und Nutzung des
Detektionsmediums;
Figur 2a: eine Zusammensetzung für ein flüssiges Detektionsmedium;
Figur 2b: eine bevorzugte Zusammensetzung für ein flüssiges Detektionsmedium
Figur 3a: eine Zusammensetzung für ein festes Detektionsmedium;
Figur 3b: eine bevorzugte Zusammensetzung für ein festes Detektionsmedium;
Figur 3c: eine Tablette aus dem festen Detektionsmedium
Figur 4a: eine Zusammensetzung für eine Zahnpasta mit dem Detektionsmedium;
Figur 4b: eine bevorzugte Zusammensetzung für eine Zahnpasta mit dem
Detektionsmedium;
Figur 5: eine Zusammensetzung für eine Reinigungsflüssigkeit mit dem
Detektionsmedium;
Figur 6a: eine Zusammensetzung für eine ölbasiert gefüllte Kapsel mit dem
Detektionsmedium;
Figur 6b: eine bevorzugte Zusammensetzung für eine ölbasiert gefüllte Kapsel mit dem Detektionsmedium;
Figur 6c: eine ölgefüllte Kapsel zur Applikation des Detektionsmediums;
Figur 7: die sichtbare Verfärbung der Lippe bei herkömmlichen Einfärbemitteln;
Figur 8: die sichtbare Verfärbung von künstlichem Zahnmaterial bei herkömmlichen
Einfärbemitteln;
Figur 9: nicht verfärbte Lippe bei der Verwendung des erfindungsgemäßen
Detektionsmediums;
Figur 10: nicht verfärbtes künstliches Zahnmaterial bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Detektionsmediums; Figur 11: die Einfärbung von Biofilm mit dem erfindungsgemäßen Detektionsmedium unter Licht einer vorbestimmten Wellenlänge;
Figur 12: die Einfärbung von Biofilm mit dem erfindungsgemäßen Detektionsmedium unter Licht einer vorbestimmten Wellenlänge in einer Detailansicht.
Bei dem hier beschriebenen Detektions-Medium handelt es sich um verschiedene Rezepturen für diverse Applikationsformen, welche Natrium Fluorescein als aktive Zutat gemein haben.
Es wird eine Applikation einer flüssigen Rezeptur favorisiert, jedoch sind auch alternative Darreichungsformen wie unter anderem Tablette, Pulver, Gel, Kaugummi oder Kapsel möglich.
Fluorescein Moleküle verfügen über die Fähigkeit Licht bei einer bestimmten Wellenlänge zu absorbieren und anschließend bei einer Emission von Licht einer längeren Wellenlänge wieder abzugeben.
Für diese beschriebene Fluoreszenz ist eine externe Lichtquelle notwendig, um die Fluorescein-Moleküle bei einer bestimmten Wellenlänge anzuregen.
Diese erforderliche Lichtquelle ist zum Beispiel in einem Detektionsgerät umfasst und somit ergibt sich ein sinnvolles Zusammenwirken zwischen Detektions-Medium und einem Detektionsgerät.
Würde man lediglich das Detektions-Medium anwenden, würde man mit freiem Auge das an Biofilm gebundene Fluorescein nicht erkennen können.
Das an den Biofilm gebundene Fluorescein wird durch den regulären Speichelfluss ausgewaschen und bereits nach kurzer Wartezeit ist keine Fluoreszenz mehr erkennbar.
Dies stellt gegenüber herkömmlichen bekannten Mitteln zum Sichtbarmachen von Zahnbelag einen entscheidenden Vorteil dar, denn unter Tageslicht ist mit bloßem Auge weder im Mundraum noch auf den Zähnen eine Verfärbung ersichtlich.
Im Gegensatz zu Produkten, welche CI 45410 und CI 42090 zum Einfärben nutzen. Bei der Anwendung dieser Substanzen, kommt es zu einer nur schwer entfernbaren und mit bloßem Auge eindeutig erkennbaren Färbung von Zähnen sowie des gesamten Mundraumes sowie der Lippen. In Figuren 7 und 8 erkennt man eine herkömmliche Einfärbung bei der sowohl die Lippen (Figur 7) als auch künstliches Zahnmaterial (Figur 8, obere Schneidezähne im Bereich der Schneidezahnkante) eingefärbt wurden. Dies ist zumindest kurzfristig kosmetisch unerwünscht.
Im Gegensatz hierzu ist in den Figuren 9 und 10 gezeigt, wie sich das erfindungsgemäße Detektionsmedium unter sichtbarem Licht verhält. Man erkennt keine sichtbare Einfärbung, so dass ein kosmetisch störender Effekt nicht eintritt.
In Figur 11 ist der entsprechende Bereich mit Blaulicht beleuchtet. Man erkennt den weiß erscheinenden, mit dem erfindungsgemäßen Detektionsmedium eingefärbten Biofilm. Hierbei ist die Erkennbarkeit so gut und nachvollziehbar, dass eine automatisierte Erkennung über eine kameragestützte Detektionsvorrichtung ermöglicht wird.
Nachfolgend werden die möglichen Darreichungsformen des Detektionsmediums näher erläutert.
Zunächst soll eine Detektionsflüssigkeit zur singulären Einfärbung/Sichtbarmachung erläutert werden. Bei der erfindungsgemäßen Detektionsflüssigkeit handelt es sich um eine wasserbasierte Rezeptur. Vorzugsweise wird Glycerin zur Stabilisierung des Natrium Fluoresceins eingesetzt. Darüber hinaus trägt das Glycerin zu einem leicht süßlichen Geschmack bei. Eine weitere Eigenschaft des Glycerins ist eine deutlich höhere Viskosität als Wasser. Dadurch ergibt sich eine für den Konsumenten angenehmes Mundgefühl nach der Anwendung des Detektionsflüssigkeit.
Um einen möglichst frischen Geschmack zu erzielen, kann ein Puffersystem eingesetzt werden, welche die Flüssigkeit in einen sauren Bereich abpuffert. Vorzugsweise wird dabei ein Puffersystem verwendet, welches auch einen physiologisch unbedenklichen pH-Wert einstellt. Insbesondere soll der Puffer den pH-Wert auf 5, 0-6,0 einstellen. Bei den verwendeten Puffersystemen handelt es sich beispielsweise um einen Citrat Puffer, es können aber auch andere Puffer zur Anwendung kommen.
Zur Konservierung kann eine Kombination aus Benzoat und Sorbat eingesetzt werden, um mikrobielles Wachstum zu unterdrücken.
Um die Anwendung der Flüssigkeit für den Konsumenten angenehm zu gestalten, können zusätzliche Aromen eingesetzt werden.
In Figur 2a ist eine Rezeptur mit möglichen Bereichen von möglichen Inhaltsstoffen der Detektionsflüssigkeit angegeben. Dabei ist die angegebene Tabelle so zu verstehen, dass alle Zutaten außer Wasser einzeln, mehrere der genannten Zutaten oder alle Zutaten enthalten sein können, wobei der Rest dann destilliertes Wasser ist.
In Figur 2b ist eine konkrete weitere Ausführungsform angegeben.
Die Dosierung an Natrium Fluorescein soll mindestens 0,025 M-% betragen. Als bevorzugter Bereich wird 0,050-0,075 % gewählt. Die maximale Dosierung an Natrium Fluorescein soll bei 0,200 % liegen.
Die Untergrenze an der Dosierung von Glycerin liegt bei 5 M-%. Als bevorzugter Bereich wird 10-20 % an Glycerin in der Rezeptur angestrebt. Als Obergrenze eine Konzentration an Glycerin von 50 % gewählt.
Diese beschriebene Detektionsflüssigkeit kann wie bereits beschrieben und wie folgt angewendet werden:
• Flüssiggefüllte Kapsel (Shot)
• Spray
• Behälter mit Strohhalm
• Mundspülung
Darüber hinaus ist eine Anwendung in fester Form als Pulver oder Tablette möglich. Hierin wird als Hauptbestandteil ein Zuckeraustauschstoff wie beispielsweise Xylit verwendet, welches eine antikariogene Wirkung aufweist.
Um die Zutaten in eine Form pressen zu können, wird beispielsweise Magnesiumstearat als Bindemittel eingesetzt. Zur geschmacklichen Abrundung kann eine Kombination aus Steviolglycosid sowie Menthol und Aromen vorgesehen werden.
Die Zutaten werden homogen miteinander vermischt und mittels einer Tablettenpresse bei bestimmten Anpressdruck zu einer Tablette geformt.
Die Dosierung an Natrium Fluorescein soll mindestens 0,025 % betragen. Als bevorzugter Bereich wird 0,050-0,075 % gewählt. Die maximale Dosierung an Natrium Fluorescein soll bei 0,200 % liegen. Die Untergrenze an der Dosierung von Xylit liegt bei 80 %. Als bevorzugter Bereich wird 95-
98 % Xylit in der Rezeptur angestrebt. Als Obergrenze wird eine Konzentration an Xylit von
99 % gewählt.
In Figur 3a ist ein möglicher Zusammensetzungsbereich angegeben, wobei Xylit und Natrium Fluorescein hierbei notwendige Komponenten sind. Hierbei ist die Tabelle aber so zu verstehen, dass die genannten übrigen Komponenten vorhanden sein können aber nicht müssen, wobei je nach Zusammensetzung und Gehalt der Rest auf 100 % durch Xylit gebildet wird.
In Figur 3b ist ein mögliches konkretes Ausführungsbeispiel gezeigt. Figur 3c zeigt eine entsprechende Tablette als Beispiel.
Neben den genannten Zutaten kann auch ein Schaumbildner ähnlich einer Sprudeltablette enthalten sein, der eine Oberflächenvergrößerung bewirkt.
Eine weitere Applikationsmöglichkeit ist eine Kombination des Detektions-Mediums mit einer Zahnpaste. Durch diese Kombination wird wie bereits ausgeführt eine einfache Kontrolle direkt nach der Reinigung der Zähne einfach möglich, ohne einen separaten Anwendungsschritt erforderlich zu machen. Dies ist insbesondere zur Sichtbarmachung und zum Abstellen von Putzfehlern hilfreich.
Eine Beispielrezeptur ist in den Figuren 4a und 4b angegeben, wobei in Figur 4a wirksame Bereiche einzelner Bestandteile angegeben sind, welche einzeln, zu mehreren oder alle enthalten sein können. In Figur 4b ist eine beispielhafte Rezeptur angegeben
Die Dosierung an Natrium Fluorescein soll mindestens 0,025 % betragen. Als bevorzugter Bereich wird 0,050-0,075 % gewählt. Die maximale Dosierung an Natrium Fluorescein soll bei 0,200 % liegen.
Das Gehalt an Xanthan ist für die Einstellung der gewünschten Viskosität wünschenswert. Angestrebt wird eine Dosierung zwischen 0,2-0, 8 %. Der minimale Gehalt an Xanthan wird mit 0,1 % angenommen. Der maximale Gehalt an Xanthan 2,0 %.
Eine weitere Anwendung betrifft die Kombination einer Reinigungsflüssigkeit mit dem Detektionsmedium bzw. die Kombination der beiden Wirkungen. Eine Reinigungsflüssigkeit wird zum Beispiel in einer Vorrichtung verwendet, welche mit Hilfe von in der Reinigungsflüssigkeit vorhandenen oder erzeugten Bläschen und deren Kollaps an einer zu reinigenden Oberfläche eine Reinigung erzielt. Diese Reinigungswirkung wird durch Strömungen an der zu reinigenden Oberfläche bewirkt. Für die Erzeugung der Bläschen und deren Form sind mehrere Möglichkeiten vorhanden, die im Rahmen dieser Offenbarung nicht weiter behandelt werden sollen. Zudem können hierbei Partikel eingesetzt und in der Reinigungsflüssigkeit verwendet werden, die mit den Strömungen Zusammenwirken. Wird eine solche Reinigungsflüssigkeit zusätzlich mit Fluorescein in geeigneter Menge versetzt, kann nach einer Reinigung mit der Reinigungsflüssigkeit und gegebenenfalls einer hierfür geeigneten Vorrichtung, insbesondere Applikationsvorrichtung ähnlich wie bei der beschriebenen Zahnpasta eine Erfolgskontrolle durchgeführt werden. Da diese Erfolgskontrolle automatisiert durchgeführt werden kann, können die erhobenen Daten auch dazu verwendet werden, bei der Verwendung einer Applikationsvorrichtung eine Steuerung dahingehend durchzuführen, dass in Bereichen, in denen die Reinigung unvollständig war die Dauer oder Intensität der Reinigung bei nachfolgenden Reinigungsdurchgängen zu erhöhen.
In Figur 5 ist eine Rezeptur mit möglichen Rezepturbestandteilen und so vorhanden sinnvollen Gehalten angegeben, wobei wirksame Bereiche einzelner Bestandteile angegeben sind, welche einzeln, zu mehreren oder alle enthalten sein können unter der Maßgabe, dass Sorbitol und Wasser sowie Fluorescein enthalten sind. Im Zweifel wird die Rezeptur so eingestellt, dass nach der Zusammensetzung der Rezeptur mit den Rezepturbestandteilen der Gehalt an Fluorescein hinzugenommen wird und auf gesamt 100 % Wasser und Sorbitol im angegebenen Verhältnisbereich, der sich aus den prozentualen Angaben in der Tabelle ergibt aufgefüllt werden.
Zur gezielten Kontrolle des pH-Wertes der Flüssigkeit wird ein Puffer im sauren Bereich und insbesondere ein Citratpuffer eingesetzt. Der angestrebte pH-Wert soll um 5,6 liegen. Der pH- Wert wurde so gewählt, dass dieser oberhalb des für Zahnschmelzes kritischen Wertes von 5,5 liegt. Bei niedrigeren pH-Werten kann es zur Demineralisierung des Zahnmaterials kommen. Die Grenze ist somit eine physiologisch sinnvolle Grenze.
Da pH-Werte, welche im basischen Bereich liegen, sensorisch als sehr unangenehm (seifig) wahrgenommen werden, wurde für die Gewährleistung einer angenehmen Anwendung ein leicht säuerlicher pH-Wert ausgewählt.
Als funktionale Zutat können Reinigungspartikel gesehen werden. Bei den Partikeln handelt es sich um kleine Festkörper mit gezielt ausgewählter Härte, Größenverteilung sowie Form. In dieser Matrix sollen Partikel mit einer definierten Größe 50-100 pm fein dispergiert sein. Die Größe der Partikel soll dabei 200 pm nicht überschreiten. Der Anteil an Partikel soll zwischen 2-10 % liegen. Bei den Partikeln handelt es sich um granuläre sowie faserförmige Strukturen mit unregelmäßigen Oberflächen.
Bei den verwendeten Materialien handelt es sich präferiert um Stoffe pflanzlichen Ursprungs (Cellulose). Der Einsatz von mineralischen Partikeln wird aber nicht ausgeschlossen.
Für eine gleichmäßige Verteilung der Partikel sollen Dispergiermittel wie z. B. Mikrokristalline Cellulose, Proteine oder andere grenzflächenaktive Stoffe eingesetzt werden. Dies erfolgt unter Nutzung des sogenannten Pickering Effektes. Dieser Effekt beschreibt die Stabilisierung von 2 Phasen Systemen durch den Einsatz von oberflächenaktiven Partikeln.
Die Dosierung dieser Dispergiermittel soll zwischen 0,2 - 2,0 % betragen.
Darüber hinaus werden noch Zutaten die Puffersysteme, Konservierungsmittel, Farbstoffe, Geschmackstoffe, Feuchthaltemittel, Süßstoffe, Lösungsmittel sowie Zutaten mit einem gesundheitlichen Zusatznutzen eingesetzt.
Als weiteres wichtiges Charakteristikum der Reinigungsflüssigkeit ist ein mögliches scherverflüssigende (nicht Newtonsche) Verhalten dieser Reinigungsflüssigkeit zu sehen. Im Ruhezustand weist diese Eigenschaften eines Gels auf. Dies wirkt einer sowohl kurz- als auch langfristigen Sedimentation der Partikel entgegen. Wird diese Reinigungsflüssigkeit jedoch hohen Scherkräften ausgesetzt, beginnt diese sich zu verflüssigen und die Eigenschaften einer Flüssigkeit treten maßgeblich in den Vordergrund.
Der Vorteil dieser Scherverflüssigung resultiert in einer leichteren Pumpbarkeit und somit in einem geringeren Energiebedarf.
Für diese Applikationsform können noch der Zusatz von prophylaktischen Stoffen; Zusatz von Stoffen zur Erzielung eines aufhellenden Effektes vorgesehen sein.
Eine weitere mögliche Applikationsform sind ölgefüllte Kapseln, wobei Figur 6a mögliche Rezepturbestandteile aufzeigt, Figur 6b eine Beispielformulierung zeigt und Figur 6c eine derartige Kapsel zeigt.
Bei dieser Applikationsform wird mit wasserlöslichen Kapselverpackungen gearbeitet, welche sich langsam im Speichel auflösen. Als Beispiel für das Kapselmaterial wird Hydroxypropylmethylcellulose angeführt. Die Kapsel wird mit einem aromatisierten Pflanzenöl gefüllt, in welchem Natrium Fluorescein dispergiert ist.
Natrium Fluorescein ist in Öl unlöslich. Es wird erst nach Aufbeißen der Kapsel in Mund im vorhandenen Speichel gelöst. Der Speichel fungiert somit als Lösungsmittel und dient zur Verteilung des Natrium Fluoresceins im Mundraum. Die Dosierung an Natrium Fluorescein soll mindestens 0,025 % betragen. Als bevorzugter Bereich wird 0,050-0,075 % gewählt. Die maximale Dosierung an Natrium Fluorescein soll bei 0,200 % liegen.
Schließlich ist auch eine Applikation als Kaugummi denkbar, wobei hierbei eine zuckerfreie Kaumasse mit pulverförmigen Natrium Fluorescein (0,025-0,200 %) vermengt und anschließend geformt und mit einer dünnen Schicht aus Gummi Arabicum überzogen wird.
Hierbei können die Detektion somit vor oder auch nach einer Reinigung erfolgen.

Claims

Ansprüche
1. Detektionsmedium zur Sichtbarmachung von Biofilm im Mundraum, wobei das Detektionsmedium fest, flüssig, gelförmig oder pastös ausgebildet ist und wobei das Detektionsmedium 0,01 M-%bis 0,4 M-% Natrium Fluorescein bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Detektionsmediums aufweist, wobei das Detektionsmedium weiterhin ein Puffersystem enthält, welches die Flüssigkeit in einen sauren Bereich abpuffert, wobei das Puffersystem einen pH-Wert von 5, 0-6,0 einstellt und wobei das Puffersystem vorzugsweise einen Citrat Puffer enthält
2. Detektionsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feste Detektionsmedium ein Pulver, eine Tablette oder ein Kaugummi ist, und einen Zuckeraustauschstoff enthält.
3. Detektionsmedium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Zuckeraustauschstoff Xylit enthalten ist.
4. Detektionsmedium nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin Bindemittel enthalten sind , wobei das Bindemittel Magnesiumstearat enthält.
5. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmedium mindestens einen Zusatzstoff enthält ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird von Steviolglycosid, Menthol, natürliche Aromen, naturidentische Aromen, künstliche Aromen, Schaumbildner, Konservierungsmittel, Stabilisatoren, und Säurepuffern.
6. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuckeraustauschstoff in einer Menge von 75 M-% bis 97 M-%basierend auf der Gesamtzusammensetzung enthalten ist
7. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuckeraustauschstoff in einer Menge von 95-98M-% basierend auf der Gesamtzusammensetzung enthalten ist.
8. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das feste Detektionsmedium die folgende Zusammensetzung in M-% aufweist:
Figure imgf000031_0001
Figure imgf000031_0002
9. Detektionsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Detektionsmedium aus Natrium Fluorescein, destilliertem Wasser und Glycerin besteht.
10. Detektionsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Puffersystem einen pH-Wert von 5,5 bis 6,0 einstellt und wobei das Puffersystem einen Citrat Puffer enthält.
11. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmedium mindestens einen Zusatzstoff enthält ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird von Konservierungsmittel, Benzoat, Sorbat, Menthol, natürliche Aromen, naturidentische Aromen, künstliche Aromen, Schaumbildner, Schaumhemmer, Stabilisatoren, Farbstoffe, Reinigungspartikel, aufhellende Mittel, Zahnschmelzmineralisierende Mittel, Natriummonoflourphosphat, Gelbildner, ein- oder höherwertige Alkohole, Dispergiermittel, Proteine Feuchthaltemittel, Süßstoffe.
12. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmedium Glycerin mindestens in einer Menge von 5% M-% und maximal in einer Menge von 50 M-% enthält.
13. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmedium Glycerin mindestens in einer Menge von 10-20 M-% Glycerin enthält.
14. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmedium eine Zusammensetzung in den folgenden Bereichen aufweist:
Figure imgf000032_0001
15. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Detektionsmedium eine Reinigungsflüssigkeit ist, wobei Reinigungspartikel enthalten sind, wobei die Partikel mit einem Durchmesser von 25 bis 250 pm, fein dispergiert sind, wobei 1 bis 15 M-% Partikel in der Flüssigkeit vorhanden sind.
16. Detektionsmedium nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel mit einem Durchmesser von 50-100 pm fein dispergiert sind.
17. Detektionsmedium nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass 2 bis 10 M-% Partikel in der Flüssigkeit vorhanden sind.
18. Detektionsmedium nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel mindestens aus einem Material ausgebildet sind ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird von: Materialien pflanzlichen Ursprungs, Cellulose, mineralische Materialien, Silikate, Aluminate, Borate, Alumosilikate, Metalloxide.
19. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Dispergiermittel wie mikrokristalline Cellulose, Proteine oder andere grenzflächenaktive Stoffe zur Nutzung des Pickering Effektes vorhanden sind.
20. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Dispergiermittel mit Gehalten von 0,2 - 2,0 M-% enthalten sind.
21. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Detektionsmedium scherverflüssigend mit einem nicht Newtonschen Verhalten ausgebildet ist, wobei die Flüssigkeit im Ruhezustand die Eigenschaften eines Gels besitzt, was einer sowohl kurz- als auch langfristigen Sedimentation der Partikel entgegenwirkt.
22. Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Detektionsmedium eine Zusammensetzung wie folgt aufweist:
Figure imgf000033_0001
23. Detektionsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Detektionsmedium ölbasiert ist und als ölgefüllte Kapsel vorliegt, wobei die Kapsel ein wasserlösliches Kapselmaterial enthält, wobei das Detektionsmedium aromatisiertes Pflanzenöl enthält, in welchem Natrium Fluorescein dispergiert ist.
24. Detektionsmedium nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapselmaterial Hydroxypropylmethylcellulose enthält.
25. Detektionsmedium nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das ölbasierte
Detektionsmedium die nachfolgende Zusammensetzung aufweist:
Figure imgf000034_0001
Figure imgf000034_0002
26. Detektionsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmedium als Kaugummi vorliegt, und wobei der Kaugummi pulverförmiges Natrium Fluorescein enthält.
27. Detektionsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmedium als Zahnpasta ausgebildet ist, wobei die Zahnpasta destilliertes Wasser und Xanthan enthält.
28. Detektionsmedium nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das
Detektionsmedium folgende Zusammensetzung aufweist:
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29. Verwendung eines Detektionsmediums nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Detektieren von Biofilm im Mundraum, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgter Einfärbung der Biofilm erfasst wird, wobei die eingefärbten Bereiche mit Sensoren gescannt werden und ein abstraktes Bild erzeugt wird aus dem wiederum Steuerdaten für die oder eine Reinigungsvorrichtung erzeugt werden.
30. Verwendung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzufärbende oder zu detektierende Oberfläche mit einem flüssigen Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 8 bis 18, die mit einer Vorrichtung mit einem Druckstrahl einer vorbestimmten Stärke und Geschwindigkeit durch zumindest eine Düse in Richtung der zu reinigenden Oberfläche gefördert wird, beaufschlagt wird.
31. Verwendung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzufärbende oder zu detektierende Oberfläche mit einem flüssigen Detektionsmedium nach einem der Ansprüche 8 bis 18, die mit einer Vorrichtung mit einem Druckimpuls durch zumindest eine Düse in Richtung der zu reinigenden Oberfläche gefördert wird, beaufschlagt wird.
32. Verwendung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmdrücke oder- geschwindigkeiten aus der Düse so eingestellt werden, dass es nicht zu einer Schädigung des Biofilms kommt, so dass Düsenausströmgeschwindigkeiten oder Pulsstärken eingestellt werden, die unterhalb der Grenze liegen die ein Ablösen des Biofilms bewirken aber oberhalb eines reinen Flutens liegen.
33. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsflüssigkeit in einer Kapsel angeordnet wird, welche in eine Kammer der Vorrichtung einsetzbar ist.
34. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, eine codierte Kapsel verwendet wird, welche über einen von einer Vorrichtung auslesbaren Code die Antriebsparameter für die Strömungsgeschwindigkeit, den Druck und die Pulsung vorgibt.
35. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu detektierende Oberfläche oder ein Teilbereich derselben mittels der Vorrichtung mit einem geschlossenen Flüssigkeitsvolumen umgeben wird und innerhalb dieses geschlossenen Flüssigkeitsvolumens eine Düse oder mehrere Düsen angeordnet werden.
36. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rücksaugung durchgeführt wird, wobei die Rücksaugung innerhalb des abgeschlossenen Volumens erfolgt.
37. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rücksaugung durchgeführt wird, wobei die Rücksaugung außerhalb des abgeschlossenen Volumens erfolgt.
38. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rücksaugung durchgeführt wird, wobei die Rücksaugung innerhalb und außerhalb des abgeschlossenen Volumens erfolgt.
39. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Einfärbens dem Benutzer über geeignete Ausgabemittel der Vorrichtung bestätigt wird.
40. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Erfassung mit den Sensoren eine Reinigungsvorrichtung eingesetzt wird und mit einer Kapsel versehen wird, welche Reinigungsflüssigkeit enthält und eine Reinigung durch die Reinigungsvorrichtung durchgeführt wird, wobei die Steuerdaten dabei dafür verwendet werden, die Reinigung entsprechend der Verschmutzung lokal angepasst durchzuführen.
41. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit einer einzigen Vorrichtung durchgeführt wird, welche für Einfärbung, Detektion und Reinigung ein Grundgerät verwendet mit unterschiedlichen Mundstücken die für den jeweiligen Verwendungszweck angepasst sind.
42. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfärben und das Reinigen mit einem Mundstück durchgeführt wird.
43. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddateien im Grundgerät abgelegt werden.
44. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddateien in einer Cloud abgelegt werden.
45. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdaten im Grundgerät abgelegt werden.
46. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdaten in einer Cloud abgelegt werden.
47. Verwendung eines festen oder pastösen Detektionsmediums nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 25 bis 28, wobei das feste oder kapselförmige Medium zerkaut wird oder 5 die Zahnpasta angewendet wird, ausgespuckt wird und mit bis zu 20 ml Wasser nachgespült wird und anschließend die Verfärbung optisch erfasst wird.
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