Способ скрининга стоматологических очистителей на модели прозрачных зубов, покрытых зубным налетом Российский патент 2020 года по МПК G01N33/487 G01N21/25 

Изобретение относится к медицине, а именно к фармакологии, фармации, косметологии и стоматологии, и может быть использовано при поиске, разработке и оценке новых фармакологических, санитарно-гигиенических, косметических средств и медицинских технологий, предназначенных для экстренной очистки в полости рта всех открытых поверхностей зубов и стоматологических конструкций.

В настоящее время в экспериментальной фармакологии нет технологии лабораторного скрининга средств-очистителей поверхностей твердых и мягких тканей организма человека, включая естественные и искусственные зубы и различные стоматологические конструкции. К этому следует добавить, что в стоматологии, фармакологии и фармации до сих пор нет группы фармакологических средств, объединенных чистящим механизмом действия, то есть объединенных специфической активностью, проявляющейся при локальном взаимодействии физико-химическим удалением остатков пищи, следов крови, гноя и зубного налета с поверхности естественных и искусственных зубов, коронок, имплантов, зубных протезов и брекетов. К тому же, в стоматологии и косметологии отсутствуют технологии экстренной очистки поверхностей твердых тканей в полости рта и позволяющие при однократном применении за 1-2 минуты полностью очистить открытые поверхности всех зубов, зубных пломб, зубных коронок, имплантов, зубных протезов, брекет-систем и иных стоматологических конструкций.

В то же время, в некоторых областях медицины и в иных сферах деятельности человека уже известны средства-очистители и технологии очистки поверхностей. В частности, в области гнойной хирургии, косметической фармакологии и судебной медицины сравнительно давно известны и успешно применяются специальные средства, разработанные для экстренной очистки поверхности кожи, слизистых оболочек, волос, медицинских повязок и одежды человека от биологических тканей за счет экспресс размягчения и удаления густого и липкого гноя, серных пробок и высохшей крови. В сфере обслуживания автомобилей давно известны и успешно применяются средства и технологии, обеспечивающие экстренную мойку окрашенной поверхности кузовов, поверхностей стекол и двигателей автомобилей за счет специальных средств и устройств, обеспечивающих экспресс удаление пятен топлива, масла, краски, дорожной пыли и грязи.

Отсутствие способа скрининга стоматологических очистителей задерживает поиск эффективных гигиенических и косметических средств, обеспечивающих экспресс удаление зубного налета и пищевых загрязнителей с поверхностей зубов и стоматологических устройств в полости рта. Данная проблема обостряется тем, что в последние десятилетия выросла продолжительность жизни людей, а вместе с ней удлинился период использования ими зубов для жевания пищи, что ведет к старению и порче зубов в старости. Это происходит как от увеличения жевательной нагрузки, так и от зубного налета, который формируется из остатков пищи с участием микрофлоры. Зубной налет становится рассадником инфекции во рту и является одной из причин появления дурного запаха изо рта, кариеса, пародонтоза и других микробных поражений.

В молодом возрасте защитные силы организма обычно успешно справляются с этой опасностью. Но в зрелом и в пожилом возрасте защитные силы могут иссякнуть, и эффективность защиты зубов от микробного поражения может снизиться. В настоящее время для борьбы с микробной обсемененностью в полости рта применяют в основном лекарственные препараты, содержащие антисептики: леденцы, сосательные таблетки, эликсиры и ополаскиватели полости рта. Для удаления зубного налета и других стоматологических загрязнителей применяют следующие устройства и средства: зубные щетки, зубочистки, зубные порошки, зубные пасты и ирригаторы полости рта. Для устранения дурного запаха применяют различные средства-освежители, содержащие ментол и другие ароматизаторы. Однако применение указанных устройств и средств не обеспечивает решение указанной проблемы, и зубной налет остается на зубах и на стоматологических конструкциях, что ухудшает запах изо рта, микрофлору в полости рта, эстетический результат и подрывает здоровье людей. Улучшить ситуацию может создание специальных стоматологических очистителей. Для этого необходим способ лабораторного скрининга чистящих средств.

Следует отметить, что первые средства и способы, обеспечивающие экстренную чистку медицинских бинтов, одежды, поверхности кожи и полости гематом от пятен и сгустков крови, были изобретены в Российской Федерации. Сегодня эти лекарственные средства известны под названием «Отбеливатели кровоподтеков» [1]. К тому же, именно в России был изобретен первый «Способ скрининга отбеливателей кровоподтеков» [2]. Это позволяет надеяться на то, что первые стоматологические очистители тоже будут разработаны в Российской Федерации. Нет сомнений в том, что разработка способа лабораторного скрининга средств-очистителей ускорит создание таких средств.

Известен способ экспресс-оценки действия зубных паст, основанный на определении интенсивности свечения люминолзависимой хемолюминисценции ротовой жидкости до и после чистки зубов зубной пастой, при котором в случае снижения либо увеличения интенсивности свечения на 20% и более, считают, что зубная паста угнетает либо стимулирует (соответственно) свободно-радикальное окисление и жизнедеятельность микробов в ротовой жидкости (RU 2328740).

Недостатком данного способа является низкая эффективность, скорость, точность, безопасность и узкая сфера применения. Дело в том, что исследование ротовой жидкости и определение в слюне добровольца и/или пациента уровня биохимических маркеров перекисного окисления и следов жизнедеятельности микробов не обеспечивает получение информации о способности зубной пасты удалять зубной налет с поверхности зубов и стоматологических конструкций, а также о степени чистоты этих поверхностей после применения зубной пасты. Это объясняется тем, что исследование процессов перекисного окисления в ротовой жидкости не точно отражает итоги чистки поверхности зубов оцениваемым препаратом. При этом оценка действия зубной пасты на зубы добровольца не обеспечивает высокую безопасность и скорость, поскольку не исключает развитие побочных и отрицательных эффектов, таких, как местное раздражающее действие, локальное воспаление и аллергическая реакция. Кроме этого, использование одного живого добровольца для оценки действия препарата не обеспечивает получение достоверной информации; поскольку способ не исключает наличие индивидуальной особенности строения и функции мягких и твердых тканей полости рта у выбранного добровольца, а также не обеспечивает соблюдение стандартных и повторяющихся условий локального взаимодействия исследуемого препарата с избранной стоматологической поверхностью. К тому же нереально и небезопасно для здоровья добровольца проводить скрининг средств-стоматологических очистителей многократно на одном и том человеке в короткий промежуток времени на практике.

Кроме этого, известный способ не обеспечивает проведение нескольких серий исследований в короткий промежуток времени. Все это понижает точность получаемых результатов и замедляет скорость получения достоверных данных.

Помимо этого, способ требует участия персонала, специально обученного иммунохимическим методам исследований.

К тому же, использование иммунохимического метода исследования в опытах с ротовой жидкостью конкретного пациента не обеспечивает стандартизацию получаемых данных, повторяемость результатов при использовании слюны других пациентов, а даже слюны одного и того же пациента, но полученной с перерывом в несколько дней. Кроме этого, иммунохимический метод не дает информацию о механизме действия препаратов, в частности, об их локальном физико-химическом взаимодействии с зубным налетом. В связи с этим иммунохимический метод не годится для скрининга средств - стоматологических очистителей на этапе доклинических исследований.

Кроме этого, использование слюны добровольца снижает безопасность скрининга, поскольку слюна человека может явиться источником заражения участников исследований инфекцией.

Известен способ скрининга фармакологических соединений на нейропротекторную активность, основанный на культивировании первичных: культур нейронов или первичных глиальных клеток, добавлении к ним тестируемого соединения, оценке выживаемости культивируемых нейронов или пролиферации культивируемых глиальных клеток (RU 2383615).

Недостатком способа является низкая скорость, эффективность, точность и узкая сфера применения, поскольку способ не предназначен для экстренной оценки фармакологической активности.

Помимо этого, способ не предназначен для скрининга средств-: стоматологических очистителей.

Известен способ определения отложений зубного налета у пациентов с мостовидными протезами, основанный на окрашивании поверхности протеза 0,1% раствором родамина 6Ж и определении количества зубного налета по интенсивности окраски с помощью света ультрафиолетового спектра 300-400 нм, используя 5-бальную шкалу (RU 2286719).

Недостатком способа является низкая скорость, эффективность, точность и узкая сфера применения, поскольку способ не обеспечивает оценку суммарной загрязненности выбранной поверхности и не обеспечивает оценку чистящей активности препаратов, претендующих на роль стоматологических очистителей. Дело в том, что в известном способе определение количества зубного налета осуществляется косвенным методом, а именно - по изменению окраски поверхности зуба в ультрафиолетовом диапазоне лучей после орошения красителем. Иными словами, в известном способе поверхность зуба дополнительно окрашивается (пачкается) посредством нанесения красителя на исследуемую поверхность. Причем, в известном способе интенсивность окраски окрашенного зубного налета определяется не с помощью чувствительного и точного оптического прибора, а на глаз.

Кроме этого, способ не обеспечивает определение суммарной загрязненности выбранной поверхности, поскольку орошение ее 0,1% раствором родамина 6Ж позволяет выявлять в ультрафиолетовом спектре только Са, Zn, вольфраматы и некоторые другие элементы периодической системы химических элементов (таблицы Менделеева). Иными словами, известный способ не обеспечивает использование универсального красителя. Поэтому известный способ не обеспечивает выявление всех потенциальных' стоматологических загрязнителей поверхностей зубов и стоматологических конструкций.

Известен способ фото-электро-колориметрического определения при отсутствии внешнего освещения количества веществ в растворах с помощью фотоэлектроколориметров (ФЭК) различных марок (http://505days.com/fiziko-himicheskie-metody-analiza/fotoelektrokolorimetriya/. Найдено в Интернете 14.05.2019) с применением кювет прямоугольной формы, выполненных из кварцевого стекла марки КУ-1 с толщиной стенок 1,25 и 3 мм (https://www.sovlab.ru/kyuvetyi-dlya-fotokolorimetrov-i-spektrofotometrov.html. Найдено в Интернете 14.05.2019). При этом способ фотоколориметрического определения количества веществ основан на том, что световой поток пропускают через окрашенную жидкость, помещенную в кювету из кварцевого стекла, в которой противоположные стенки (пластины стекла) имеют прямоугольную форму, размещены параллельно и зеркально друг другу, а интенсивность света, проходящего сквозь две стенки кюветы и толщу исследуемого раствора между ними и падающего затем на фотоэлемент, в котором вызывают электрический ток, оценивают при помощи амперметра по силе тока, возникающего в фотоэлементе, а полученные результаты анализируют исходя из того, что чем меньше сила возникающего фото-тока, тем больше оптическая плотность раствора, степень поглощения света раствором и тем больше концентрация вещества в нем.

Недостатком способа является низкая скорость, эффективность, точность и узкая сфера применения, поскольку способ не обеспечивает оценку суммарной загрязненности выбранной поверхности и не обеспечивает оценку чистящей активности у потенциального стоматологического очистителя. Дело в том, что способ не обеспечивает нанесение пищевых загрязнителей на все поверхности кювет, обработку этих поверхностей исследуемыми средствами, претендующими на роль стоматологических очистителей, и не обеспечивает оценку чистоты (загрязненности) этих поверхностей от пищевых загрязнителей до и после обработки поверхностей изучаемыми средствами.

Кроме того, известный способ не предназначен для лабораторного скрининга чистящих средств.

К этому следует добавить, что известный способ требует применение красителя, что дополнительно загрязняет поверхность и вносит погрешность, в оценку чистящей (очищающей) активности препаратов, поскольку автоматически требует от них способности удалять не только пищевой загрязнитель, но и краситель, введенный в раствор.

Задачей изобретения является повышение эффективности, скорости, точности, безопасности и расширение сферы применения за счет введения раствора изучаемого средства нагретым до температуры +43 - +65°С в емкость ирригатора вплоть до заполнения емкости и затем орошения в течение 2-х минут раствором этого средства с помощью наконечника ирригатора поверхности модели зубного ряда, выполненного в форме расчески с 4-мя зубьями в виде плоских прозрачных бесцветных пластин толщиной 2 мм, шириной 4 мм и высотой 10 мм, размещенных с промежутками по 2 мм в один ряд параллельно и зеркально друг другу, и оценки очищающей активности средства за счет регистрации интенсивности света, проходящего сквозь прозрачные пластины до, сразу после нанесения на их поверхность имитатора зубного налета в виде сгущенного настоя листьев черного чая и овсяного киселя и затем сразу после завершения процесса орошения поверхности пластин раствором исследуемого средства.

Техническим результатом является экспресс оценка очищающей активности средства в стандартных лабораторных условиях с' использованием модели зубного ряда с имитатором зубного налета при исключении инфекционного заражения исследователей и локального раздражения и воспаления мягких тканей полости рта у добровольца.

Сущность способа скрининга стоматологических очистителей, основанного на сравнении прозрачности лабораторной модели до и после воздействия на нее исследуемого средства посредством определения с помощью амперметра в условиях темноты силы электрического тока в фотоэлементе при падении на него света, испускаемого специальным излучателем с определенной длиной волны и интенсивностью и прошедшего сквозь биологический материал и пластины, выполненные из бесцветного прозрачного кварцевого стекла в форме прямоугольных ровных плоских листов, установленных на основание широкими плоскостями параллельно и зеркально друг другу с определенными промежутками, и на анализе полученных результатов, при котором исходят из того, что уменьшение силы фото-тока свидетельствует об увеличении содержания биоматериала, поглощающего свет, заключается в том, что 4 пластины прочно закреплены узкими концами на общем основании в один ряд поперек него и перпендикулярно поверхности основания с промежутками по 2 мм, каждая пластина имеет толщину 2 мм, ширину 4 мм и высоту 10 мм, интенсивность света регистрируют непосредственно до, сразу после нанесения биоматериала на всю площадь открытой поверхности пластин и сразу после завершения процесса орошения их раствором изучаемого средства, раствор изучаемого средства при температуре +43 - +65°С вливают в емкость ирригатора для полости рта до заполнения емкости и затем наносят раствор с помощью наконечника ирригатора на протяжении 2-х минут на поверхность всех пластин, в качестве биоматериала используют свежий настой листьев черного чая при температуре +25°С и овсяный кисель при температуре +60 - +65°С, пластины погружают полностью поочередно на 1-2 секунды вначале в настой, затем в кисель, после каждого погружения модель зубного ряда размещают пластинами вниз и в этом положении ждут завершения процесса стекания с них излишков биоматериала, затем обдувают поверхность пластин с помощью бытового фена потоком сухого воздуха комнатной температуры до определяемого на глаз сгущения жидких биоматериалов вплоть до превращения их в пленку, надежно приклеенную к поверхности пластин, затем модель помещают в раковину, в которой размещают пластинами вверх, фиксируют в этом положении и орошают пластины раствором изучаемого средства, анализируют полученные результаты и выдают заключение о способности изученного средства быстро очищать зубные поверхности от имитатора зубного налета, при необходимости повторного применения способа поверхности пластин очищают до полной чистоты, высушивают и способ применяют повторно с тем же или с иным средством, анализируют полученные результаты и выдают окончательное заключение.

В заявленном способе использование лабораторной модели, включающей 4 пластины прямоугольной формы, выполненные из кварцевого стекла с толщиной 2 мм, шириной 4 мм и высотой 10 мм, прочно укрепленные на едином основании узкими концами с промежутками по 2 мм в форме зубьев расчески, расположенные широкими плоскостями параллельно и зеркально друг другу в один ряд поперек него и перпендикулярно поверхности основания с промежутками по 2 мм, повышает скорость, точность, безопасность и расширяет сферу применения, поскольку обеспечивает моделирование прозрачного и бесцветного зубного ряда взрослого человека, пригодного для лабораторного скрининга очищающих средств, осуществляемого по изменению степени прозрачности биоматериала, покрывающего поверхность пластин. При этом пластины имеют форму и размеры, имитирующие форму и размеры самых больших верхних резцов человека, а биоматериал имеет состав, толщину и цвет, аналогичный свежему зубному налету. Дело в том, что чистота альвеолярных поверхностей именно верхних резцов является наиболее важной для эстетического результата в повседневной жизни у большинства людей. Размеры ширины пластин с величиной 4 мм и их высоты с величиной 10 мм объясняются максимальными возможными размерами естественных и искусственных резцов у взрослых людей. Имитация резцов в предложенной лабораторной модели посредством наличия пластин, размеры которых соответствуют максимальным размерам альвеолярной поверхности резцов взрослого человека, обеспечивает способу высокую точность и практическую значимость получаемых результатов, пригодную для клинического применения, и стандартизирует условия исследования. Толщина пластин величиной в 2 мм и наличие между ними интервалов величиной по 2 мм обеспечивает, с одной стороны, высокую прочность лабораторной модели зубного ряда, долговечность ее использования, надежность нанесения биоматериала на все поверхности пластин, возможность локального воздействия изучаемых средств на все поверхности пластин и удобство механической чистки внутренних поверхностей с помощью щеток и абразивных материалов для подготовки к очередному применению в следующем исследовании. С другой стороны, указанные параметры лабораторной модели зубного ряда, а также то, что пластины установлено перпендикулярно поверхности основания и своими плоскостями поперек осевой линии своего ряда, обеспечивают высокую точность оценки степени прозрачности всех 4 пластин одновременно с нанесенным на их поверхность биоматериалом, имитирующим зубной налет. Дело в том, что в заявленном способе степень прозрачности оценивается с помощью амперметра. Аналогом подобным исследований служит пульсоксиметр, заводской внешний датчик которого предназначен для наложения на пальцы рук в расчете на встречающийся в практике максимальный размер толщины самого большого пальца у мужчин, который достигает 15 мм. Дело в том, что чрезмерное увеличение или уменьшение величины промежутка между источником света и фотоэлементом в датчике пульсоксиметра снижает точность получаемых результатов. Предложенная модель зубного ряда состоит из 4-х пластин толщиной по 2 мм и из 3-х промежутков между ними шириной по 2 мм, поэтому общий размер модели (расстояние между крайними поверхностями пластин модели зубного ряда) составляет 14 мм. Такая суммарная величина просвечиваемого прозрачного объекта, выполненного из бесцветного прозрачного кварцевого стекла с пищевым продуктом на его поверхности, является оптимальной для оценки ее суммарной прозрачности.

Использование лабораторной модели зубного ряда повышает скорость, безопасность и расширяет сферу применения, поскольку исключает заражение исследователей патогенными микроорганизмами и обеспечивает полную готовность стандартной модели зубного ряда к лабораторному скринингу стоматологических очистителей практически в любое время суток. Наличие такой модели исключает чрезмерно длительную подготовку к лабораторному скринингу препаратов и исключает задержку начала эксперимента. Кроме этого, использование лабораторной модели исключает развитие побочных эффектов и осложнений в полости рта у пациентов при изучении чистящей активности фармакологических средств, а также расширяет диапазон изучаемых биологически активных веществ, так как для лабораторных исследований не требуется наличие доказанной дентальной безопасности и официальных разрешений на клинические испытания изучаемых средств.

Покрытие всей открытой поверхности пластин в модели зубного ряда слоем имитатора зубного налета повышает эффективность, безопасность, скорость и точность, поскольку исключает инфекционное заражение исследователей, обеспечивает круглосуточное наличие в лаборатории биоматериала, готового для нанесения на поверхности пластин имитатора зубного налета, стандартизирует условия проведения скрининга, повышает точность и повторяемость получаемых результатов, а также позволяет изыскивать средства с очень высокой эффективностью, позволяющей очистить поверхность зубов при полном ее покрытии искусственным пищевым налетом.

Регистрация интенсивности света, осуществляемая непосредственно до, сразу после нанесения биоматериала на всю площадь открытой поверхности пластин и сразу после завершения процесса орошения их раствором изучаемого средства, который при температуре +43 - +65°С предварительно вливают в емкость ирригатора для полости рта вплоть до полного заполнения емкости и затем наносят с его помощью на протяжении 2-х минут на поверхность всех пластин, повышает безопасность, скорость, точность и расширяет сферу применения, поскольку стандартизирует исследования, обеспечивает проведение скрининга очищающих средств в короткий период времени, обеспечивает повторяемость получаемых результатов и повышает безопасность его применения. При этом регистрация интенсивности света,5 проходящего сквозь 4 пластины, повышает точность, так как обеспечивает суммацию задержки потока света каждой из 8 поверхностей широких сторон пластин, что позволяет выявить минимальные следы их загрязненности за, счет повышения чувствительности способа практически в 8 раз. Поэтому заявленный способ обеспечивает выявление минимальных следов практически прозрачного биоматериала, которые невозможно выявить при пропускании света только через один слой биоматериала, покрывающий собой только одну поверхность пластин.

Регистрация интенсивности света, осуществляемая каждый раз непосредственно перед нанесением биоматериала на поверхность и сразу после завершения процесса орошения пластин раствором исследуемого средства, повышает скорость, эффективность и точность, поскольку обеспечивает получение результатов скрининга в короткие сроки от начала лабораторного эксперимента. Дело в том, что данные о выраженности чистящей активности зависят от длительности орошения пластин раствором изучаемого средства, а данные об исходной прозрачности пластин (контрольные данные) до и после нанесения на них биоматериала зависят от величины интервала времени, который отделяет моменты проводимых исследований друг от друга. Это вызвано тем, что степень прозрачности модельного зубного ряда и имитатора зубного налета, покрывающего поверхность пластин, меняется в зависимости от промежутка времени, отделяющего одно исследование от другого, от влажности, величины комнатной температуры и величины атмосферного давления. В свою очередь, значения влажности, температуры и атмосферного давления изменчивы ежечасно и ежесуточно, и носят циклический характер. Причем, значение этих факторов влияет на физико-химические свойства всех живых и неживых объектов, включая прозрачность биоматериала и кварцевого стекла. Поэтому при скрининге средств по предложенному способу следует орошать поверхности пластин раствором изучаемого средства в течение 2-х минут. Это повышает эффективность, точность и скорость, поскольку стандартизирует исследование и обеспечивает использование всего объема раствора изучаемого средства, залитого в емкость бытового ирригатора полости рта.

С другой стороны, исследование степени прозрачности, проводимое в лабораторных условиях непосредственно перед нанесением биоматериала, сразу после нанесения биоматериала на поверхность пластин и сразу после окончания процесса орошения модельного зубного ряда раствором исследуемого средства, обеспечивает высокую скорость и стандартность технологии скрининга, а также приближает условия оценки очищающей активности средства к условиям использования его в быту для чистки естественных зубов у потребителей. Дело в том, что в быту поверхность зубов в полости рта очищается в настоящее время с помощью ирригатора полости рта, который имеет стандартную емкость для определенного объема раствора средства-стоматологического очистителя и стандартную мощность водяного насоса, определяющего стандартный дебит потока раствора очистителя. При этом безопасный и самый эффективный период орошения зубов (то есть оптимальная продолжительность локального взаимодействия) длится не более 2-х минут. Именно поэтому предлагается орошать поверхность пластин лабораторной модели зубного ряда раствором; изучаемого средства на протяжении максимально возможного периода, а именно - на протяжении 2-х минут.

Использование раствора потенциального очищающего средства нагретым до температуры +43 - +65°С повышает скорость, эффективность и точность, так как по закону Аррениуса гипертермия увеличивает скорость всех химических и физико-химических процессов, включая процесс физического расплавления, химического растворения и физико-химического разрыхления густого зубного налета, гноя, а также сгустков и пятен крови и остатков пищи. За счет нагревания заявленного средства до температуры +43 - +65°С обеспечивается оптимальное значение локальной температуры средства при выбрасывании его из наконечника ирригатора на очищаемую поверхность модели зубного ряда. Указанный диапазон температуры усиливает очищающую активность средства, ускоряет процесс очищения выбранных поверхностей и ускоряет выявление очищающей эффективности препарата, а также одновременно с этим исключает термический ожег мягких тканей полости рта, глотки и пищевода.

Выбранный температурный диапазон является оптимальным, поскольку соответствует безопасному, но эффективному диапазону температуры средств-стоматологических очистителей в домашних условиях. Дело в том, что при заливании теплого раствора очищающего средства в емкость ирригатора раствор постепенно охлаждается из-за отдачи части своего тепла элементам ирригатора, имеющего комнатную температуру. При этом минимальное значение указанного диапазона температуры обосновано необходимостью сохранения средства теплым в момент выбрасывания его наконечником ирригатора на выбранные поверхности. Иными словами, минимальная температура в заявленном средстве обоснована необходимостью сохранения его «рабочей» температуры в диапазоне, превышающем уровень +37°С, поскольку при выбрасывании раствора из ирригатора с температурой +43°С раствор в процессе протекания внутри деталей ирригатора до вылета его из наконечника ирригатора охлаждается на 6°С, так как все рабочие части ирригатора являются более холодными и имеют комнатную температуру. Максимальное значение температуры раствора изучаемого средства обосновано необходимостью температурного усиления отбеливающей активности средства и повышения эффективности удаления зубного налета с одновременным отсутствием прижигающего действия заявленного средства на мягкие ткани полости рта в случае введения нагретой жидкости по ошибке прямо в полость рта. В то же время, максимальная температура жидкостей, которая еще термически безопасна для мягких тканей полости рта, глотки и пищевода, не превышает +65°С (http://nastroenie.tv/episode/109118. Найдено в Интернете 23.04.2019).

Результаты проведенных нами исследований показали, что указанное нами максимальное значение диапазона температуры раствора изучаемого средства не вызывает термического повреждения мягких и твердых тканей полости рта еще и потому, что в случае выбрасывания жидкости из наконечника ирригатора она охлаждается с исходного уровня температуры в емкости ирригатора +65°С до температуры +51°С.

Использование овсяного киселя при температуре +60 - +65°С и свежего настоя листьев черного чая при температуре +25°С в качестве биоматериала для имитации зубного налета повышает скорость, безопасность и точность, поскольку исключает заражение исследователей инфекционными болезнями, долгое ожидание момента завершения процесса стекания излишков киселя с поверхности пластин, стандартизирует технологию скрининга, обеспечивает независимость скрининга от наличия лабораторных животных и людей-добровольцев. Предложенный диапазон температуры киселя обеспечивает оптимальные показатели его обволакивающих свойств, необходимые для обволакивания всей поверхности пластин в модели зубного ряда и последующего удаления излишков киселя с поверхности зубьев под силой гравитации. В свою очередь, предложенная температура настоя чайных листьев и первоочередность его применения обеспечивает стандартность, точность исследований и исключает растворение (размягчение) и смывание киселя с поверхности пластин. Применение настоя листьев черного чая повышает чувствительность способа, поскольку настой за счет вяжущих средств, имеющих темно-коричневый цвет, покрывает поверхность пластин цветной пленкой и окрашивает их в коричневый цвет, который увеличивает задержку света.

Помимо этого, использование овсяного киселя и свежего настоя чайных листьев стандартизирует технологию, исключает использование недоброкачественных продуктов и приближает своим качеством искусственный налет в модели зубного ряда к естественному зубному налету у многих людей. К тому же, предложенный имитатор зубного налета аналогичен по своему составу свежему зубному налету, наиболее часто покрывающему собой зубы у большинства людей ежедневно уже после завтрака, так как очень многие жителя планеты едят по утрам теплую овсяную кашу и принимают за завтраком чашку чая.

Покрытие поверхности пластин посредством полного кратковременного погружения их на 1-2 секунды вначале в настой, затем в кисель, после каждого погружения размещение модели зубного ряда в положение пластинами вниз, ожидание в этом положении завершения процесса стекания с них излишков биоматериала, обдувание после этого поверхности пластин с помощью бытового фена потоком сухого воздуха комнатной температуры вплоть до определяемого на глаз их уплотнения и превращения в пленку, надежно приклеенную к поверхности пластин, повышает эффективность, точность, скорость и безопасность, поскольку обеспечивает независимость скрининга от необходимости наличия людей и/или животных с естественными зубами, покрытыми натуральным зубным налетом, а также обеспечивает повторяемость и достоверность результатов скрининга, так как стандартизирует технологию нанесения имитатора зубного налета на поверхность пластин модели зубного ряда в лабораторных условиях.

Размещение после этого модели зубного ряда в раковину в таком положении в пространстве, при котором она находится пластинами вверх, фиксация модели в этом положении и в этом положении орошение поверхности пластин раствором изучаемого средства повышает точность, так как стандартизирует способ скрининга стоматологических очистителей.

Способ осуществляют следующим образом. При необходимости проведения скрининга нескольких соединений, претендующих на роль стоматологических очистителей, используют предварительно изготовленную лабораторную модель зубного ряда, источник света и фотодатчик от датчика оксигемографа или иные аналогичные им, а также амперметр, свежий заваренный настой листьев черного чая, сваренный овсяный кисель, водные растворы изучаемых средств с рабочими концентрациями ингредиентов и ирригатор для полости рта. Предварительно изготавливают лабораторную модель зубного ряда, выполненную в форме расчески, имеющей 4 зуба, которые представляют собой пластины, выполненные из прозрачного и бесцветного кварцевого стекла, размещенные перпендикулярно поверхности основания в один ряд и поперек его осевой линии. Все пластины прочно закреплены узкими краями в один ряд на общем основании в виде зубьев расчески с промежутками по 2 мм. При этом каждая пластина имеет толщину 2 мм, ширину 4 мм и высоту 10 мм. Источник света и фотодатчик устанавливают и фиксируют в положении напротив друг друга на расстоянии, обеспечивающем размещение между ними модели зубного ряда для просвечивания лучами от источника света всех пластин одновременно. При этом фотодатчик связан с высокочувствительным амперметром электрическими проводами. Вначале с помощью источника света, фотодатчика и амперметра определяют интенсивность света, проходящего сквозь все пластины по силе тока, возникающего в фото датчике в контроле, а именно - до нанесения имитатора зубного налета и изучаемых средств на пластины модели. Измерение прозрачности модели производят в полной темноте. Для затемнения можно укрыть модель с источником света и фотодатчиком целиком лоскутом непрозрачной черной ткани. После измерения модель зубного ряда изымают и погружают на 1-2 секунды в свежий настой листьев черного чая при температуре +25°С, затем модель извлекаю из настоя, размещают пластинами вниз и в этом положении ждут завершения процесса стекания с них излишков настоя. Затем обдувают поверхность пластин потоком сухого воздуха комнатной температуры с помощью бытового фена вплоть до определяемого на глаз уплотнения остатков настоя и превращения их в пленку, надежно приклеенную к поверхности пластин. Поле этого пластины модели целиком опускают на 1-2 секунды в овсяный кисель при температуре +60 - +65°С, достают из него, размещают пластинами вниз и в этом положении ждут завершения процесса стекания с них излишков киселя. Затем обдувают поверхность пластин потоком сухого воздуха комнатной температуры с помощью бытового фена вплоть до определяемого на глаз уплотнения остатков киселя и превращения их в пленку, надежно приклеенную к поверхности пластин. Сразу после этого повторно определяют с помощью источника света, фотодатчика и амперметра интенсивность света, проходящего сквозь все пластины по силе тока, возникающего в фото датчике. Измерение прозрачности модели производят в полной темноте, для чего модель с источником света и фотодатчиком укрывают лоскутом непрозрачной черной ткани. Затем модель достают, размещают на дне ванны пластинами вверх, фиксируют в этом положении, и орошают пластины раствором изучаемого средства. Перед этим вливают раствор изучаемого средства при температуре +43 - +65°С в емкость ирригатора до полного ее заполнения, затем наносят раствор с помощью наконечника ирригатора на протяжении 2-х минут на поверхность всех пластин. Анализируют полученные результаты и выдают заключение о способности изученного средства быстро очищать поверхность от имитатора, зубного налета. После этого тщательно чистят поверхности пластин модели зубного ряда, сушат их и повторяют аналогичное исследование с иным средством. Анализируют полученные результаты и выдают заключение.

Пример. Для первичного скрининга фармакологической активности средств-претендентов на включение в фармакологическую группу стоматологических экспресс очистителей поступило 2 новых химических соединения, которые получили лабораторное название соответственно Cl₁ и Cl₂. Все соединения хорошо растворимы в воде, поэтому могут быть применены в виде раствора для гигиены полости рта в терапевтической концентрации 0,1-10%. В связи с этим приготовили растворы, включающие отдельно по 1% каждого из испытуемых соединений. Параллельно заказали и получили из заводской лаборатории модель зубного ряда, в которой в роли зубьев выступали 4 пластины, выполненные из прозрачного и бесцветного кварцевого стекла с толщиной 2 мм, шириной 4 мм и высотой 10 мм, установленные узкими концами на единое основание в один ряд поперек него и перпендикулярно поверхности основания параллельно и зеркально друг другу с промежутками по 2 мм, а также амперметр, мини излучатель белого света и фотодатчик от датчика оксигемографа, приготовили овсяный кисель и настой листьев черного чая и приобрели ирригатор для полости рта. После этого установили излучатель и фотодатчик на ровную поверхность в положение друг против друга на расстоянии, превышающем на 5 мм размер рабочей части модели зубного ряда, подсоединили электрические провода от фотодатчика к амперметру, поместили модель зубного ряда между излучателем и фотодатчиком на расстоянии по 2,5 мм от поверхностей наружных пластин, укрыли полученную конструкцию лоскутом; непрозрачной черной ткани, включили излучатель света и амперметр и измерили интенсивность света, прошедшего сквозь все пластины по силе тока, появившегося в фотодатчике до нанесения имитатора зубного налета и изучаемых средств на пластины модели.

После этого модель зубного ряда погрузили на 1 секунду в свежий настой листьев черного чая при температуре +25°С, затем модель извлекли из настоя, разместили пластинами вниз вплоть до завершения процесса стекания с них излишков настоя. Затем обдули поверхность пластин потоком сухого воздуха при температуре +25°С посредством бытового фена вплоть до определяемого на глаз сгущения настоя и превращения его в пленку, надежно приклеенную к поверхности пластин. Поле этого модель, пластинами целиком опустили на 2 секунды в овсяный кисель при температуре +60 - +65°С, достали из него, разместили модель пластинами вниз, удерживали в этом положении вплоть до завершения процесса стекания с них излишков киселя, после чего обдули поверхность пластин потоком сухого воздуха при температуре +25°С посредством бытового фена вплоть до определяемого на глаз сгущения остатков киселя и превращения их в пленку, надежно приклеенную к поверхности пластин. Сразу после этого повторно разместили модель зубного ряда с имитатором зубного налета между излучателем света и фотодатчиком на расстоянии по 2,5 мм от крайних пластин, укрыли созданную конструкцию лоскутом черной непрозрачной ткани, включили излучатель света и амперметр и определили интенсивность света, прошедшего сквозь все пластины по силе тока, возникающего в фото датчике. Затем модель зубного ряда достали, разместили на дне раковины в ванной комнате пластинами вверх, зафиксировали в этом положении и стали орошать пластины модели раствором средства Cl₁ с помощью наконечника ирригатора. Перед этим раствор изучаемого средства Cl₁ при температуре +43 - +65°С влили в емкость ирригатора до полного ее заполнения. Осуществили анализ полученных результатов, которые свидетельствовали о способности изученного средства быстро и практически полностью очищать поверхность пластин от имеющегося на ней имитатора зубного налета. После этого тщательно вычистили поверхности пластин модели зубного ряда с помощью санитарно-гигиенических средств, высушили их и повторили аналогичное исследование с раствором средства Cl₂.

В итоге были получены следующие результаты. Пластины в модели зубного ряда до нанесения на них имитатора зубного налета и растворов изучаемых соединений в обоих случаях были прозрачными и свободно пропускали сквозь себя свет от излучателя с одинаковой интенсивностью, которая была принята за 100%. Поверхности пластин модели зубного ряда после нанесения на них сгущенного настоя листьев черного чая и овсяного киселя при первом и во втором применении способа выглядели грязными и полностью покрытыми пленками серо-светло-желтого цвета. Интенсивность проходящего сквозь них света уменьшилась в первом и во втором случае на 17% и 18% (соответственно) по сравнению с исходными значениями. После орошения этих пластин на протяжении 2-х минут из наконечника ирригатора теплым раствором соединения Cl₁ поверхности пластин выглядели практически очищенными, а интенсивность проходящего сквозь них света была на 4% ниже исходного значения. В то же время, после орошения этих пластин на протяжении 2-х минут из наконечника ирригатора теплым раствором соединения Cl₂ поверхности пластин выглядели грязными и полностью покрытыми пленками серого цвета. При этом интенсивность проходящего сквозь них света была на 12% ниже исходного значения.

Следовательно, однократное орошение раствором, содержащим 1% соединения с лабораторным названием Cl₁, поверхностей пластин модельного зубного ряда, покрытых имитатором зубного налета, обеспечивает высоко эффективное экспресс очищение их от свежего пищевого налета. Поэтому раствор, содержащий 1% соединения с лабораторным названием Cl₁ обладает фармакологической активностью, характерной для стоматологических очистителей. В связи с этим целесообразно продолжать изучение фармакологической активности этого средства.

С другой стороны, однократное орошение раствором, содержащим 1% соединения, имеющего лабораторное название Cl₂, поверхностей пластин модельного зубного ряда, покрытых имитатором зубного налета, не обеспечивает экстренное эффективное очищение их от свежего пищевого* налета, то есть не обладает фармакологической активностью, характерной для стоматологических очистителей.

Таким образом, предложенный способ повышает эффективность, скорость, точность, безопасность и расширяет сферу применения за счет применения лабораторной модели прозрачных резцов взрослого человека, покрытия их поверхностей слоем имитатора пищевого налета и быстрого получения информации об их суммарной прозрачности до, сразу после нанесения пищевого налета и сразу после завершения процесса орошения поверхностей раствором испытуемого соединения с помощью наконечника ирригатора. Способ обеспечивает быстрый скрининг соединений при отсутствии вивария с экспериментальными животными, добровольцев, а также в условиях, исключающих инфекционное заражение исследователей и развитие местного раздражения и воспаления мягких тканей в полости рта пациентов.

Список литературы:

1. Ураков А.Л., Уракова Н.А., Никитюк Д.Б., Фишер Е.Л., Чернова Л.В., Эль-Хассаун X. Отбеливатели кровоподтеков. Новая фармакологическая группа лекарственных средств. Успехи современного естествознания. 2015. №1. С. 1102-1107.

2. Ураков А.Л., Уракова Н.А., Ловцова Л.В., Сорокина Ю.А., Касаткин А.А, Баймурзин Д.Ю. Способ скрининга отбеливателей кровоподтеков. RUS Патент №2634268. Заявитель Ураков Александр Ливиевич. Заявка №2016118126, заявл. 10.05.2016, опубл. 24.10.2017. Бюл. №30.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при поиске, разработке и оценке новых фармакологических, санитарно-гигиенических, косметических средств и медицинских технологий, предназначенных для экстренной очистки в полости рта всех открытых поверхностей зубов и стоматологических конструкций. Предлагаемый способ скрининга стоматологических очистителей основан на сравнении прозрачности лабораторной модели зубного ряда до и после воздействия на нее исследуемого средства посредством определения с помощью амперметра в условиях темноты силы электрического тока в фотодатчике от датчика оксигемографа при падении на него света, испускаемого мини-излучателем белого света и прошедшего сквозь биологический материал и пластины, выполненные из бесцветного прозрачного кварцевого стекла в форме прямоугольных ровных плоских листов, установленных на основание широкими плоскостями параллельно и зеркально друг другу. При анализе полученных результатов исходят из того, что уменьшение силы фототока свидетельствует об увеличении содержания биоматериала, поглощающего свет. Модель зубного ряда представляет собой 4 пластины, прочно закрепленные узкими концами на единое основание в один ряд поперек него и перпендикулярно поверхности основания с промежутками по 2 мм. Каждая пластина имеет толщину 2 мм, ширину 4 мм и высоту 10 мм. Регистрацию интенсивности света, проходящего сквозь прозрачные пластины, проводят до, сразу после нанесения на их поверхность имитатора зубного налета в виде сгущенного настоя листьев черного чая и овсяного киселя и затем сразу после завершения процесса орошения поверхности пластин на протяжении 2-х минут раствором исследуемого средства, нагретого до температуры +43 - +65°С, с помощью ирригатора для полости рта. Технический результат: экспресс-оценка очищающей активности средства в стандартных лабораторных условиях. 1 пр.

Способ скрининга стоматологических очистителей, основанный на сравнении прозрачности лабораторной модели до и после воздействия на нее исследуемого средства посредством определения с помощью амперметра в условиях темноты силы электрического тока в фотодатчике от датчика оксигемографа при падении на него света, испускаемого мини-излучателем белого света и прошедшего сквозь биологический материал и пластины, выполненные из бесцветного прозрачного кварцевого стекла в форме прямоугольных ровных плоских листов, установленных на основание широкими плоскостями параллельно и зеркально друг другу с определенными промежутками, и на анализе полученных результатов, при котором исходят из того, что уменьшение силы фототока свидетельствует об увеличении содержания биоматериала, поглощающего свет, отличающийся тем, что 4 пластины прочно закреплены узкими концами на общем основании в один ряд поперек него и перпендикулярно поверхности основания с промежутками по 2 мм, каждая пластина имеет толщину 2 мм, ширину 4 мм и высоту 10 мм, интенсивность света регистрируют непосредственно до, сразу после нанесения биоматериала на всю площадь открытой поверхности пластин и сразу после завершения процесса орошения их раствором изучаемого средства, раствор изучаемого средства при температуре +43 - +65°С вливают в емкость ирригатора для полости рта до заполнения емкости и затем наносят раствор с помощью наконечника ирригатора на протяжении 2-х минут на поверхность всех пластин, в качестве биоматериала используют свежий настой листьев черного чая при температуре +25°С и овсяный кисель при температуре +60 - +65°С, пластины погружают полностью поочередно на 1-2 секунды вначале в настой, затем в кисель, после каждого погружения модель зубного ряда размещают пластинами вниз и в этом положении ждут завершения процесса стекания с них излишков биоматериала, затем обдувают поверхность пластин с помощью бытового фена потоком сухого воздуха комнатной температуры до определяемого на глаз сгущения жидких биоматериалов вплоть до превращения их в пленку, надежно приклеенную к поверхности пластин, затем модель помещают в раковину, в которой размещают в ней пластинами вверх, фиксируют в этом положении и орошают пластины раствором изучаемого средства, анализируют полученные результаты и выдают заключение о способности изученного средства быстро очищать зубные поверхности от имитатора зубного налета, при необходимости повторного применения способа поверхности пластин очищают до полной чистоты, высушивают и способ применяют повторно с тем же или с иным средством, анализируют полученные результаты и выдают окончательное заключение.