BR112018007986A2

BR112018007986A2 - detecção e tratamento de cáries e microcavidades com nanopartículas

Info

Publication number: BR112018007986A2
Application number: BR112018007986A
Authority: BR
Inventors: Czajka-Jakubowska Agata; Clarkson Brian; Lahann Joerg; A Jones Nathan; Chang Sywe-Ren
Original assignee: Poznan Univ Of Medical Sciences; Univ Michigan Regents
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2020-02-18
Also published as: EP3365028B1; US10987434B2; CN113876600A; CN108601851A; US20170112949A1; EP3365028A4; JP2022051758A; US20210228744A1; EP3365028A1; CA3039906A1; KR20180075565A; WO2017070578A1; JP2018536021A; CN113876600B; JP7465494B2; EP4088744A1; CN108601851B

Abstract

componentes, por exemplo, nanopartículas para detectar e / ou tratar uma ou mais lesões ativas ou microcavidades de cárie nos dentes de um sujeito são proporcionadas. o componente ou nanopartícula pode compreender um polímero biocompatível e biodegradável (por exemplo, um amido) contendo pelo menos uma região catiônica e / ou com uma carga líquida positiva e, portanto, capaz de se associar a uma ou mais lesões ativas e / ou precoces em um dente em uma cavidade oral de um sujeito. os componentes ou nanopartículas são opcionalmente solúveis em água ou dispersíveis. os componentes ou nanopartículas compreendem também um agente de formação de imagem (por exemplo, um fluoróforo ou corante) ligado ao polímero biocompatível e biodegradável. o componente ou nanopartícula é, assim, capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie ativas quando o componente ou nanopartícula está associado a elas. composições de cuidado oral compreendendo tais compostos / nanopartículas e métodos de fabricação e uso dos mesmos também são fornecidos.

Description

DETECÇÃO E TRATAMENTO DE CÁRIES E MI CROCAVI DADES COM NANOPART í CULAS

REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDOS RELACIONADOS [0001] Este pedido reivindica o beneficio do pedido de patente Provisório dos Estados Unidos No. US 62/244,512, depositado em 21 de outubro de 2015. A descrição completa

do pedido acima	referido,	é aqui	incorporada	por
referência.
CAMPO DA INVENÇÃO
[0002] A presente	divulgação	se refere	a
nanopartícuias tendo	agentes	de diagnóst	ico que podem	ser
entregues para uma	cavidade	oral de	um paciente	para
fornecer a detecção	de cár	ie e / ou	proporcionar	um

tratamento terapêutico de cárie, especialmente, lesões de cárie ativa (em progressão).

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [0003] Esta seção fornece informação de antecedentes relacionados com a presente descrição, que não é necessariamente estado da técnica.

[0004] A cárie dentária é a doença mais comum em saúde bucal em todo o mundo. Nos Estados Unidos, mais de 90% dos adultos experimentaram cárie dentária em seus dentes permanentes. Aproximadamente 36% da população do mundo tem cárie ativa. Além disso, com os países em desenvolvimento tenham acesso a dietas ricas em açúcar, a incidência de cárie dentária é susceptível de aumentar.

[0005] As cáries se formam quando as bactérias do biopelícula sobre a superfície dos dentes para fermentar açúcares e produzir ácidos que desmineralizam a dentina e /

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2/89 ou esmalte. A descalcificação precoce está indicada por lesões de manchas brancas formando na superfície do esmalte. Estas lesões, também chamadas de microporos ou lesões de cáries incipientes, são reversíveis por um processo chamado remineralização, que utiliza cálcio e fósforo na saliva e é auxiliado pela presença de fluoreto em água e pasta de dentes beber. Contudo, se a descalcificação continua, a cavitação ocorre irreversível requer um procedimento dentário para parar a descalcificação.

[0006] No início, a formação de cárie é ainda reversível com uma melhor higiene oral, mas são difíceis de diagnosticar e métodos tácteis podem potencialmente causar danos permanentes aos dentes. Por exemplo, a fase inicial da a cárie (uma lesão de mancha branca) é reversível com uma melhor higiene oral e aplicação de flúor; no entanto, desmineralização enfraquece o dente, conduzindo à cavitação, o que requer restauração dentária. Assim, o diagnóstico e o tratamento de lesões iniciais podem reduzir a necessidade de tratamentos dentários mais envolvidos e caros. No entanto, o diagnóstico de lesões de mancha branca é um desafio, como a apresentação é altamente variável.

[0007] Principalmente, o diagnóstico de cárie é efetuado oticamente e taticamente com um espelho dentário e explorador, mas a detecção ótica pode ser difícil e a sondagem de tátil de lesões de cárie pode acelerar a cavitação. As imagens de raios X dos dentes são rotineiramente realizadas para identificar cavidades, particularmente, para regions entre os dentes (cáries

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3/89 interproximais). Este método pode identificar claramente a progressão da cavidade avançado para o tratamento dentário, mas enferma de diversas limitações. Em primeiro lugar, imagens de raios-X são incapazes de identificar lesões precoce que se formam, o que ainda podem ser reparado por um regime de higiene oral melhorada e aplicação de um ingrediente ativo (por exemplo, aplicação de flúor). Além disso, os raios X são caros, tanto para o dentista e o paciente. Além disso, a exposição a radiação de raios-X tem sido associada a risco de câncer, proporcionando, assim, um impulso para minimizar a necessidade de diagnósticos com base de radiação.

[0008] Uma variedade de novos métodos para o diagnóstico de cárie têm sido desenvolvidos, mas estes requerem equipamento adicional, são caros, e, geralmente, não conseguem distinguir entre lesões ativa (progredindo) e inativa (não progredindo). Seria desejável ter um método de detecção de cárie orais, especialmente, no inicio da cárie, que seja facilmente administrado e avaliado, seja biocompativel e tenha baixa toxicidade, podendo dissolverse ou desintegrar-se in vivo a intervalos de tempo predeterminados, e/ou não necessitando da formação extensa ou equipamentos para administração e/ou detecção. SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0009] Esta seção fornece um resumo geral da divulgação, e não é uma divulgação abrangente de todo o seu escopo ou todos os seus recursos.

[0010] Em certos aspectos, a presente descrição contempla uma composição para administração oral. A

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4/89 composição pode compreender um componente ou nanoparticulas. 0 componente ou nanoparticula compreende um agente de imagiologia, um ingrediente ativo (por exemplo, um agente terapêutico), ou combinações dos mesmos. A composição tem uma porção catiônica ou uma carga positiva liquida. A composição é, assim, capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando o componente ou as nanoparticulas associadas com a mesma. 0 componente ou nanoparticulas podem compreender um polímero biocompatível, base biológica, e/ou biodegradável. Em certos aspectos, o polímero biocompatível, base biológica, e / ou o polímero biodegradável pode suportar, pelo menos, uma região catiônica ou possuindo uma carga líquida positiva que é capaz de se associar com um ou mais cáries ou de lesões de cárie de um dente em uma cavidade bucal de um sujeito. Em outros aspectos, um agente de imagiologia pode ser opcionalmente ligado a, bio-base e polímero biocompatível / ou biodegradável. Em outros aspectos, o componente ou nanoparticulas é capaz de tratamento de uma ou mais lesões de cárie quando o componente ou nanoparticulas é associado ao mesmo. Em certos outros aspectos, o componente ou nanoparticulas é capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie e tratamento de uma ou mais lesões de cárie quando o componente ou nanoparticulas é associado ao mesmo. A composição de cuidado oral, opcionalmente, compreende ainda um veículo oralmente aceitável.

[0011] Em outros aspectos, a presente descrição contempla uma composição para administração oral. A composição pode compreender uma nanoparticula. A

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5/89 nanoparticula pode compreender um polímero biocompatível e biodegradável. 0 polímero biocompatível e biodegradável suporta, opcionalmente, pelo menos, uma região catiônica capaz de se associar com um ou mais cáries ou lesões de cárie num dente numa cavidade oral de um indivíduo. Em outros aspectos, o polímero biocompatível e biodegradável tem uma carga positiva líquida. A nanoparticula também compreende um agente de imagem associada com (por exemplo, ligado a) polímero biocompatível e biodegradável. A nanoparticula é, assim, capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando as nanopartícuias estão associadas com a mesma.

[0012] Em outras variações, a presente descrição contempla uma composição de higiene oral para administração por via oral em uma cavidade oral de um indivíduo. A composição de cuidado oral pode compreender uma pluralidade de nanopartícuias. Cada nanoparticula pode compreender um rolamento de polímero biocompatível e biodegradável, pelo menos, uma região catiônica possuindo uma carga positiva capaz de se associar com um ou mais cáries ou de lesões de cárie de um dente na cavidade oral do sujeito. A composição de cuidado oral pode também compreender um agente de imagem ligado ao polímero biocompatível e biodegradável. A pluralidade de nanopartícuias é capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando as nanopartícuias são associados com o mesmo. A composição de cuidado oral compreende ainda um veículo oralmente aceitável.

[0013] Em certas outras variações, métodos de preparação de uma nanoparticula para administração oral são

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6/89 contemplados pela presente divulgação. Em um aspecto, um método pode compreender a funcionalização de um polímero biocompatível e biodegradável com um grupo reativo capaz de reagir com um agente de imagiologia. 0 polímero biocompatível e biodegradável compreende pelo menos uma região catiônica capaz de se associar com um ou mais lesão de cárie num dente numa cavidade oral de um indivíduo. 0 método pode assim incluir ainda a reação do grupo reativo no polímero biocompatível e biodegradável com o agente de imagem, de modo que a nanopartícuia tem o agente de imagem que é capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando o de nanopartícuias associadas com a mesma.

[0014] Em outras variações, um método de fabricação de uma composição para administração oral é desde que compreende a funcionalização de um polímero com um grupo reativo capaz de reagir com um agente de imagiologia, em que o polímero compreende, pelo menos, uma região catiônica. O método compreende ainda a reacção do grupo reativo no polímero com o agente de imagem, em que a composição tem uma carga positiva líquida.

[0015] A presente divulgação proporciona ainda um método de detecção de cárie em ainda outras variações. O método compreende a introdução de um componente fluorescente carregado positivamente para uma cavidade oral de um indivíduo. A luz é dirigida para a cavidade oral e, em seguida, identificando qualquer fluorescência na cavidade oral que corresponde a uma localização de um ou mais de cárie na cavidade oral.

[0016] Em outros aspectos, a presente invenção

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7/89 proporciona um método de tratamento de cárie, compreendendo a introdução de uma nanoparticula carregada positivamente, compreendendo um agente remineralizante para uma cavidade oral de um sujeito, em que a nanoparticula carregado positivamente é capaz de se associar com um ou mais cariada lesões na cavidade oral do sujeito.

[0017] Em ainda outros aspectos, a presente divulgação contempla a utilização de uma composição fluorescente carregada positivamente para determinar uma localização de cárie nos dentes.

[0018] Em ainda outros aspectos, a presente divulgação contempla a utilização de um carregado positivamente que compreende um componente ou nanoparticulas compreendendo um agente re-mineralizante em um medicamento para o tratamento de cáries.

[0019] Outras áreas de aplicabilidade tornar-seevidentes a partir da descrição aqui fornecida. A descrição e exemplos específicos neste resumo são destinados a fins unicamente de ilustração e não se destinam a limitar o escopo da presente divulgação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0020] Os desenhos aqui descritos são apenas para fins ilustrativos de concretizações selecionadas e nem todas as implementações possíveis, e não se destinam a limitar o escopo da presente divulgação.

[0021] A Figura 1 mostra uma representação gráfica de um esquema de reação química para a preparação de nanoparticulas de amido de acordo com determinadas variantes da presente divulgação. As nanoparticulas não

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8/89 modificados (1) submetidas a cationização para preparar partículas catiônicas (2) . oxidação TEMPO em partículas catiônicas (2) e as partículas não modificadas (1) produz partículas zwitteriônicas (3) e partículas aniônicas (5), respectivamente. Química EDC / NHS é realizada em partículas (3) e (5) com a amina fluoresceína para se obter partículas catiônica marcadas por fluorescência (4) e partículas aniônicas marcadas por fluorescência (6).

[0022] A Figura 2 mostra os espectros de FTIR para nanopartícuias de amido não modificada (1), catiônicas (2), aniônicas (5), e zwitteriônicas (3), tal como descrito no contexto da figura 1 acima. As regions de interesse para os picos S e C = CH são realçados.

[0023] Figuras 3A-3B. A Figura 3A mostra um gráfico que resume os resultados de tamanho de partícula e potencial zeta para as nanopartícuias de amido modificado (StNPs) . O calibre é medido por dispersão de luz dinâmica ponderadas pelo intensidade e análise de rastreamento de nanopartícuias ponderadas pelo número. A Figura 3B mostra um quadro que resume os resultados de degradação de amido não modificado para (1), zwitteriónico (3), e catiônica fluorescente (4) nanopartícuias de amido. A coluna de iodo é uma medida da intensidade do vermelho, o que diminui a partir inicial para estados finais quando expostos a saliva, indicando degradação de amido. A reação de Benedict é medida por comparação dos valores de absorção a 575 nm e mostra um aumento na absorção após a degradação pela saliva, indicando a presença de açúcares redutores. (P <0,005 para todas as comparações iniciais finais vs).

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9/89 [0024] As Figuras 4A-4B mostram resultados de degradação de amido para StNP-1 (não modificada), StNP-3 (zwitteriónico), e StNP-4 (catiônica fluorescente) nanoparticulas de amido. A figura 4A mostra níveis de complexo amido-iodo. A Figura 4B mostra a redução do teor de açúcares por teste de Benedict. Ambos os gráficos mostram os níveis iniciais e uma medição final após 30 minutos de exposição a amilase salivar em saliva humana. A reacção de Benedict é medida por comparação dos valores de absorção a 575 nm e mostra um aumento na absorção após a degradação pela saliva, indicando a presença de açúcares redutores. Os resultados mostram que, na presença de saliva, amido e amido modificado nanoparticulas são degradados em açúcares simples. (P <0,005 para todas as comparações inicial contra finais). [0025] As Figuras 5A-5B mostram fluorescência ao longo do tempo com base em três condições de lavagem. A Figura 5A mostra a fluorescência ao longo de 2 horas (120 minutos) . A Figura 5B mostra a fluorescência ao longo de 20 minutos.

[0026] A Figura 6 mostra Tox8 ensaio de toxicidade celular de StNPs modificados após 2 horas de exposição em células HeLa. Mesmo em concentrações elevadas (1% por massa), todas as partículas são não-tóxicos.

[0027] Figuras 7A-7B. As Figuras 7A-7B mostram fotografias do mesmo dente antes e depois da exposição a uma pluralidade de nanoparticulas de amido catiônicas conjugados com um agente de imagiologia preparado de acordo com certos aspectos da presente divulgação. A Figura 7A é uma fotografia de dente com cáries induzidas

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10/89 artificialmente sem exposição às nanoparticulas de amido catiônicas fluorescentes, que não iluminam quaisquer microporos, enquanto que a Figura 7B é uma fotografia do mesmo dente após exposição às nanoparticulas fluorescentes de amido catiônicas. A Figura 7B mostra as alterações visíveis na cor do dente após exposição às nanoparticulas de amido catiônicas, conjugados com o agente de imagem, quando iluminado usando uma lâmpada de cura dentária padrão.

[0028] A Figura 8 ilustra um gráfico de barras que mostra uma diferença percentual intensidade de intensidade dente fundo intensidade lesão de cárie menos, com iluminantes imagens de lesões dentárias correspondentes acima de cada controlo, e por baixo barra catiico fluorescente StNP (usando uma lâmpada de cura dentária padrão). As marcas estatísticas como se segue: * mais escura do gue o fundo (0,05 <p <0,20); t Significativamente mais escura do que o fundo (p <0,05); + Significativamente mais brilhante do que o fundo (P <5/10).

[0029] Figuras 9A-9F. As Figuras 9A-9F ilustram uma vista de topo 2-fotão z-pilha representativa de imagens de uma superfície de lesões de cárie com respectivos corantes. O dente em branco não tingida na Figura 9A é semelhante ao fluorescente FITC-dextrano (Figura 9B), fluoresceína (Figura 9C) , fluorescente StNP aniónico (Figura 9D) , e os controlos não-fluorescente catiônica lesão (Figura 9F) . A amostra com lesões de cárie tratadas com StNPs fluorescentes catiônicas (Figura 9E) tem uma aparência manchada brilhante, com pontos iluminados identificar

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11/89 claramente as lesões da ordem de 5-10 micra de diâmetro e com profundidades de 5-15 microns.

[0030] A Figura 10 ilustra um exemplo de arquitetura da cavidade porosa iluminada por StNPs catiônicas fluorescentes para detectar a presença de lesões de cárie de acordo com certos aspectos da presente divulgação. As nanoparticulas preparadas de acordo com certos aspectos da presente divulgação adsorver à superfície do lúmen do poro deixando um espaço central. A lesão de cárie neste dente é de aproximadamente 10 microns de largura, por 8 microns de profundidade.

[0031] Figuras 11A-11B. A Figura 11A mostra uma representação gráfica de raio-X do fotão Espectroscopia (XPS) para resultados StNPs modificados, o que indica a presença de azoto da ordem de 2% para catiônicas e zwitteriónicos StNPs. Isto corresponde a uma eficiência de reacção teórico de 30-40% de unidades de glucose. Além disso, a presença de sódio e cloreto são rastreadas quanto a contaminante mais significativa. A Figura 11B mostra resultados H'-RMN para a oxidao de TEMPO como uma função de hipoclorito de sódio adicionado. O deslocamento do pico correspondente ao hidrogênio C6 5,2-5,4 ppm indica a conversão de hidroxilo a carboxilo na ordem de 40-50% de unidades de glicose.

[0032] A Figura 12 mostra uma representação gráfica de uma Análise Acompanhamento de nanopartícuia (NTA), análise de tamanho de partícula de amostras de nanoparticulas de amido modificados preparados de acordo com certos aspectos da presente divulgação, que mostram a distribuição do

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12/89 tamanho de partículas para cada amostra.

[0033] A Figura 13 mostra a fluorescência de lesões de cárie e desmineralização remineralizada. Lesões de cárie (inativos) remineralizada não iluminar após exposição a StNPs catiônicas fluorescentes, em contraste com lesões ativas (desmineralizada) cárie. * Contraste negativo (0,05 <p <0,20), t contraste negativo significativo (p <0,05), ** contraste positiva (0,05 <p <0,30), + positiva significativa contraste (p <10 ~ 5).

[0034] A Figura 14 mostra dois fótons micrografias das lesões de cárie remineralizada com e sem exposição a StNPs catiônicas fluorescentes. Imagens mais se assemelham a micrografia dois fótons de uma superfície não-lesão, destacando que as lesões remineralizadas são inativas e de uma perspectiva de superfície, curada.

[0035] A Figura 15 mostra os resultados de um estudo de libertação de fluoreto. O estudo indica que não existe ligeiro atraso na libertação de fluoreto quando liofilizados com as nanopartícuias de amido catiônica, da ordem de cerca de 30 minutos, a melhoria em solução de saliva artificial (AS), ou 10 minutos em solução (PBS) tamponada com fosfato-salino. Estes dados preliminares sugerem que o amido catiônico pode moderadamente ligar o sal de fluoreto aniónico para estender libertação, com a implicação de que partículas maiores, com ligação cruzada são necessários para alargar ainda mais o perfil de liberação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0036] Exemplos de concretizações são fornecidos para

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13/89 que esta revelação seja minuciosa, e transmita totalmente o escopo para aqueles que são técnicos versados no assunto. Numerosos detalhes específicos são apresentados como exemplos de composições específicas, componentes, dispositivos, e métodos, para proporcionar um entendimento exaustivo das concretizações da presente divulgação. Será evidente para os técnicos versados no assunto que os detalhes específicos não necessitam de ser empregados, de que as concretizações exemplificativas pode ser concretizadas em muitas formas diferentes e que não devem ser interpretados para limitar o escopo da revelação. Em alguns exemplos de concretizações, os processos bem conhecidos, estruturas de dispositivos bem conhecidos, e tecnologias bem conhecidas não são descritas em detalhe.

[0037] A terminologia aqui utilizada é para o propósito de descrever apenas concretizações particulares de exemplo e não se destina a ser limitativa. Tal como aqui utilizado, as formas singulares um, uma, e o pode ser a intenção de incluir as formas plurais, bem como, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Os termos compreende, compreendendo, incluindo e tendo, são inclusivas e, portanto, especificar a presença de características indicadas, elementos, composições, passos, inteiros, operações, e/ou componentes, mas não impedem a presença ou a adição de uma ou mais outras caracterticas, neros inteiros, etapas, operações, elementos, componentes e / ou grupos dos mesmos. Embora o termo aberto compreendendo, deve ser entendido como um termo nãorestritivo usado para descrever e reivindicar várias

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14/89 concretizações aqui apresentadas, em certos aspectos, o termo pode, alternativamente, ser entendido como sendo, em vez de um prazo mais limitante e restritiva, tais como consistindo de ou 'consistindo essencialmente em'. Deste modo, para qualquer dada concretização recitação passos composições, materiais, componentes, elementos, características, números inteiros, de operações, e / ou de processo, a presente divulgação também inclui especificamente concretizações que consiste em, ou consistindo essencialmente de, estas composições citadas, materiais, componentes, elementos, características, números inteiros, operações e/ou processos etapas. No caso de constituído por, a concretização alternativa exclui quaisquer passos composições, materiais, componentes, elementos, características, números inteiros, de operações, e/ou adicionais de processo, enquanto que no caso de consistindo essencialmente em, quaisquer composições adicionais, os materiais, componentes, elementos, características, números inteiros, operações e/ou etapas do processo que afectam materialmente as características básicas e novas são excluídos de uma tal concretização, mas quaisquer composições, materiais, componentes, elementos,

características,	números	inteiros	, as	operações, e /	ou
etapas do processo que	não afectem	materialmente	as
características	básicas	e novas	podem	ser	incluídos	na
concretização.
[0038] Qualquer método de	etapas	, os	processos	e
operações aqui	descritas	não são	para	ser	interpretados

como requerendo, necessariamente, o seu desempenho na ordem

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15/89 particular discutidas ou ilustradas, a menos que especificamente identificado como uma ordem de desempenho, é também para ser entendido que os passos adicionais ou alternativos podem ser empregues, a menos que indicado de outra forma.

[0039] Quando um componente, elemento, ou camada é referida como sendo ligado, acoplado a, ligado de, ou acoplado ao outro elemento ou camada, pode ser directamente ligado, acoplado, ligado ou acoplado ao outro componente, elemento, ou camada, ou elementos intervenientes ou camadas podem estar presentes. Em contraste, quando um elemento referido como estando directamente sobre, directamente acoplado a, directamente ligada a ou directamente acoplado ao outro elemento ou camada, pode não haver elementos intervenientes ou camadas presentes. Outros termos utilizados para descrever a relação entre os elementos deve ser interpretado de uma forma semelhante (por exemplo, entre versus directamente entre, adjacente versus diretamente adjacente, etc.). Tal como aqui utilizado, o termo e / ou inclui quaisquer e todas as combinações de um ou mais dos itens mencionados associados.

[0040] Embora os termos primeiro, segundo, terceiro, etc., podem ser aqui utilizados para descrever várias etapas, elementos, componentes, regions, camadas e/ou secções, estes passos, elementos, componentes, regions, camadas e/ou secções deve não ser limitado por estes termos, a menos que indicado de outra forma. Estes termos podem ser utilizados apenas para distinguir uma etapa,

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16/89 elemento, componente, região, camada ou secção de um outro passo, elemento, componente, região, camada ou secção. Termos tais como primeiro, segundo, e outros termos numéricos, quando aqui utilizado, não implica uma sequência ou ordem a menos que claramente indicado pelo contexto. Assim, um primeiro passo, elemento, componente, região, camada ou secção discutido abaixo, pode ser denominado um segundo passo, elemento, componente, região, camada ou secção, sem nos afastarmos dos ensinamentos dos exemplos de concretizações.

[0041] Termos espacialmente ou temporalmente ou

relativos,	tais como	antes, depois	, interior,
exterior,	abaixo,	abaixo, inferior, cima,
superior,	e similares	, pode ser aqui	utilizado para
facilidade	da descrição	para descrever um	elemento ou a
relação de	recurso a um	outro elemento (s)	ou traço (s) ,
tal como	ilustrado	nas figuras. Espacialmente ou

temporalmente termos relativos podem ser pretende abranger diferentes orientações do dispositivo ou sistema em utilização ou funcionamento em adição à orientação representada nas figuras.

[0042] Ao longo do presente relatório descritivo, os valores numéricos representam medidas aproximadas ou limites para intervalos para abranger pequenos desvios em relação aos valores indicados e concretizações que têm sobre o valor mencionado, bem como os que têm exactamente o valor mencionado. Excepto nos exemplos de trabalho previstas no final da descrição detalhada, todos os valores numéricos dos parâmetros (por exemplo, de quantidades ou

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17/89 condições) neste relatório descritivo, incluindo as reivindicações anexas, são para ser compreendidos como sendo modificados em todos os casos pelo termo cerca de ou se cerca de realmente aparece antes do valor numérico, cerca de indica que o valor numérico afirmado permite uma ligeira imprecisão (com alguma abordagem para a exatidão do

valor	; cerca	de ou razoavelmente	próximo do	valor;	por
pouco	) . Se a	imprecisão	fornecida	por cerca de	não	é de
outro	modo	entendido	no estodo	da técnica	com	este
significado	ordinário,	em seguida	, cerca de,	tal	como
aqui	utilizado indica,	pelo menos, variações	que possam

surgir a partir de métodos convencionais de medição e utilizando tais parâmetros.

[0043] Além disso, a divulgação das faixas inclui a divulgação de todos os valores e gamas ainda divididas dentro de toda a gama, incluindo pontos de terminação e sub-intervalos dados para os intervalos.

[0044]	A divulgação de todas	as patentes, pedidos	de
patente, artigos, publicações e	outros	referenciados	ou
mencionados	nesta descrição são	aqui	incorporadas	por
referência	aqui .
[0045]	Exemplos de concretizações	irá agora	ser

descrito mais completamente com referência aos desenhos anexos.

[0046] A cárie mundial é a doença crônica mais comum e quase todas as pessoas vão desenvolver cáries em algum momento de sua vida. Nos Estados Unidos, as despesas dentais nacionais foi estimado em cerca de US $ 133,5 bilhões em 2014 e deverá crescer para cerca de US $ 183,4

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18/89 bilhões em 2024. Doença dental também é uma das principais causas de perda econômica e social para as pessoas e países. Em 1996, a doença oral é estimada para ter resultou em 2,4 milhões de dias de trabalho e 1,6 milhões de dias de escola perdidos nos EUA. Estima-se esses custos indiretos aumentar a carga econômica total em 50%. Adultos e crianças em classes socioeconômicas baixas têm mais cárie dentária não tratadas, porque o custo do tratamento é demasiado elevado.

[0047] Se lesões de cárie ativas podem ser diagnosticadas antes da cavitação irreversível, o paciente e dentista pode ser alertados para melhorar a higiene dental, em regions específicas da boca. As lesões de cárie inicialmente se formam quando as bactérias do biopelícula sobre uma superfície do dente fermentam açúcares e produzem ácidos, que desmineralizam o esmalte resultando numa lesão branca local inicial. No entanto, o processo é dinâmico e lesões precoces chamadas microporos ou lesões de cáries incipientes são reversíveis por meio de remineralização usando cálcio e fósforo na saliva, auxiliado pela presença de fluoreto em água potável e pasta de dentes (ver B. Clarkson, Redistribution of enamel fluoride during white spot lesion formation: an in vitro study on human dental enamel, Caries Res. 1981, 15) Os tratamentos dentários conservadores que prendem ou revertem o processo de desmineralização podem ser eficazes nesta fase. Quando adequadamente remineralizada, a superfície do dente permanece intacta, no entanto, se a descalcificação continua, a cavitação ocorre irreversível, o que requer um

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19/89 procedimento dentário ou restauração cirúrgica invasiva.

[0048] A cárie como aqui referida, inclui diversas fases de desmineralização do esmalte e a deterioração bacteriana de um dente, incluindo aumentos iniciais microscópicos no tamanho de poro do esmalte dos dentes (por exemplo, desenvolvimento de microcavidade) à extensa deterioração e as cavidades que conduzem à perda grave de estrutura de dente e eventualmente perda do dente. O traço característico de lesões de cáries ativa no esmalte com descalcificação, quando seca, é uma superfície branca e áspera. Isto indica um aumento no tamanho de poro microscópico do esmalte. Uma lesão ativa é um que está a avançar para a cavitação (desmineralizante) e pode ser considerada como tendo uma lesão ligeiramente descalcifiçada (aproximadamente 5% em comparação com esmalte normal) de superfície microporosa, sobrepondo-se uma lesão do subsolo que pode ter porosidade de 30-40% (ver B. Clarkson, et al. , Redistribution of enamel fluoride during white spot lesion formation: an in vitro study on human dental enamel, Caries Res. 1981, 15) . A desmineralização subssuperficial pode eventualmente causar colapso da superfície do dente o que se sobrepõe, criando cavitação. Uma lesão inativa não está a progredir porque a porosidade, especialmente sobre a superfície exposta, foi reduzido por minerais e / ou a deposição de proteína, facilitando assim o tratamento conservador. Geralmente lesões inativos não necessitam de tratamento enquanto que as lesões ativas fazer. Cedo lesões ativas permitir o tratamento remineralização conservador, enquanto que as

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20/89 lesões cavitadas requerem invasive restauração dentária.

[0049] A capacidade para diagnosticar a cárie, numa fase inicial de desenvolvimento pode ser vantajosa como um tratamento precoce pode reverter a formação de cavidades. No entanto, os métodos convencionais de detecção de cárie ter sido inadequada ou mesmo prejudiciais e ocorrem geralmente muito tarde no desenvolvimento de cárie / cavidades para inverter ou diminuir ainda mais danos.

[0050] Em certos aspectos, a presente invenção proporciona uma composição de higiene oral para a detecção de uma ou mais lesões de cárie em dentes na cavidade oral de um indivíduo. A composição de cuidado oral pode ser administrada ao sujeito para a detecção e diagnóstico da presença de uma ou mais lesões de cárie. O sujeito pode ser um humano, animal de companhia, como um gato, cachorro, ou cavalo, e similares. A composição de cuidado oral pode compreender um componente ou uma nanoparticula. A composição tem, pelo menos, uma região catiônica ou uma carga global positiva, que é capaz, em que a composição tem uma porção catiônica ou uma carga global positiva, que é capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando componente ou nanopartícuias estão associadas com a mesma. O componente ou nanopartícuias podem compreender um rolamento de polímero biocompatível, de base biológica, e / ou biodegradável, pelo menos, uma região catiônica ou possuindo uma carga líquida positiva que é capaz de se associar com um ou mais cáries ou de lesões de cárie de um dente em uma cavidade bucal de um sujeito. O componente ou nanoparticula também compreende um agente de imagiologia,

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21/89 um ingrediente ativo {por exemplo, um agente terapêutico) , ou combinações dos mesmos. Um agente de imagiologia pode ser opcionalmente ligado ao, bio-base e polímero biocompatível / ou biodegradável. Como será discutido a seguir, a composição de cuidado oral pode ainda compreender um veículo de cuidado oral ou veículo de administração.

[0051] Em certos aspectos, o componente ou nanoparticula pode indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando o componente ou nanoparticulas é associado com um ou mais lesões de cárie no dente do sujeito. Em outros aspectos, o componente ou nanoparticulas é capaz de tratamento de uma ou mais lesões de cárie quando o componente ou nanoparticulas é a ela associada no dente do sujeito. Em certos outros aspectos, o componente ou nanoparticulas é, assim, capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie e tratamento de uma ou mais lesões de cárie quando o componente ou nanoparticulas é associado ao mesmo. A composição de cuidado oral compreende ainda um veículo oralmente aceitável.

[0052] Em determinadas variantes, a presente divulgação fornece nanoparticulas para administração oral que podem ser componentes de diagnóstico para a detecção de uma ou mais lesões de cárie em dentes na cavidade oral de um indivíduo. Uma composição para cuidados orais compreendendo as nanoparticulas podem ser administradas ao sujeito para a detecção e diagnóstico da presença de uma ou mais lesões de cárie. Como será discutido abaixo, as nanoparticulas podem ser incorporadas numa composição de cuidado oral que compreende ainda um veículo ou carreador

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22/89 de entrega cuidado oral. A nanopartícuia compreende um polímero biocompatível e biodegradável, tendo, pelo menos, uma região catiônica {por exemplo, tendo uma carga positiva). Em certos outros aspectos, a nanopartícuia pode apresentar uma carga positiva líquida global. A nanopartícuia também compreende um agente de imagem associada com (por exemplo, por colagem) com o polímero biocompatível e biodegradável.

[0053] Se lesões de cárie ativas podem ser diagnosticadas antes da cavitação irreversível, o paciente e dentista pode ser alertados para melhorar a higiene dental, em regions específicas da boca e iniciar estratégias de remineralização.

[0054] A capacidade de diferenciar entre lesões de cárie inativos e ativos podem ser muito úteis em monitorizar a progressão da cárie após o tratamento usando a remineralização, a fim de permitir que o dentista e paciente dentário a implementação de estratégias de tratamento conservador, evitando procedimentos de restauração mais invasivos e caros, tais como perfuração e preenchimento ou outros procedimentos invasivos, bem como a capacidade para reduzir a exposição do paciente à radiação nociva de obtenção de imagens de raios-X, os quais podem ser indesejáveis especialmente em crianças.

[0055] Conforme explicado acima, em oposição a lesões inativa que têm uma superfície fechada, o aspecto característico de lesões de cárie ativas no esmalte é uma superfície branca e áspera (também conhecido como um lesão de ponto branco), combinadas com porosidade superficial

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23/89 que fornece acesso à lesão ativa. Além disso, as superfícies internas de lesões de cárie ativos possuem uma carga de superfície negativa. Consequentemente, a carga liquida total ou regions catiônicas das nanoparticulas de acordo com os presentes ensinamentos proporcionam a capacidade de segmentar uma ou mais destas lesões do dente por atração eletrostática e adsorção nas superfícies expostas destas lesões.

[0056] Assim, um polímero biocompatível, biodegradável, e / ou de base biológica tem, pelo menos, uma região catiônica {por exemplo, tendo uma carga positiva) capaz de se associar seletivamente com um ou mais lesões de cárie que possuem uma carga de superfície negativa sobre um dente em uma cavidade oral de um indivíduo. A nanopartícuia compreende, pelo menos, um agente de imagiologia que permite a detecção da partícula depois de ter sido administrado e depois as nanoparticulas associados com as uma ou mais regions de lesões de cárie no dente.

[0057] Por biocompatível, entende-se que um material ou combinação de materiais pode estar em contato com as células, tecido in vitro ou ín vivo, ou utilizado com um sujeito (tais como, mamíferos ou outros organismos) e tem propriedades toxicológicas aceitáveis para contato e / ou o uso benéfico com tais células, tecidos e/ou animais. Por exemplo, um material biocompatível pode ser um que seja adequado para administração num sujeito, sem consequências adversas, por exemplo, sem toxicidade substancial ou resposta inflamatória aguda ou crônica e / ou a rejeição

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24/89 aguda do material pelo sistema imune, por exemplo, através uma resposta de células T. Será reconhecido, é claro, que biocompatibilidade é um termo relativo, e algum grau de resposta inflamatória e/ou imunológica é de se esperar, mesmo para materiais que são altamente compatível com o tecido vivo. No entanto, os materiais não biocompatíveis são tipicamente aqueles materiais que são altamente tóxicos, inflamatória e/ou são agudamente rejeitados pelo sistema imune, por exemplo, um material não-biocompatível implantado num sujeito pode provocar uma resposta imune no sujeito que é grave o suficiente, de tal modo que a rejeição do material pelo sistema imunitário não pode ser adequadamente controlada, em alguns casos, até mesmo com a utilização de drogas imunossupressoras, e muitas vezes pode ser de um grau tal que o material deve ser removido a partir do sujeito. Em certos aspectos, materiais biocompatíveis são aqueles que são aprovados para uso em seres humanos por uma agência reguladora adequada, tal como o Federal Drug Administration (FDA) nos Estados Unidos; a Comissão Européia (CE) / Agência Européia de Medicamentos (EMEA) na Europa; ou produtos de saúde e ramo de Alimentos (HPFB) no Canadá.

[0058] Por biodegradável, em certos aspectos, o material dissolve-se ou desintegra-se em taxas diferentes ex vivo ou in vivo. Dissolver refere-se a desintegração física, erosão, ruptura e/ou dissolução de um material e pode incluir a reabsorção de um material por um organismo vivo. O material polimérico que forma o de nanoparticulas pode dissolver-se ou desintegrar-se em taxas diferentes ou

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25/89 ter uma solubilidade diferente (por exemplo, a solubilidade aquosa) que impactos a taxa de dissolução. Os materiais podem dissolver-se ou corroer após exposição a um solvente que compreende uma concentração elevada de água, tal como saliva, soro, crescimento ou meios de cultura, o sangue, ou fluidos corporais. Desintegração podem também incluir o material de quebrar em pedaços pequenos, que podem formar conjuntamente um colóide ou gel. Em determinadas variantes, a nanopartícuia ou componente degrada num período de tempo maior do que ou igual a cerca de 30 minutos. Em outras variações, a nanopartícuia ou componente pode degradar em menos do que ou igual a cerca de 30 dias após a introdução na cavidade oral e exposição à saliva. Uma composição oral pode ter um tempo de degradação de uma maior do que ou igual a cerca de 30 minutos para menos do que ou igual a cerca de 30 dias após a introdução na cavidade oral.

[0059] Como exemplo de biodegradação, saliva que contém a enzima amilase natural pode agir de acordo com amido para clivar as ligações glicosídicas e reduzir o seu peso molecular elevado (MW), estrutura para resultar em baixo mono-solúvel em água MW e oligossacarídeos e açúcares.

[0060] Em certos aspectos, o material pode ser biobaseado, o que significa que, pelo menos, uma porção substancial, por exemplo 50% ou mais, de um material é feita a partir de uma ou mais substâncias derivadas de organismos vivos ou organismos que já foram vivos. Um material bio-baseado pode compreender biopolímeros, que são polímeros produzidos por organismos vivos ou derivados de

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26/89 polímeros produzidos por organismos vivos.

[0061] A nanopartícuia compreende, assim, um polímero, tal como um polímero biocompatível, biodegradável, e/ou de base biológica, tendo, pelo menos, uma região catiônica {por exemplo, tendo uma carga positiva). Em certos aspectos, a zona superficial de, pelo menos, uma catiônica na nanopartí cuia tem um valor potencial zeta ao pH da saliva (um pH de cerca de 7) que é maior do que ou igual a cerca de 0 até menos do que ou igual a cerca de 50 mV, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 2 mV para valores inferiores ou iguais a cerca de 30 mV, e em outras variações maiores do que ou iguais a cerca de 5 mV a menos do que ou igual a cerca de 20 mV. Em determinadas variantes, a nanopartícuia tendo essas gamas de potencial zeta é, assim, capaz de se associar com um ou mais lesões de cáries na superfície de um dente que tem uma carga negativa. Em outros aspectos, as nanoparticulas ou componentes pode ter uma carga positiva líquida de menos do que ou igual a cerca de 30 mV ou opcionalmente menos do que ou igual a cerca de 20 mV. Em determinadas variantes, a nanopartícuia ou componente pode ter uma carga global positiva e/ou um potencial zeta que corresponde a qualquer um dos valores especificados acima. Em uma variação, a nanopartícuia ou componente pode ter uma carga global positiva e/ou um potencial zeta de pelo maior do que ou igual a cerca de 2 mV a um pH de 7.

[0062] Sem se pretender ser limitado por qualquer teoria em particular, acredita-se que lesões de cárie ativas têm uma carga negativa. O processo de

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27/89 desmineralização libera íons livres, tais como os íons de cálcio e íons de magnésio, muitas das quais são catiônica. Libertação destes íons parece resultar na restante superfície desmineralizada ter uma carga negativa. Um composto ou de nanoparticulas que têm unidades catiônicas ou uma carga global positiva, por exemplo de dois ou mais mV, é atraído para a lesão activa. No entanto, alguns estudos com outras nanoparticulas carregadas positivamente (por exemplo, nanoparticulas de ouro e nanoparticulas de lípidos) descobriram que as partículas com uma carga positiva mais elevada, por exemplo, um potencial zeta de +38 mV, teve alguns efeitos tóxicos. Enquanto outros estudos não demonstraram qualquer efeito tóxico com tais nanoparticulas carregadas positivamente, em certos aspectos, as nanoparticulas utilizado de acordo com certos aspectos da presente divulgação têm apenas uma carga positiva moderada, por exemplo, menos do que ou iguais a cerca de 30 mV ou opcionalmente menor ou igual a cerca de 20 mV. Os componentes ou as nanoparticulas são opcionalmente solúvel em água ou dispersível.

[0063] Em determinados aspectos, a composição tem uma porção catiônica ou uma carga positiva líquida. Deste modo, um componente pode ser um material que compreende um composto que tem porções catiônicas ou uma carga positiva líquida, como um composto à base de amido funcionalizada por meio de exemplo, a qual é utilizada para administração oral e é capaz de se associar com um ou mais lesões de cárie em um dente. Em outros aspectos, uma nanopartícuia é fornecido, o qual pode compreender o mesmo composto (por

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28/89 exemplo, um composto funcionalizado à base de amido), de modo que a nanoparticula, assim, também tem porções catiônicas ou uma carga liquida positiva de modo que ele é capaz de se associar com um ou mais lesões de cárie em um dente. Alternativamente, uma nanoparticula pode compreender um ou mais de um polímero, um agente de imagiologia, e um ingrediente ativo (por exemplo, um agente terapêutico), onde um ou mais destes componentes tem uma carga negativa, mas a nanoparticula ainda apresenta uma carga positiva líquida ou porções catiônicas capazes de se associar com uma lesão de cárie ativo em um dente.

[0064] Em certos aspectos, o polímero biocompatível e biodegradável é em si ou catiônica pode ser um copolímero compreendendo domínios catiônicas. Em outras variações, o polímero biocompatível e biodegradável é feita reagir com uma unidade catiônica para criar uma ou mais regions catiônicas na superfície da nanoparticula. Tal vínculo pode ser uma ligação covalente ou uma ligação iônica. Em certos aspectos, a ligação é uma ligação covalente entre a unidade catiônica e o polímero biocompatível e biodegradável. A nanoparticula pode ser zwitteriónico e incluem ambas as regions carregadas positivamente e regions carregadas negativamente.

[0065]	Em determinadas	variantes,	o	polímero
biocompatível	e biodegradável	pode ser	um	polímero
seleccionado	a partir do grupo	que consiste	em:	um mono-,

oligo-, ou polissacárido, carboximetilcelulose, amido polimérico, dextrina, dextrano, celulose, quitosano, gelatina, polietilenoimina (PEI), poli (L-lisina) (PLL),

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29/89 poli (L-arginina), poli (amidoamina) (PAA), poli (amino-coéster) (PAE), poli (2-N, N-dimetilaminoetilo) PDMAEMA, poli (4-vinilpiridina) (P4VP), poliésteres, poli (ácido acrílico), poli (ácido metacrílico), um polialquilenoglicol, um éter de vinil metilo / anidrido maleico, combinações e seus equivalentes, amidos exemplificativos incluem amilose ou amilopectina.

[0066] No caso do polímero biocompatível e biodegradável é em si um polímero catiônico, que pode ser seleccionado a partir do grupo que consiste em: uma ou catiônica modificado cationicamente mono-, oligo-, ou polissacarídeo, carboximetilcelulose, amido, dextrina, dextrano, quitosano, celulose , gelatina, polietilenoimina (PEI), poli (L-lisina) (PLL), poli (L-arginina), poli (amidoamina) (PAA), poli (amino-co-éster) (PAE), poli (2-N , N-dimetilaminoetilo) PDMAEMA, poli (4-vinilpiridina) (P4VP), combinaes e equivalentes das mesmas. Em determinadas variantes, o polímero biocompatível pode compreender uma amina, tal como uma amina terciária ou uma amina quaternária. Em outras variações, o polímero biocompatível e biodegradável compreende um produto da reacção de cloreto de trimetil amónio glicidilo ligados ao polímero biocompatível e biodegradável. Em ainda outras variações, o polímero biocompatível pode ser zwitteriônico.

[0067] Em outras variações, a região catiônica sobre a nanopartícuia compreende uma unidade catiônica ligado com o polímero biocompatível e biodegradável. Em determinadas variantes, a porção catiônica pode compreender uma amina, tal como uma amina terciária ou uma amina quaternária, ou

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30/89 um grupo zwitteriónico. Em uma variação, a unidade catiônica é um produto da reacção de cloreto de trimetil amónio glicidilo ligados ao polímero biocompatível e biodegradável. Numa forma de realizao, uma nanopartícuia é fabricado que compreende nanopartícuias de amido que têm um tamanho de partícula que varia de maior do que ou igual a cerca de 20 nm a menos de ou igual a cerca de 250 nm. Tal como será discutido mais abaixo, a nanopartícuia amido é, em seguida, modificada para incluir uma porção catiônica que compreende um produto da reacção de cloreto de amónio de glicidilo de trimetilo.

[0068] O termo nano-dimensionado ou nanômetros dimensionados como aqui utilizado é geralmente entendido como sendo menor do que ou igual a cerca de 1 micrómetro (ou seja, 1, 000 nanômetros) . Assim, a nanopartícuia tem pelo menos uma dimensão espacial, que é menos do que cerca de 1 μπ l , opcionalmente menos do que ou igual a cerca de 750 nm, opcionalmente menos do que cerca de 500 nm, e em determinados aspectos, menos do que cerca de 200 nm. Em certos aspectos, todas as dimensões espaciais da componente de nanopartícuias são menos do que ou igual a cerca de 1 pm (1000 nm).

[0069] Em certos aspectos, as nanopartícuias da presente memória descritiva têm um tamanho médio de partícula ou diâmetro de menos do que ou igual a cerca de 1000 nm. Em certos aspectos, o diâmetro médio das nanopartícuias pode ser maior do que ou igual a cerca de 1 nm até menos do que ou igual a cerca de 1000 nm, opcionalmente iguais ou superiores a cerca de 10 nm a menos

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31/89 de ou igual a cerca de 1000 nm, facultativamente maior do que ou igual a cerca de 20 nm a menos de ou igual a cerca de 1000 nm, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 30 nm e menos do que ou igual a cerca de 1000 nm, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 50 nm e menos do que ou igual a cerca de 1000 nm, opcionalmente iguais ou superiores a cerca de 100 nm a menos de ou igual a cerca de 1000 nm, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 10 nm a menos de ou igual a cerca de 900 nm, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 100 nm de menos do gue ou igual a cerca de 900 nm, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 10 nm a menos de ou igual a cerca de 800 nm, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 100 nm a menos de ou igual a cerca de 800 nm, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 10 nm a menos tha n ou igual a cerca de 500 nm, opcionalmente iguais ou superiores a cerca de 100 nm a menos de ou igual a cerca de 500 nm, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 10 nm a menos de ou igual a cerca de 300 nm, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 50 nm e menos do gue ou igual a cerca de 300 nm, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 100 nm a menos de ou igual a cerca de 300 nm, e em determinadas variações, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 200 nm a menos que ou igual a cerca de 300 nm. Deve notar-se que um componente utilizado na composição de higiene oral pode ter, pelo menos, uma dimensão dentro dos mesmos intervalos listados acima para a nanoparticula.

[0070] Em alguns aspectos, as nanoparticulas podem ter

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32/89 um tamanho médio que é menor do que o tamanho dos poros na superfície de uma lesão activa. 0 tamanho de tais poros pode variar, mas são geralmente na gama de 500 nm. Por conseguinte, um tamanho médio de partícula das nanopartícuias podem ser menos do que ou igual a cerca de 500 nm.

[0071] Por exemplo, as nanopartícuias podem ser feitas por um processo que compreende a) preparação de uma primeira fase que compreende uma dispersão de amido em água, b) preparação de uma dispersão ou emulsão da primeira fase numa segunda fase líquida, c) a ligação cruzada do amido presente na primeira fase; e d) separação das partículas de amido assim formada, ou por outro processo, tal como o descrito na Patente US N ° 6,755,915. Em alguns exemplos, as nanopartícuias produzidos por tais métodos são estimadas para ter um tamanho de partícula inferior a 600 nm.

[0072] As nanopartícuias incluem partículas opcionalmente constituídas parcialmente ou inteiramente de materiais orgânicos. Em certos aspectos, as nanopartícuias podem parcialmente ou inteiramente compreendem polímeros reticulados, o que pode, em alguns casos, ser uma única molécula.

[0073] A nanopartícuia pode ter uma forma redonda {por exemplo, uma esfera ou esferóide forma) ou pode ter uma variedade de outras formas, tais como discos, plaquetas, barras, varetas, e outros semelhantes.

[0074] Sem se ser limitado ou restringido por qualquer teoria em particular, as nanopartícuias à base de amido

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33/89 ceroso pode, em alguns casos, ser feita inteiramente ou parcialmente, de uma ou mais moléculas de não-reticulados dado que a amilopectina é um polímero de peso molecular altamente ramificada e alta, e que certos agentes de ligação cruzada pode ser reversível em água, especialmente a baixas concentrações.

[0075] A nanopartícuia pode ser uma partícula de amido regenerada. Por regenerada, entende-se que a partícula é formada por parcialmente ou completamente destruir a estrutura cristalina de grânulos de amido nativo, por exemplo, por aquecimento e/ou processamento termomecânica, e re-combinando os produtos de agregação física e / ou reticulação. Por exemplo, as nanopartícuias podem ser feitos por plastificação amido usando forças de cisalhamento, opcionalmente em um extrusor, e opcionalmente a adição de um agente de reticulação durante o processamento. Exemplos de tais processos são descritos na Patente dos EUA No. 6677386, US Pub. No. 2011/0042841; Delong Song et al, Carbohydrate Polymers 85 (2011) 208-214; A Publicação Internacional PCT N ° WO 2011/071742 A2; A Patente US N ° 6.755.915; A Publicação Internacional PCT N ° WO 2010/084088; e Publicação PCT N ° WO 2010/065750 Internacional. Alternativamente, podem ser utilizadas partículas fragmentadas. GB 1420392, por exemplo, descreve um método de produção de partículas de amido fragmentados por amido de ligação cruzada antes da extrusão.

[0076] Em algumas variações, as nanopartícuias são feitas de acordo com um processo descrito na Pat. No. 6.677.386 e US Pub. No. 2011/0042841. Neste processo, um

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34/89 biopolero, tal como o amido, é combinado com um ou mais plastificantes. Esta combinação é misturada sob elevadas forças de corte, por exemplo, em um parafuso duplo entrelaçada totalmente extrusora co-rotativa, para plastificar o biopolímero e criar uma fase de fusão termoplástica em que a estrutura cristalina do biopolímero é removido. Um agente de reticulação é adicionado ao extrusor, enquanto a mistura continua, para formar nanoparticulas à base de amido com ligações cruzadas. As nanoparticulas de sair da extrusora como um fio de material extrudido, que é moldo até um pó seco fino. As nanoparticulas estão presentes no pó numa forma aglomerada, e podem ser dispersos num meio aquoso. Exemplos particulares de nanoparticulas feitas por este processo incluem comercialmente disponíveis nanoparticulas Ecosfera ™ disponíveis a partir EcoSynthetix Inc. de Burlington, Ontário, Canadá.

[0077] Em determinadas variantes aqui descritas, uma porção catiônica e uma imagem latente ou agente terapêutico estão quimicamente ligados ao mesmo polímero, de modo que um composto pode ser usado que não está na forma de uma nanoparticula, mas sim pode ser considerado um componente na composição. Por exemplo, porque as reaces aqui descritas para preparar um catiônica de nanoparticulas e ligação de um agente fluorescente para a nanoparticula ambos envolvem ligação polímeros à base de amido para dentro da nanoparticula, reacções semelhantes podem ser executadas em uma forma solúvel de amido, tais como amido cozido, amido solúvel a frio, amido pré-gelatinizado, ou um derivado de

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35/89 amido de peso molecular mais baixo, tais como dextrina ou dextrano, ou outros hidratos de carbono oligoméricos ou poliméricos outros polímeros possuindo unidades. Por exemplo, o polímero pode compreender unidades de repetição de glicose. Em outros aspectos, o polímero compreende grupos hidroxi. Deve notar-se, no entanto, que uma concretização empregando um composto solúvel (em oposição a uma nanoparticula dispersível) pode ser mais difícil de fornecer em uma composição aquosa estável; podem ter capacidade limitada para transportar um agente ativo {por exemplo, numa massa de agente ativo por massa de base de composto); ou não pode preferencialmente associar com lesões ativas mais porosos (como oposição a lesões inativos menos porosos), na mesma medida como uma nanoparticula faz. Por conseguinte, em determinados aspectos preferenciais, uma nanoparticula é utilizado numa dispersão aquosa ou solução. Em outras variações, um componente {por exemplo, um composto) utilizado numa dispersão aquosa ou solução pode ter um tamanho médio maior do que ou igual a cerca de 1 nm ou, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 10 nm [0078] O agente de imagiologia pode ser uma variedade de agentes de diagnóstico ou de imagiologia que permitem a detecção de quando adminstrado a uma cavidade oral de um indivíduo. Em determinadas variantes, pode ser utilizado um ou mais agentes de imagiologia. O agente de imagiologia na nanoparticula ou componente pode ser capaz de detecção por inspecção visual da cavidade oral com o olho humano, usando uma lâmpada de endurecimento dentário, por exemplo, por um

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36/89 clinico dentário, assistente de dentista ou higienista. Em determinadas variantes, a inspecção visual compreende a utilização de um filtro óptico. 0 filtro óptico pode ser um par de óculos com filtro UV desgastadas pelo clínico, assistente ou higienista. Assim, o agente de imagiologia pode ser capaz de detecção por inspecção visual ou a fotografia digital da cavidade oral, enquanto se faz incidir uma luz de endurecimento dentário (expondo a cavidade oral e dentária para electromagnética proveniente da lâmpada) sobre o agente de imagiologia. Em outros aspectos, a inspecção visual ou a fotografia digital compreende a utilização de um filtro óptico ou de filtragem da imagem digital.

[0079] O agente de imagem está associado com o polímero biocompatível e biodegradável. Em certos aspectos, o agente de imagiologia é ligado ao polímero. O agente de imagiologia pode compreender um fluororo que emite fluorescência em resposta à radiação electromagnética a partir de uma lâmpada de cura disponíveis comercialmente padrão dental que tipicamente emite luz azul. Tais lâmpadas de cura dental tipicamente emitem radiação eletromagnética com um comprimento de onda maior do que ou igual a cerca de 350 nm a menos de ou igual a cerca de 600 nm, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 400 nm a menos de ou igual a cerca de 500 nm, e em determinadas variações, superiores ou igual a cerca de 430 nm a menos de ou igual a cerca de 480 nm. Numa variação, o fluoróforo compreende uma molécula de fluoresceina que é conjugado de forma covalente ao polímero biocompatível e biodegradável. A fluoresceina é um

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37/89 fluoróforo adequado devido à sua segurança compreendido e baixa toxicidade. No entanto, uma variedade de marcas fluorescentes pode ser utilizadas para fins de diagnóstico, incluindo rodamina, e Alexa FLUO® fluorodyes vendido por Molecular Probes, Inc.

[0080] Outros agentes de imagiologia são também contempladas como estando ligado a ou incluídos {por exemplo, disperso dentro) o polímero biocompatível e biodegradável. Numa variante, o agente de formação de imagens compreende pelo menos um corante ou corante biocompatível. Em certos aspectos, um ou mais podem ser utilizados corantes biocompatíveis. Em certas concretizações, corantes, pigmentos, ou corantes são facultativamente seleccionados que são aprovados para incorporação em um alimento, medicamento, ou cosmético por uma agência reguladora, tal como FD & C ou D & C pigmentos e corantes aprovado pela Federal Drug Administration (FDA) para utilização nos Estados Unidos. Os corantes biocompatíveis e pigmentos incluir cores naturais, incluindo a título de exemplo não limitativo, caramelo corante (E150), anato (E160b), corante verde de chlorella algas (E140), cochonilha (E120), betanina extraída a partir de beterraba, cúrcuma (E100 ), açafrão (160a), colorau (E160c), óxidos de ferro (El 72) e sumo de baga de sabugueiro. Outros corantes biocompatíveis e pigmentos incluem corantes sintéticos biocompatíveis e lagos e corantes. Os corantes, tais alimento seguro e/ou cosmeticamente aceitáveis, entre os úteis aqui incluem FD & C Red No. 3 (sal de sódio de tetraiodofluorescein), FD & C

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Red N ° 40 (ácido 2-naftalenossulfónico), Food Red 17, sal dissódico de 6-hidroxi- 5 - {(2-metoxi-5-metil-4sulfofenil) azo} -2-naf talenossulf único, Food Yellow 13, sal de sódio de uma mistura de ácidos mono e dissulfónicos de quinophtalone ou 2- (2-quinolil) indanodiona , FD & C Yellow No. 5 (sal de sódio de 4-p-sulfofenilazo-LPsulfofenil-5-hidroxipirazol-3 ácido carboxílico), FD & C Yellow No. 6 (sal de sódio de p-sulfofenilazo-B-naftol-6monossulfonato) , FD & C Verde N ° 3 (sal dissódico de 4 {[4- (N etil-p-sulfobenzilamino) -fenil] - (4-hidroxi-2sulfóniofenil) -metileno} - [1- (N-etil-Np-sulfobenzil) -A3,5- ciclohexadienimina] , FD & C azul n° 1 (sal dissódico do dibenzyldiethyl-diaminotriphenylcarbinol anidrite ácido trisulfónico) , FD & C Blue No. 2 (sal de sódio do ácido disulfónico de indigotina) e misturas destes compostos em várias proporções. Em certos aspectos, o corante compreende uma água cosmeticamente e/ou farmaceuticamente aceitável pigmento inorgânico insolúvel, tal como dióxido de titânio, verde de óxido de crômio, verde de f talocianina, azul ultramarino, óxido férrico, ou um lago insolúveis em água do corante, incluindo mas não se limitando a lacas de alumínio. Em certas concretizações, lagos de corantes incluem cálcio ou de alumínio de sais de um FD & C corante tais como FD & C # 1 verde lago, FD & C azul n° 2 lago, D & C Red # 30 lago e FD & C Yellow # 15 lago. Em mais Noutras formas de realizao, um corante branco é utilizado, por exemplo, dióxido de titânio (T1O2), dióxido de titânio revestido de mica, um mineral, ou uma argila, podem também ser usadas combinações de quaisquer destes corantes ou

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39/89 corantes .

[0081] Como tal, em determinadas variantes, a presente descrição contempla uma nanopartícula marcado com fluorescência à base de amido que tem como alvo as lesões do esmalte no local da lesão brancos que podem corresponder a cárie em fase inicial. A química à base de amido faz com que as nanopartículas não-tóxica e biodegradável por amilase salivar. Usando fluorescea como o agente de imagiologia fluoróforo na nanopartícula, lesões de cárie pode ser iluminado e identificados utilizando uma lâmpada de endurecimento dentário, utilizada na maioria dos consultórios dentários, que emite uma luz azul.

[0082] Nanopartículas de imagem fluorescentes direcionadas podem especificamente iluminar lesões de cárie, melhorando o contraste visual, e auxiliando com diagnóstico. As nanopartículas de acordo com certos aspectos da presente divulgação são barato, biodegradável na cavidade oral / oral, não tóxico, e o ajuste em linha com as práticas actuals dentários {por exemplo, necessitando apenas de inspecção visual e/ou uma luz de endurecimento dentário para imagiologia). Em certos aspectos, nanopartículas compreende um biopolímero com uma carga catiônica e um agente de imagiologia.

[0083] Em certos aspectos, a nanopartícula compreende um agente de imagiologia em cerca de 0,1% a menos do que ou igual a cerca de 10% em peso da nanopartícula.

[0084] Em certas concretizações, as nanopartículas da presente divulgação podem ser de diagnóstico, o que significa que eles incluem um agente de imagiologia que

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40/89 revela a presença de um ou mais cáries possíveis sobre ou no interior de um dente na cavidade oral de um indivíduo. Em outras variações, as nanopartícuias da presente divulgação podem ser terapêuticas ou de diagnóstico e terapêutico. As nanopartícuias terapêuticas podem compreender, pelo menos, um ingrediente ativo de cuidado oral. Em determinadas variantes, uma composição pode compreender uma primeira pluralidade de nanopartícuias de diagnóstico e uma segunda pluralidade de nanopartícuias terapêuticas que compreendem um ingrediente ativo cuidado oral. Em determinadas variantes, em que a nanopartícuia serve um diagnóstico, que desejavelmente se degrada num período de tempo maior do que ou igual a cerca de 30 minutos e, opcionalmente, menos do que ou igual a umas poucas horas, por exemplo, para fornecer a capacidade para um clínico dental, assistente, ou higienista, para completar o procedimento de diagnóstico e avaliação. Em outras variações, em que a nanopartí cuia tem um papel terapêutico, o de nanopartícuias pode ser concebido para ter um período muito mais longo para a degradação, por exemplo, degradar em maior ou igual a cerca de 24 horas para menos do que ou igual a cerca de 30 dias ou até mesmo mais tempo após a introdução na cavidade oral e exposição à saliva. Isto permite que o ingrediente ativo a ser entregue à cavidade oral {por exemplo, para uma região no interior ou adjacente a lesões de cárie em um dente) ao longo de um período de tempo mais longo para fornecer benefícios terapêuticos.

[0085] Um ingrediente ativo de cuidado oral pode ser

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41/89 utilizado para a prevenção ou tratamento de uma condição ou desordem de tecido duro ou mole da cavidade oral, incluindo, mas não se limitando a cancro oral, e boca seca, a prevenção ou tratamento de um distúrbio fisiológico ou condição, ou pode proporcionar um benefício cosmético. Os ingredientes ativos de higiene bucal opcionais incluem um agente anti-cárie, um agente de remineralização, um agente antibacteriano, um agente anti-cálculo, um agente de controlo do tártaro, um dessensibilizante dente, e combinações dos mesmos, por meio de exemplo não limitativo. Embora os atributos e propriedades gerais de cada uma das categorias anteriores de agentes ativos pode ser diferente, pode alguns atributos comuns e qualquer material dado pode servir múltiplas finalidades dentro de dois ou mais de tais categorias de agentes ativos.

[0086] Em determinadas variantes, o ingrediente ativo de cuidado oral compreende um agente anti-cárie, um agente de remineralização, um agente antibacteriano, um agente anti-cálculo, e suas combinações. Em determinadas variantes, as nanoparticulas podem ser usadas para identificar a cárie dentária, microcavidades, ou lesões do esmalte; reduzir ou inibir as lesões do esmalte precoces ou microcavidades; reduzir ou inibir a formação de cáries dentárias ou cavidades; reduzir ou inibir a desmineralização e promover a remineralização dos dentes; proteger os dentes de bactérias cariogênicas; inibir a formação de biopelículas microbianos no dente ou na cavidade bucal; e/ou reduzir os níveis de bactérias produtoras de ácido na cavidade oral. Os agentes ativos de

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42/89 cuidado oral que são úteis nesta invenção estão opcionalmente presentes nas composições da presente invenção em quantidades seguras e eficazes. Em certos aspectos, a nanopartícuia compreende um cuidado ingrediente ativo por via oral de cerca de 0,1% a menos do que ou igual

a cerca de 50%, em peso,	após	incorporação	na
nanopartícuia, e, opcionalmente,	cerca de	0,1% a menos	do
que ou igual a cerca de 15%	em peso de o cuidado
ingrediente ativo por via oral,	após a	incorporação	no
nanopartícuia.

[0087] Em determinadas variantes, o ingrediente ativo de cuidado oral compreende um agente anti-cárie, tal como um componente anti-cárie contendo flúor-que fornece íons de flúor na cavidade oral. O ingrediente ativo contendo flúor podem estar presentes em maior ou igual a cerca de 0,02% a menos do que ou igual a cerca de 2,2%, em peso, após incorporação da nanopartícuia. O componente contendo flúor pode ser seleccionado a partir do grupo que consiste em: fluorohydroxyapatite, fluoreto estanoso, fluoreto de sódio, fluoreto de cálcio, fluoreto de prata desidratar, o monofluorofosfato de sódio, difluorosilane, combinações e seus equivalentes.

[0088] Em outras variações, o ingrediente ativo de cuidado oral compreende um componente contendo cálcio que proporciona íons de cálcio no interior da cavidade oral para a remineralização dos dentes. O componente de ingrediente ativo contendo cálcio podem estar presentes em maior ou igual a cerca de 1% para menos do que ou igual a cerca de 5%, em peso, após incorporação da nanopartícuia. O

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43/89 ingrediente ativo contendo o cálcio pode ser o lactato de cálcio.

[0089] Em certas outras variações, o ingrediente ativo de cuidado oral compreende um componente de cálcio e contendo fosfato para a remineralização dos dentes. O cálcio e o componente contendo fosfato opcionalmente compreende glicerofosfato de cálcio, fosfato de dicálcio, fosfato de tricálcio, fosfosilicato de sódio e cálcio, ou combinações e seus equivalentes. Em determinadas variantes, glicerofosfato de cálcio podem estar presentes na nanopartícuia no maior do que ou igual a cerca de 0,1% a menos do que ou igual a cerca de 1%, em peso, após incorporação da nanopartícuia. Em outras variações, fosfato de dicálcio podem estar presentes na nanopartícuia no maior do que ou igual a cerca de 2% a menos do que ou igual a cerca de 50%, em peso, após incorporação na nanopartícuia, opcionalmente maior do que ou igual a cerca de 2% a menos de ou igual a cerca de 10%, em peso, após incorporação da nanopartícuia. Em ainda outras variações, fosfato tricálcico pode estar presente na nanopartícuia no maior do que ou igual a cerca de 1% para menos do que ou igual a cerca de 5%, em peso, após incorporação da nanopartícuia. Em outras variações, cálcio fosfosilicato de sódio pode estar presente no nanopartícuia no maior do que ou igual a cerca de 1% para menos do que ou igual a cerca de 10%, em peso, após incorporação da nanopartícuia.

[0090] Em outros aspectos, a nanopartícuia pode compreender um ativo de cuidado ingrediente por via oral selecionado a partir do grupo que consiste de: fluoreto de

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44/89 amina, de fosfopeptideos de caseina, fosfoproteina, e equivalentes e suas combinações. Em certos aspectos, as nanopartícuias pode compreender a presença de um fluoreto de amina na nanopartícuia no maior do que ou igual a cerca de 0,2% a menos do que ou igual a cerca de 2,2%, em peso, após incorporação da nanopartícuia. Em outros aspectos, a caseína fosfopéptido pode estar presente na nanopartícuia no maior do que ou igual a cerca de 1% para menos do que ou igual a cerca de 5%, em peso, após incorporação da nanopartícuia. Em ainda outros aspectos, fosfoproteina pode estar presente na nanopartícuia no maior do que ou igual a cerca de 0,001% até menos do que ou igual a cerca de 0,01%, em peso, após incorporação da nanopartícuia.

[0091] Em determinadas variantes, as nanopartícuias pode ser uma nanopartícuia multifásica que compreende múltiplos compartimentos distintos em termos de composição. Cada compartimento pode assim compreender composições de materiais distintos. As nanopartícuias multifásicas podem ter uma variedade de formas e podem compreender dois, três, ou mais compartimentos distintos. Em determinadas variantes, um primeiro compartimento pode incluir o agente de imagiologia {por exemplo, ligado a um polímero em que o primeiro compartimento) , enquanto que o segundo compartimento pode ter um ou mais cuidados orais ingredientes ativos. Esses nano-componentes multifásicas pode ser formado por jacto electrifiçada de materiais que compreendem um ou mais polímeros, tais como o revelado por Roh et ai., Bifásicas Janus partículas com nanoescala Anisotropia, Nature Materials, Vol. 4, pp. 759-763

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45/89 (outubro de 2005), bem como na US Pat. N ° s. 7.767.017, 8.043.480, 8.187.708, e no documento US 2012/0045487 e Publicação N ° PCT Publicação Internacional N ° WO 06/137936.

[0092] Em certos aspectos, a presente descrição contempla uma composição de higiene oral para administração por via oral em uma cavidade oral de um indivíduo. A composição de cuidado oral inclui qualquer das nanoparticulas discutidos acima. A nanoparticula também inclui um veículo oralmente aceitável, o que significa um material ou combinação de materiais que são relativamente seguros para o uso com num sujeito, considerando simultaneamente os riscos e benefícios (por exemplo, que os benefícios são superiores aos riscos). Um veículo oralmente aceitável pode, assim, ser qualquer veículo toxicologicamente apropriado para utilização na cavidade oral. Selecção dos componentes específicos do veículo oralmente aceitável dependerá da forma da composição de higiene oral, por exemplo, se a composição de cuidado oral é uma solução enxaguante bucal, dentifrício, gel, corante ou similar. Tais veículos oralmente aceitáveis incluem os componentes habituais de dentífricos (por exemplo, pastas de dentes e pós para os dentes), géis, tintas, enxaguantes (por exemplo, tal como uma lavagem da boca, de pulverização, ou enxaguar), pastilhas, e semelhantes, como são bem conhecidos pelos técnicos versados no assunto. Em determinadas variantes, a composição de cuidado oral é uma solução para enxague que facilita a cobertura extensiva e abrangente de superfícies de dentes, incluindo superfícies

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46/89 interproximais / interdentais onde cárie frequentemente tende a desenvolver-se.

[0093] Em diversos aspectos, o veículo oralmente aceitável usado para preparar uma composição oral pode compreender uma fase à base de água, que podem incluir álcoois e outros componentes. Como reconhecido por um perito na arte, as composições orais podem incluir outros materiais de composição de cuidados orais convencionais, incluindo por meio de exemplo não limitativo, os agentes ativos, tais como surfactantes, emulsionantes, e moduladores de espuma, de abrasivos, humectantes, boca superfície sentir agentes, modificadores de viscosidade, diluentes, agentes de modificação de pH, agentes edulcorantes, agentes aromatizantes, corantes, conservantes e combinações destes.

[0094] A composição de cuidado oral que compreende as nanopartícuias podem ser administradas ao sujeito e, assim, introduzido na cavidade oral do sujeito. A pluralidade de partículas se acumula seletivamente adjacente a cáries na superfície de um dente e / ou no interior de cavidades do dente que correspondem aos um ou mais lesões de cárie.

[0095] Em determinadas variantes, a composição de cuidado oral podem incluir vários tipos distintos de nanopartícuias. Assim, em certos aspectos, a pluralidade de nanopartícuias é, opcionalmente, uma primeira pluralidade de nanopartícuias de diagnóstico compreendendo o agente de imagiologia. A composição de cuidado oral pode, assim, compreender ainda uma segunda pluralidade de nanopartícuias terapêuticas que compreendem um ingrediente ativo de

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47/89 cuidado oral. Em certos aspectos, a presente descrição contempla o uso de nanopartícuias compreendendo biopolímeros para segmentar cárie, incluindo microporos, sobre um dente dentro da cavidade oral de um indivíduo.

[0096] Em certos aspectos, a presente divulgação proporciona composições de nanopartícuias e metabolites que não são tóxicos e reabsorvível em contraste com certos polímeros sintéticos que podem potencialmente causar efeitos colaterais e toxicidade quando usadas em aplicações de diagnóstico médico. Em vários aspectos, as nanopartícuias têm um tamanho vantajoso para ser diagnóstico microcavidade de um tamanho de partícula que permite a entrada para dentro das cavidades e lesões no esmalte do dente. As nanopartícuias de acordo com determinadas variantes da presente divulgação são fáceis de funcionalizar, permitindo a fixação de diversos corantes fluorescentes ou ópticos ou agentes de imagiologia, revestimentos de protecção e de controlo sobre a carga de partículas. Além disso, a presente tecnologia proporciona a capacidade para trabalhar em linha com a tecnologia atual dentário sem a necessidade de compra de equipamento adicional ou de formação, por exemplo, utilizando uma lâmpada de endurecimento dentário norma existente para a detecção. Além disso, certas variações da presente divulgação proporcionar nanopartícuias que podem ser fabricados a uma escala industrial com elevadas taxas de produção para um custo relativamente baixo, em comparação por diversos micro e sistemas de nanopartícuias que são limitados pela capacidade de aumentar a produção.

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48/89 [0097] Assim, a presente divulgação proporciona a utilização de biopolímeros fluorescentes sob a forma de nanopartícuias utilizadas para ajudar no diagnóstico de microcavidades. As nanopartícuias à base de amido oferecem uma nova maneira de auxiliar os dentistas no diagnóstico de lesões de cárie ativas. Estas partículas são biodegradáveis, barato, não-tóxico e usam a tecnologia atualmente disponível no consultório do dentista. O uso de processamento de imagem para extrair apenas luz verde e melhorar o contraste é também uma descoberta nova e invulgar fornecida pelos presentes ensinamentos, como discutido mais abaixo.

[0098] Em vários aspectos, as nanopartícuias e composição oral contempladas pelos presentes ensinamentos podem ser usadas para um ou mais dos seguintes aplicações: administração para o diagnóstico de cavidades num consultório dentário por um clínico {por exemplo, dentista, assistente dental, ou higienista), diagnóstico caseiro de cáries dentárias, a monitoração de um grau de degradação do dente em ensaios clínicos, e entrega sustentada e altamente orientada de terapias para uma ou mais regiões de um dente com cáries ou cavidades dentárias.

[0099] Em certos outros aspectos, a presente divulgação fornece métodos de preparação de uma nanoparticula para administração oral. O método pode incluir a funcionalização de um polímero biocompatível e biodegradável com um grupo reativo capaz de reagir com um agente de imagiologia. Por exemplo, um grupo funcional reativo pode ser um grupo carboxila no polímero que reage

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49/89 com uma amina sobre uma imagiologia de partícula (por exemplo, um agente de imagiologia funcionalizado com amina). Outra variação pode incluir a reacção de um grupo funcional alcino no polímero por cobre-clique sobre química do agente de imagem correspondente. Outras variações incluem a utilização de carbodiimidas (EDO) que causam a conjugação directa de grupos carboxilo (-COOH) para aminas primárias (-NH2), sem se tornar parte da ligação transversal final (ligação amida) entre as moléculas-alvo. N-hidroxi-succinimida (NHS) ou o seu análogo solúvel em água (Sulfo-NHS) podem ser incluídos nos processos de acoplamento EDO para melhorar a colagem. Outros exemplos de químicas de conjugação incluem a reacção de azidas com fosfinas, tióis com grupos maleimida ou vinil, ou reticulação fotoinduzida de grupos fotorreativos, tais como benzofenona. 0 polímero biocompatível e biodegradável compreende pelo menos uma região catiônica capaz de se associar com um ou mais lesões de cárie em ou dentro de um dente na cavidade oral de um indivíduo. 0 método pode, assim, incluir a reação do grupo reativo no polímero biocompatível e biodegradável com o agente de imagem, de modo que a nanoparticula tem o agente de imagiologia, o qual é capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando o de nanoparticulas associadas com a mesma. Qualquer um dos agentes de imagiologia e de polímero biocompatíveis e biodegradáveis discutidos anteriormente acima pode ser utilizado.

[0100] Em determinadas variantes, o método pode incluir primeiro funcionalizar o polímero biocompatível e

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50/89 biodegradável que tem pelo menos um primeiro grupo reativo capaz de reagir com uma porção catiônica. Por exemplo, um grupo funcional reativo pode ser um grupo hidroxila no polímero que reage com um grupo epóxido em uma porção catiônica (por exemplo, uma unidade catiônica funcionalizada por epóxido). Em seguida, o polímero biocompatível e biodegradável reage com a porção catiônica, de modo a que o polímero biocompatível e biodegradável tenha, pelo menos, uma região catiônica com uma carga positiva capaz de se associar com uma ou mais lesões de cárie em um dente numa cavidade oral de um indivíduo. Qualquer uma das porções catiônicas (ou os seus precursores) discutidos anteriormente acima pode ser utilizado num tal método.

[0101] Numa concretização, as partículas são feitas utilizando nanopartículas de amido que têm um tamanho de partícula que varia de mais do que ou igual a cerca de 20 nm a menos de ou igual a cerca de 250 nm medido usando métodos de dispersão dinâmica de luz (DLS) e métodos de análise de rastreamento de nanopartículas (NTA). Estas partículas são então quimicamente modificadas para aumentar a funcionalidade. Numa concretização, o amido cationizado com uma parte grupo epóxido catiônica (cloreto de glicidil trimetilamónio) para impregnar a carga positiva para o polímero. As nanopartículas catiônica de amido ter um potencial zeta positivo moderadamente de 30 mV. Esta carga positiva é acreditada para ajudar as partículas a alvejar lesões iniciais ativas, como discutido previamente acima.

[0102] Em outra concretização, as nanopartículas podem

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51/89 ser nanopartícuias de amido que têm um tamanho de partícula médio que varia entre mais do que ou igual a cerca de 10 nm a menos de ou igual a cerca de 250 nm, medido utilizando métodos de DLS e NTA.

[0103] As partículas catiônicas podem, então, ser oxidado para criar grupos funcionais carboxilo. Um processo utilizando o catalisador TEMPO solúvel em água (2,2,6,6tetrametilpiperidina-l-oxilo) é de preferência usado para modificar o hidroxilo C6 a unidade de polímero de amido glucopiranose para um grupo carboxilo, o qual minimiza a redução do peso molecular do polímero polissacárido que é comum a outros processos oxidativos.

[0104] as nanopartícuias catiônicas oxidadas são medidas para ter um ligeiro potencial zeta positivo de cerca de 8,5 mV. A funcionalidade carboxila destina-se a permitir a fixação de moléculas fluorescentes, no entanto, ele também adiciona uma ligeira carga negativa às partículas. Sem se ser limitado ou ligado a qualquer teoria em particular, esta propriedade zwitteriónico é acreditado para melhorar o sinal de fluorescência possível, permitindo a auto-agregação de partículas fluorescentes em lesões de cárie ativas.

[0105] Para a finalidade de ajudar no diagnóstico ótico de lesões iniciais, uma molécula fluorescente ou um marcador pode ser ligado à superfície da nanopartícuia. Alguns exemplos incluem fluoresceína, corantes Alexa FLUO®, rodamina, e semelhantes discutido previamente acima. Em uma variação, o isômero 1 de fluoresceína é escolhido pela sua capacidade para iluminar sob a luz azul emitida por uma

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52/89 lâmpada padrão dentário de cura e a sua baixa toxicidade e subsequente utilização em outras aplicações dentárias [0106] A fluoresceína isómero 1 é modificada para ter uma funcionalidade amina que permitiu acoplamento EDC / NHS para biopolímeros catiônicas oxidados. O número de grupos funcionais na superfície das nanoparticulas e a concentração de marcador fluorescente em relação à concentração de partículas pode determinar a intensidade da fluorescência das partículas. Numa concretização, este é aproximadamente 20 vezes menos do que um fluorescente isotiocianato de f luoresceina comercialmente disponível (FITC) -dextrano (10K MW) a partir de Sigma Aldrich. A solução de FITC-dextrano tem um tamanho médio de cerca de 100 nm e um potencial zeta de cerca de 6 mV.

[0107] EXEMPLOS [0108] Materiais: nanoparticulas bio-baseadas são fornecidos por EcoSynthetix Inc. Todos os produtos químicos são em grau de laboratório e adquiridos da Sigma Aldrich, salvo indicação em contrário. Estes incluem radical 2,2,6,6-tetrametilpiperidiniloxi 1 (TEMPO), brometo de sódio, hipoclorito de sódio, álcool isopropílico, cloreto de glicidil trimetilamônio (ETA), hidróxido de sódio, etanol, fluoresceinamina isômero 1, EDO, NHS, com FITCdextrano (10k), e sal de fluoresceína de sódio.

[0109] Exemplo 1 - Modificação química.

[0110] O esquema de reação química para a modificação de nanoparticulas de amido são apresentadas na Figura 1, e descrito mais abaixo. Todas as reações são repetidas em triplicado para entender e explicar a variabilidade de

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53/89 batelada para batelada.

[0111] Cationização de nanoparticulas de amido [0112] As nanoparticulas de amido mostradas em 1 na Figura 1 são modificadas para serem catiônicas de acordo com um procedimento mostrado por Huanga Y. et al. Ultrasmall and innocuous cationic starch nanospheres: Preparation, characterization and drug delivery study. International Journal of Biological Macromolecules, 58: pp. 231-239 (2013).

[0113] Nanoparticulas de amido são dispersos em 10% de sólidos em 100 ml de 1% de hidróxido de sódio em água desionizada. A esta solução, a 3 mL de álcool isopropílico e 4,3 g de cloreto de trimetil amónio glicidilo são adicionados, e deixou-se misturar durante uma hora. A mistura é então aquecida a 75 ° C durante a noite, antes da precipitação em etanol e centrifugação, seguido por liofilização, obtendo-se nanoparticulas de amido catiônica (mostrado em 2 na Figura 1).

[0114] oxidação TEMPO de nanoparticulas de amido [0115] Nanoparticulas de amido são oxidadas de acordo com um procedimento apresentado em Kato, Y. et al., Oxidation process of water-soluble starch in TEMPOmediated system, Carbohydrate Polymers 51, pp. 69-75 (2003) . Resumidamente, uma solução de 100 mL de 5% de nanoparticulas de amido catiônicas dispersos em água Dl é misturado com uma solução aquosa de 100 ml contendo 0,048 g de TEMPO e 0,635 g de brometo de sódio. A mistura é colocada em gelo, e o pH é ajustado usando uma solução de hidróxido de sódio a 10% para levar o pH acima de 10. 20 g

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54/89 de solução de hipoclorito de sódio (proporção molar 1:2 para StNP) são adicionados lentamente à mistura, enquanto se mantém o pH acima de 10, utilizando hidróxido de sódio. A reacção é deixada durante a noite e acabado a um pH acima de 10, altura em que é precipitado em etanol e separou-se por centrifugação, seguida por liofilização, obtendo-se nanoparticulas de amido zwitteriónicos (mostrados em 3 na Figura 1) . As mesmas condições reaccionais realizados em nanoparticulas de amido não modificados (1 na Figura 1), produziu partículas aniónicas (mostrados em 5 na Figura 1).

[0116] A ligação EDC / NHS de FITC-amina a funcionalidade -COOH. Carbodiimida (EDC) e outras semelhantes são as carbodiimidas reticuladores que carboxilas diretamente conjugadas (-COOH) para aminas primárias (-NH2), sem a tornar-se parte da ligação transversal final (ligação amida) entre as moléculas-alvo. N-hidroxi-succinimida (NHS) ou o seu análogo solúvel em água (Sulfo-NHS) é muitas vezes incluído nos processos de acoplamento EDC para melhorar a eficiência ou para criar um intermediário mais estável, amina reactiva.

[0117] 2 g de nanoparticulas de amido zwitteriônicas são dissolvidas numa solução de 20 ml de tampão MES 0,1 M, 0,5 M de NaCl. Um excesso molar de lOx de EDC é adicionado (0,2 g) e deixou-se misturar durante 20 minutos, e a massa de l,5x NHS (0,3 g) é adicionado e misturado durante 10 minutos. Uma solução de 20 mL de 0,1 M de PBS, NaCl 0,15 M é adicionada para aumentar o pH acima de 7. A fluoresceinamina é adicionada numa relação molar 1:75 (0,05 g) , e deixou-se reagir durante 2 horas. As partículas são

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55/89 precipitadas em etanol separado por centrifugação, e liofilizadas, obtendo-se nanopartícuias de amido catiônica marcado com fluoresceína (mostrados a 4 na Figura 1) . As mesmas condições de reacção, utilizando as nanopartícuias de amido aniónico produziu partículas aniónicas marcados com fluoresceína (mostrados em 6 na Figura 1).

[0118] A análise química: FTIR, RMN e XPS.

[0119] espectroscopia de Infravermelho de Fourier Transform (FTIR) é completada usando um instrumento Thermo Nicolet Scientific 6700. As amostras são preparadas por revestimento por rotação das nanopartícuias de amido modificadas para uma pastilha de silício revestido de ouro, seguido por secagem a vácuo durante 24 horas. 128 varrimentos são tomadas para cada amostra.

[0120] A análise H'-RMN é completada usando um instrumento Varian MR400. As amostras são dispersos em D2O a cerca de 5% de sólidos e análise de pico é comparado com os resultados, como anteriormente mostrado em Kato et al.

[0121] Espectroscopia de raios-X Photon (XPS) é executada em amostras de nanopartícuias de amido em pó seco usando um raio-X de fotoelectrs Ultra espectrómetro Eixo (Kratos Analíticos, Reino Unido) equipado com uma fonte de raios-X monochromatized Al K a uma potência de 150 kW.

[0122] caracterização de partículas:

[0123] A análise Zeta, análise de tamanho, análise de fluorescência.

[0124] Amostras de nanopartícuias de amido 1-6 são dispersas em 0.025% de sólidos e analisado por várias técnicas de caracterização de partículas, incluindo

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56/89 potencial zeta e análise de DLS utilizando um Malvern ZetaSizer, e nanoparticulas Análise Acompanhamento (NTA), utilizando um NanoSight NS300.

[0125] A fluorescência de partículas de StNPs catiônicas e aniónicos marcado com fluorescea marcado com fluoresceína é medida utilizando um leitor de placa BioTek Neo uma fluorescência e comparados em múltiplas concentrações contra uma disponível comercialmente com FITC-dextrano (PM 10 K).

[0126] Exemplo 2 - Fluoresceína carregada de nanoparticulas de amido catiônicas.

[0127] As nanoparticulas de amido catiônica são carregadas com sal de fluoresceína sódica por dispersão de uma mistura de 5% de partículas de amido em massa e 0,25% de sal de fluoresceína, e liofilização da solução. O ânion fluoresceína interage com os grupos catiônicos na nanopartícuia de amido, segurando o corante fluorescente no interior da partícula. As partículas são de aproximadamente 30 nm de tamanho.

[0128] Exemplo 3 - jateamento DHE de quitosano.

[0129] O quitosano em pó (grau de desacetilao, 75-85%; peso molecular 190-310 kDa) é dissolvido em 1% em peso em ácido trifluoroacético contendo 0,05% em massa de fluoresceína de modo a formar uma solução homogênea, nanoparticulas de quitosano são preparados por eletrohidrodinâmica (EHD) de jato utilizando um esquema que envolve uma seringa de 1 mL de plástico, uma agulha de aço inoxidável (22 L; diâmetro interno, 0,413 milímetro), de uma bomba de seringa, uma fonte de alimentação de alta

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57/89 tensão, e uma lata de alumínio placa colocada directamente abaixo da agulha como o contra eléctrodo ligado à terra (coletor). A solução acima mencionada pode ser arrastada para a seringa e extrudida através da agulha, a uma taxa de fluxo constante utilizando a bomba de seringa. Com uma alta tensão de aproximadamente lOkV o líquido forma uma de cone de Taylor na ponta da agulha, que se quebra em goticulas que são recolhidos 15 cm da ponta da agulha na placa de recolha ligado à terra. As nanopartícuias são deixados a secar durante 24 horas sob vácuo para remover qualquer solvente traço, antes de serem recolhidas por raspagem da placa de alumínio e disperso em água, seguido por filtração utilizando um filtro de 0,4 micra, obtendo-se nanopartícuias de quitosana fluorescentemente marcadas, aproximadamente 200- 300 nm em tamanho.

[0130] Exemplo 4 - jato de DHE de nanopartícuias de amido catiônicas.

[0131] As nanopartícuias de amido catiônica são dispersas em 5% em massa em uma mistura 80:20 v: v de água: etanol com sal de sódio de fluoresceína a 0,25%. Esta solução é ejectado usando uma configuração de jacto electrohidrodinâmica como descrito anteriormente no Exemplo 3, utilizando, no entanto, uma tensão de cerca de 16 kV, produz nanopartícuias que são cerca de 300-500 nm em tamanho.

[0132] Exemplo 5 - Partículas bicompartimental jateadas para administração de fluoreto e diagnóstico fluorescente combinado..

[0133] Nanopartícuias de amido bicompartimental são

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58/89 preparadas usando o mesmo procedimento dos jatos descrito acima, utilizando uma configuração que envolve agulhas colocadas adjacentes uma à outra. Uma agulha é usada para jato uma solução de nanopartícuias de amido catiônicas dispersos em 5% em massa em uma mistura 80:20 v: v de água: etanol com 0,25% de FITC-dextrano. A outra agulha é usada para jato uma solução de nanopartícuias de amido catiônicas dispersos em 5% em massa em uma mistura 80:20 v: v de água: etanol com 1,3% em massa de um éter 10k PEG-diglicidílico, e 0,25% em massa de fluoreto de sódio. As partículas são, então, deixadas durante 72 horas a 37 ° C para permitir que o éter de diglicidilo-PEG para reticular o fluoreto contendo componente do amido para estender liberação. As partículas finais são bicompartimental com um compartimento fluorescente rápido-degradantes para diagnóstico de cárie, e um compartimento carregadas com fluoreto de degradação lenta para remineralização. As partículas são aproximadamente 300-500 nm de tamanho.

[0134] Exemplo 6 - nanopartícuias de amido catiônicas click-funcionalizadas.

[0135] Nanopartícuias de amido catiônicas são quimicamente modificados pela dispersão a 5% em massa de sólidos em sulfóxido de dimetilo (DMSO) (Sigma), e adição de 1% por massa DMAP (Sigma) à solução. Uma vez completamente dispersa, 1% em éter de glicidilo de propargilo massa (Sigma) é adicionada e deixou-se reagir à temperatura ambiente durante 48 horas, antes de terminar a reacção por extinção com ácido clorídrico (Sigma). A adição de 50% de volume de etanol, permite a precipitação das

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59/89 nanoparticulas de amido e remoção do sobrenadante, e um passo adicional de limpeza e re-precipitação a partir de água: etanol purifica as partículas, que são depois secos por liofilização. As partículas finais são aproximadamente 20 nm de tamanho, catiônica com um potencial zeta de cerca de 25 mV, e tem um grupo funcional com alcino pode ser modificado por química por clique-cobre.

[0136] Estas partículas são então dispersas em água a 5% em massa, e tampão de acetato de trietilamónio 2 M é adicionado, pH 7,0, para uma concentração final de 0,2 M. A solução é diluída a 3: 2 com DMSO, antes da adição de 1,5% em solução de massa de Cy5-azida dissolvida em DMSO, e vortex para misturar. A solução de ácido ascórbico é em seguida adicionado à mistura para fazer a concentração final de 0,5 mM e centrifugadas brevemente, antes de desgaseificar a solução fazendo borbulhar gás inerte, em que, durante 30 segundos. Azoto, árgon, hélio ou pode ser usado. De cobre 10 mM (II) -TBTA da em 55% de DMSO são adicionados à mistura, corou o frasco com gás inerte e a tampa é fechada. A solução é, em seguida, agitadas cuidadosamente. Se é observada precipitação significativa de azida, o frasco é aquecido durante 3 minutos a 65 ° 0, e centrifugadas.

[0137] A mistura de reação é mantida à temperatura ambiente durante a noite, antes da precipitação com etanol e centrifugação, seguido por liofilizao. As partículas finais são aproximadamente 20-30 nm de tamanho, com um potencial zeta catiônica (20-35 mV) , e marcado fluorescentemente com fluoróforos Cy5.

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60/89 [0138] Estudo da Degradação partículas.

[0139] partículas de amido são dispersos em 1% de sólidos. Metade das dispersões de partículas são retiradas como uma solução inicial e diluiu-se 1:1 v:v com água-Dl. A metade restante das dispersões de partículas são retiradas e adicionadas a um igual volume de saliva, e colocados num banho a 37 ° C incubadora durante 30 minutos, como uma dispersão final. A saliva é recolhida e utilizada imediatamente para minimizar o potencial de desnaturação de enzimas salivares. Ambas as dispersões iniciais e finais são testadas com iodo e reagente de Benedict.

[0140] Teste de iodo.

[0141] 20 microlitros de solução de iodo são adicionados a 2 mL das dispersões inicial e final, e examinado para a cor usando o software ImageJ.

[0142] Teste reagente de Benedict [0143] 20 microlitros de reagente de Benedict são adicionados a 2 mL das dispersões iniciais e finais e aqueceu-se a 80 ° C durante 30 minutos, e, em seguida, executar sob um espectrofotómetro de UV-Vis a medir a absorvância a um comprimento de onda de 735 nm.

[0144] Teste dental.

[0145] Preparação de dentes.

[0146] Dentes extraídos são obtidos a partir de School of Dentistry, Universidade de Michigan (sujeitos humanos isentar) e armazenado em 1% de azida de sódio antes do uso. Os dentes são pintados com um verniz resistente ao ácido deixando um 1 milímetro 2 janela esmalte na superfície bucal das coroas dos dentes. Os dentes são depois imersos

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61/89 num gel de 5,0 desmineralização pH contendo 0,1 M de ácido láctico, 4,1 mM cach-2H2O, KH2PO4 8 mM, e 1% w / v de CMC (carboximetilcelulose de sódio) a 37 ° C durante 8 dias (ref: Lippert et al., Caries Res 46: pp. 23-30 (2012)). Na conclusão do processo de desmineralização, os dentes são lavados com H2O destilada antes de submetidas a teste de actividade cárie. Verniz residual é removido por lavagem em acetona.

[0147] Testes de diagnóstico da cavidade.

[0148] 1% de soluções de FITC-dextrano, FITC aniónico StNP, e StNP FITC-catiônica, e uma solução de 0,001% de sal de sódio são preparados de fluoresceína. Os dentes estão expostos a 20 microlitros de amostra durante três minutos antes de enxaguar em água desionizada. Lavagem é feito inicialmente por 10 segundos, e os dentes são examinados e fotografados enquanto iluminado com uma lâmpada de cura dental padrão. A lavagem é continuada durante um adicional de 10 segundos, seguido por imagem, e isto é repetido até 5 minutos, para determinar os tempos de residência para cada amostra, para optimizar o processo de exposição.

[0149] Com base nesta optimização, verificou-se que um segundo enxaguamento vinte em água Dl é suficiente para lavar todo mas as StNPs FITC catiônicas, que se manteve até um máximo de 5 minutos. 15 dentes são divididos em 3 grupos de teste com cada controlo (FITC-dextrano, fluorescea marcado com anionic- StNP, e sal de sio de fluorescea) . Após uma exposição de 3 minutos, seguido por 20 segundos de enxaguamento, formação de imagens é realizada sob a luz de endurecimento dentário. Os mesmos dentes são em seguida

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62/89 doseados com StNPs catiônicas marcado com fluoresceina e fotografada demonstrando a capacidade destas partículas para iluminar as lesões de cárie, que não podería ser iluminados pelos vários controlos.

[0150] Análise de imagem.

[0151] As imagens digitais são tiradas com uma câmera Nikon ABC e analisados utilizando ImageJ software de análise de imagem. Em particular, a ferramenta de medição significa valor de cinzento é utilizado para comparar o brilho escala de cinzentos entre a lesão de cárie e o dente de fundo como uma medida de contraste. Além disso, a opção de canais de divisão é utilizada como um segundo método para extrair pixels verdes a partir das imagens, para isolar a cor fluoresceina.

[0152] Microscopia Duplo-Fóton.

[0153] Os dentes tratados são examinados utilizando uma Leica TCS SP8 2-Photon confocal com ELIM & FCS utilizando uma objectiva de 40x de imersão em óleo. As amostras são imersas em óleo e colocada sobre uma placa de Petri com fundo de vidro. O comprimento de onda de iluminação é ajustado para 810 nm, e as imagens z da pilha são recolhidos para uma variedade de amostras de dentes.

[0154] Resultados e Discussão:

[0155] A modificação química e a análise:

[0156] A modificação química de nanopartícuias de amido é completada utilizando os procedimentos de reação descritos acima e mostrados na Figura 1 (passos 1-4) . As partículas são recolhidas nas fases intermediária para produzir StNPs catiônicas, aniónicos, e StNPs StNPs

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63/89 zwitteriônicos, a fim de analisar a eficácia das reacções químicas. Os resultados de FTIR para estas partículas são mostrados na Figura 2. Como não há absorções NR4 característica, comparando as StNPs catiônicas com StNPs não modificados, única evidência de aldeído e alcano pode ser visto. Isto pode ser visto com o aumento picos a 2,930 centímetros 1 (CH alcano), 2,830 centímetros 1 (CH aldeído), 1450 centímetros 1 (CH alcano), e 1,390 centímetros 1 (CH aldeído) e aparecimento de picos a 2830 centímetros 1 (CH aldeído), 1,720 centímetros 1 (C = O aldeído). Considerando os StNPs aniónicos existem aumentos acentuados nos picos de absorção a 1,710 centímetros 1 (C = O carboxilo) e 1,422 centímetros 1 (OH carboxilo). Os StNPs zwitteriônicos mostram evidências de todos esses picos.

[0157] Para validar melhor a reacção de cationização, medições de XPS as amostras são tomadas com os resultados mostrados na Figura 11 A. Estes resultados mostram a presença de azoto, após a reacção de cationização a cerca de 1,5-2 por cento atômico, o que corresponde a uma reacção aproximado eficiência de aproximadamente 30%. Este resultado é consistente após oxidação TEMPO dos StNPs zwitteriônicos. A reacção é provável limitada pela repulsão estérica e electrostático.

[0158] Para caracterizar a reação de análise de oxidação TEMPO, análise Ή RMN é efetuada como mostrado na Figura 11B. O deslocamento do pico correspondente ao hidrogênio 06 (5,2-5,4 ppm) indicou aproximadamente 40% de eficiência de reacção. Sem estar limitado a ou limitado pela teoria, é a hipótese de que a estrutura de gel

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64/89 complexo das partículas de amido impede a oxidação completa por impedindo estereoquimicamente o catalisador TEMPO.

[0159] Em adição à análise química, análise de partículas é também realizada nestas amostras, incluindo análise de tamanho por NTA e DLS, e as medições do potencial zeta, como mostrado nas Figuras 3A e 12. Esta série de StNPs não modificados mostra um tamanho de partícula pequeno e carga neutra. Com oxidação TEMPO, a carga das partículas diminuiu e o tamanho médio das partículas diminuiu de forma significativa. Com cationização, o tamanho de partícula diminuída e aumento da carga. Quando ambas as reacções são combinados para formar partículas zwitteriónicos, tamanho médio de partícula aumentada e partículas mostrou uma carga catiônica moderada. Espera-se que a combinação de ambas as cargas resulta numa ligeira agregação devido a interacções electrostáticas. A adição de fluoresceína por EDC-NHS ligandization neutralizada ligeiramente a carga de partículas, e não pareceu ter qualquer impacto significativo no tamanho de partícula.

[0160] estudo de degradação de partículas.

[0161] A degradação de de partícula de amido é confirmada usando o iodo e testes de reagente de Benedict, com os resultados mostrados nas Figuras 3B e 4A-4B. Para StNPs catiônicas não modificados, zwitteriónicos, e fluorescentes, o teste de iodo mostrou um decréscimo na coloração de amido depois de 30 minutos de exposição a saliva, enquanto o teste de Benedict mostrou um aumento na presença de açúcares redutores. Estes resultados indicam

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65/89 que as partículas de amido são degradadas em açúcares redutores dentro de um período de exposição de 30 minutos a saliva. Além disso, parece haver coloração menos intensa nas nanopartícuias de amido modificado e de alguns açúcares redutores iniciais. Este é provavelmente o resultado da degradação menor durante as reacções de modificação química, e, possivelmente, porque as funcionalidades tanto inibir a capacidade de iodo para corar o amido quimicamente modificado. Comparando todos os resultados nas Figuras 3B e 4A-4B, pode concluir-se que as nanopartícuias de amido modificado degradar-se na presença de saliva.

[0162] fluorescência de partículas do tipo catiônica e nanopartícuias de amido aniónicos são medidos em relação a FITC-dextrano. Verificou-se que as nanopartícuias de amido catiônicas são aproximadamente 20x menos fluorescente do que FITC dextrano, e as nanopartícuias de amido aniónicos são aproximadamente 80 vezes menos do que fluorescente FITC-dextrano numa base por grama.

[0163] Estudo de lavagem dalesão.

[0164] Os dentes estão expostos às nanopartícuias de amido catiônica fluorescentes e fotografada para proporcionar fluorescência basal. Três diferentes condies de lavagem (solução de cloreto de sódio a 1%, uma solução de sulfato de magnésio a 1%, de solução de saliva artificial) são utilizados para lavar as partículas a partir das lesões de cáries, com imagens tiradas em pontos de tempo intermediários que variam de 30 segundos a 2 horas. A Figura 5A mostra a fluorescência ao longo de 2 horas. A Figura 5B mostra a fluorescência ao longo de 20

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66/89 minutos. A análise da imagem de contraste é monitorada para determinar a redução global na fluoresccia a partir das lesões como uma função do tempo de lavagem e do tipo de fluido de lavagem.

[0165] Os resultados mostram que há uma redução significativa no sinal após os primeiros trinta segundos, como mostrado na Figura 5B. Não é, em seguida, a redução lenta e gradual no sinal de fluorescência ao longo do tempo, com aproximadamente 65% de washout na saliva artificial e soluções de lavagem MgSO4, e 80% de lavagem na solução de lavagem de NaCl ao fim de 2 horas.

[0166] Estudo de toxicidade celular.

[0167] Os resultados de um ensaio de toxicidade celular Tox8 de StNPs modificados após 2 horas de exposição em células HeLa são mostrados na Figura 6. Estes resultados indicam que todas as partículas são não-tóxico, mesmo em altas concentrações de 0,01 g / ml.

[0168] Teste das atividades dentais.

[0169] O teste inicial em comparação sal de sio de fluorescea, FITC-dextrano, StNP aniónico fluorescente, e soluções catiônica StNP fluorescentes em iluminante de lesões de cárie. As amostras são enxaguadas em ua Dl para determinar um protocolo de lavagem para limitar a morte não específica do dente. Verificou-se que uma alta concentração de sal de sio de fluorescea tingido totalmente o dente, assim, para comparar adequadamente para as outras amostras, a concentração da fluoresceína é reduzida para 10 ~ 5 g / mL. Os dentes são expostos durante 3 minutos a 10, de 10 ~ 2 g / concentrações ml de fluorescência dextrano marcado e

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StNPs aniónicos, a 10 ~ 5 g / mL de solução de sal de sódio de fluoresceina (controlo) , bem como um 10 5 g / dispersão mL de marcado de forma fluorescente StNPs catiônicas, e, em seguida, enxaguado. As imagens são tomadas sob uma luz de endurecimento dentário e lesão versus intensidade de dente de fundo é comparado. A Figura 8 mostra Diferençai de intensidade para lesões menos intensidade do fundo para cada um, bem como controles em branco não expostos. Normal significa Diferença de % Intensidade obtido para imagens normais usando software ImageJ, e verde significa os dados de pixel verde extraídos dessas mesmas imagens. Todos os controlos mostram contraste negativa ligeira, enquanto que a dispersão StNP catiônica fluorescente mostra 6,5% e 21% de contraste positivo para normal e imagens verde, respectivamente. Os controlos expostos não são estatisticamente diferentes dos controlos em branco, e lesões não tratadas são mais escuras que o fundo normal de esmalte do dente; no entanto, StNPs catiônicos marcado com fluoresceina ilumina significativamente a lesão Normal e imagens verde (p <10 ~ 5), melhorando também o contraste visual. Fluorescência nos dentes é claramente visível para 3 e 6,5% para imagens normais e verde, respectivamente. Assim, os StNPs catiônicas adsorver selectivamente a lesões de cárie ativos e utilizando f luoresceina, que facilitam o diagnóstico. Verificou-se que, para todas as amostras, inicialmente, as lesões de cárie são iluminadas, mas para tempos de lavagem de mais de 20 segundos, a fluoresceina, os grupos de controlo StNP FITC-dextrano e aniónicos são totalmente removidos por lavagem. Em contraste, a amostra

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68/89 catiônica StNP iluminadas as lesões de cárie e de enxaguamento para um máximo de cinco minutos é incapaz de removê-lo.

[0170] Para validar a eficácia das StNPs catiônicas, o teste é feito utilizando primeiro os controlos, a lavagem durante 30 segundos, e repetir no mesmo dente com StNPs catiônicos preparados de acordo com certos aspectos da presente divulgação. As fotografias são tiradas dos dentes, como se mostra nas Figuras 7A-7B. Não há alterações visíveis na cor dos dentes com microcavidades (como mostrado na Figura 7B) , em comparação com os dentes sem quaisquer microporos (Figura 7 A) após a exposição a uma suspensão de nanopartícuias de amido catiônicas preparados de acordo com certos aspectos da presente divulgação. As fotografias são modificadas a partir de iluminação em grande escala para extrair os pixels verdes, como este é encontrado para aumentar significativamente o contraste entre a lesão eo fundo. As lesões de cárie são inicialmente um pouco mais escuras do que o resto do dente, e este resultado é consistente em todos os controles. Os mesmos dentes, tratados com os StNPs catiônicas fluorescentes mostraram fluorescência na região da lesão de cárie, que é visivelmente mais brilhante do que o fundo.

[0171] Como mencionado acima, para analisar quantitativamente as imagens, o brilho é medido usando o software ImageJ. Os dados são apresentados com imagens associadas na Figura 8 como uma diferença percentual intensidade comparando a lesão de cárie para a região adjacente do dente saudável. Os valores positivos indicam

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69/89 que a lesão cariosa é mais brilhante do que o dente de fundo, e valores negativos indicam que a lesão cariosa é mais escura do que o dente de fundo. A análise estatística confirma que os dentes não tratados são indistinguíveis de fluoresceína, fluorescente FITC-dextrano, e controles StNP aniônicos fluorescentes, o que significa que esses controles não iluminavam as lesões de cárie. A análise sugere ainda que lesões não tratadas são ligeiramente distinguíveis contra o dente de fundo. No entanto, isso nem sempre é estatisticamente significativa. Em contraste, os dentes tratados com StNPs catiônicas fluorescentes produziu altamente significativas diferenças de intensidade por cento positivo (p <10 ~ 5), o que indica que estas partículas melhorou o contraste de lesões de cáries em relação ao fundo, mesmo a olho nu. Além disso, analisando extraídos imagens de pixel verde, em vez de imagens RGD padrão melhorado ainda mais o contraste. É interessante notar que, comparando as imagens não-iluminado com as imagens iluminadas destaca as diferenças entre a forma delineado da lesão dependendo do método ótico utilizado (por exemplo, imagem de lesões de cárie tratadas com partículas aniónicas fluorescentes e correspondente imagem de lesões tratadas com partículas fluorescentes catiônicas). Embora não estando limitado ou restringido por qualquer teoria em particular, de modo concebível, esta variação ocorre porque as partículas fluorescentes só irão iluminar uma lesão de cárie ativa com porosidade aberta, enquanto os poros fechados de lesões inativas não podem ser detectadas por as nanoparticulas de amido. Em contraste, as

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70/89 imagens das lesões não iluminadas são mais escuras se há porosidade sub-superf icial. Esta abordagem por si só não consegue, assim, para identificar cárie inativos devido à sua porosidade superficial fechada. A capacidade para distinguir entre lesões ativas e inativas é uma vantagem significativa dental de nanoparticulas segmentados em comparação com outros métodos de diagnóstico.

[0172] Como outra validação destes resultados, as imagens dos mesmos dentes são feitas usando um digitalizador de fluorescência com um filtro passa-banda 542 nm, verde e azul iluminação de luz. Este método não é escolhido como o principal método de análise, por causa de poder ser traduzido limitada, embora aumentou significativamente o contraste em comparação com o método e as imagens ópticas obtidas pela câmara usando uma luz de endurecimento dentário (p <10 ~ 5) . No entanto, estes resultados proporcionam mais uma confirmação de que a fluorescência vista nas lesões de cárie é devido às nanoparticulas de amido catiônica fluorescentes. Por conseguinte, pode concluir-se que as nanoparticulas preparadas fluorescentes de amido catiônica pode especificamente destacar lesões de cárie ativos quando iluminado com uma lâmpada de cura dentária padrão in vitro, e, por conseguinte, oferecer um método simples para

auxiliar os	dentistas no	diagnóstico	de lesões	de	cárie
ponto branco	in vivo
[0173]	Ainda que a	solução de	polímero	com	FITC-
dextrano tem	um tamanho	médio de cerca de 100	nm	e um

potencial zeta de cerca de 6 mV, e é, assim, ligeiramente

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71/89 catiônica, como um controle não associar e iluminar as lesões de cárie com sucesso. Em contraste, as nanopartícuias de amido catiônica com um potencial zeta semelhante se associar com êxito e iluminar as lesões de cárie. Sem pretender ser limitado pela teoria, o polímero catiônico dextrina pode ser realizada em solução através de forças mais fortes, numa base absoluta ou, pelo menos, em relação à massa das moléculas em solução, em comparação com as nanopartícuias de amido catiônica. As nanopartícuias de amido catiônica são uma dispersão, em vez de uma solução. A dispersão de nanopartícuias é estável, provavelmente devido a estabilização estérica, mas apenas a uma taxa ligeiramente catiônica é necessário para as nanopartícuias de sair da dispersão e associado com as lesões de cárie. Alternativamente ou adicionalmente, as nanopartícuias de amido catiônicas podem agregar em ou em torno de uma lesão de cárie ativo, talvez auxiliado pela sua natureza, zwitteriónico, e tornar-se um pouco mais resistentes à lavagem, ao passo que um polímero em solução, não. Embora um composto mais fortemente carregada em solução pode ainda ser capaz de se associar com uma lesão de cárie, a menor carga requerida pela nanopartícuia é vantajosa, em que menos reagentes são necessários para produzir a carga leve e pode haver uma tendência para a toxicidade com aumentos em carga catiônica.

[0174] Microscopia Duplo-Fóton.

[0175] As imagens microscópicas Duplo-Fóton das diferentes condições abaixo são mostrados nas Figuras 9A9F. É claro que os StNPs catiônicos iluminam pequenos poros

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72/89 na superfície do dente, que são presumivelmente lesões iniciais. Os padrões de iluminação em forma de anel interessantes, tais como a mostrada na Figura 10 sugerem que as partículas estão dispostos sobre a superfície da lesão de cárie e não preenche todo o poro. Estes resultados sugerem que dois fótons Microscopia podem ser usadas para obter informação sobre o tamanho e a forma das lesões de cárie iluminados.

[0176] Nanoparticulas direcionamento para remineralizar lesões.

[0177] Os dentes com microporos são remineralizados utilizando uma solução de fluoreto de para curar a porosidade superficial das lesões de cáries, dando origem a lesões inativos com porosidade subsuperficial. Estas lesões são analisadas utilizando o mesmo protocolo de iluminação e de análise de imagem antes e depois de remineralização. Os resultados obtidos com um digitalizador de fluorescência são apresentados na Figura 13. Por aparência, das lesões remineralizada (inativos) são visualmente indistinguíveis de lesões desmineralizada (ativo) (imagem inserida na Figura 13). Além disso, sem iluminação por StNPs catiônicas fluorescentes, as lesões de cárie ativos e inativos são indistinguíveis (p = 0,44). Dentro do contraste, após exposição a StNPs catiônicas fluorescentes, as lesões inativos mostrar apenas um mínimo de iluminação (p = 0,38), quando em comparação com lesões ativas (p <10 ~ 5 ). Apesar de um baixo nível de fluorescência é detectada para as lesões remineralizada, este é o mais provável, porque os dentes não estão totalmente remineralizados durante o

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73/89 protocolo de remineralização. No entanto, em todos os casos, a iluminação é menor para as lesões remineralizada. Fundamentalmente, estes resultados validam o elevado grau de especificidade de StNPs catiônicas fluorescentes para diagnosticar e distinguir entre lesões de cárie ativos e inativos. Utilização de uma sonda específica de nanopartícuias fluorescente pode identificar actividade cárie em virtude da porosidade da superfície, o que, em lesões de cáries ativas permite a difusão para os poros do subsolo, mas impede o acesso à sonda fluorescente, no caso de lesões inativos. Clinicamente, um dentista não é necessário para tratar lesões inativos, e tratamentos de fluoreto, tais como vernizes, géis, lavagens, ou vedantes, não terá qualquer efeito benéfico. Em contraste, as lesões ativas estão a progredir, e tratamento adequado pode travar e reverter a desmineralização. Duas-Photon micrografias das lesões remineralizada, ambos antes e depois da exposição a StNPs catiônicas fluorescentes, suportam ainda mais estes resultados (Figura 14) . Estas imagens mostram uma superfície lisa, sem poros fluorescentes observáveis, que mais se assemelham a superfície não-lesão após exposição a StNPs catiônicos fluorescentes. Esses resultados evidenciam que a lesão remineralizada, de uma perspectiva de superfície, foi curada. Além disso, os dentistas e os investigadores clínicos podem usar os StNPs catiônicas fluorescentes para validar e monitorar a remineralização eficaz de lesões de cárie após o tratamento, ou como um meio convincentes de quantificar a eficácia dos diversos tratamentos.

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74/89 [0178] Estudo de liberação de fluoreto.

[0179] Um estudo de liberação de fluoreto de testa o carregamento de fluoreto em nanopartícuias de amido catiônica usando um método de secagem por congelação. Este destina-se a ser uma medição de linha de base porque não há interacção potencial do sal de fluoreto aniónico com o polímero de amido catiônica das partículas. Após a liofilização, as partículas são imersas numa solução a 0,01% tamponado com fosfato-salino (PBS), ou saliva artificial solução (AS), contido dentro de uma membrana de diálise lOOkDa. Alíquotas de um mililitro metade em tamanho são tomadas em pontos de tempo consecutivos que se estendem a partir de 30 segundos a 72 horas. As alíquotas são então testadas utilizando uma sonda eléctrica fluoreto para determinar a concentração de flúor, e estes valores são normalizados utilizando uma calibração para amostras de concentração conhecida. Uma solução de referência de sal de fluoreto livre é usado como uma comparação para ver a libertação limitada por difusão do sal de fluoreto através da membrana de diálise. Os resultados do estudo de libertação estão apresentados na Figura 15.

[0180] O estudo mostra que não há atraso na liberação de fluoreto quando liofilizados com as nanopartícuias de amido catiônica, da ordem de cerca de 30 minutos, a melhoria em saliva artificial (AS), ou 10 minutos em solução tampão de fosfato (PBS) . Estes dados preliminares sugerem que as nanopartícuias de amido catiônica pode moderadamente ligar o sal de fluoreto aniónico para estender liberação, com a implicação de que partículas

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75/89 maiores ou mais inchados com vários graus de ligação cruzada pode ser desejável para alargar ainda mais o perfil de liberação.

[0181] Assim, a presente divulgação fornece nanopartí cuias catiônicas que têm como alvo e que formam iluminam início de lesões de cárie ativas. Em certas variações, tal nanopartícuias pode ser uma nanopartícuia fluorescente catiônica à base de amido. As partículas são biodegradáveis e são enzimaticamente dividido em saliva. Estas partículas podem ser iluminadas usando uma lâmpada de cura dentária padrão, comporting com consultórios dentários corrente e fluxo de trabalho. A presente tecnologia melhora, assim, a detecção de microporos, enquanto eles ainda são reversíveis e tratável por uma melhor higiene dental e tratamento com um agente de remineralização dentária, por exemplo, fluoreto e/ou fosfato. Usando análise de imagem e, em especial através da análise das cores verde em imagens, estas partículas melhorar significativamente o contraste de lesões cariosas. Além disso, dois fótons Microscopia de dentes tratados com estas nanopartícuias permite a análise da arquitectura destas lesões. Consequentemente, as nanopartícuias podem ser usados para o diagnóstico precoce da cárie em clínicas dentárias, para uso doméstico, ou para monitorar a remineralização dos dentes e estratégias de restauração conservadora em consultórios dentários e em ensaios clínicos e semelhantes. Tais nanopartícuias podem ser usadas para entregar cuidados de ingredientes ativos por via oral, tais como ions de fluoreto, outros auxiliares de

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76/89 remineralização, ou terapêutica antibacteriana para melhorar a saúde dentária.

[0182] Em outras variações, a presente tecnologia proporciona a capacidade de diferenciar entre lesões de cárie inativos e ativos para ajudar a progressão monitor a seguir a tratamento utilizando a remineralização, a fim de permitir dentista e paciente dentário a implementação de estratégias de tratamento conservador, evitando mais invasivos e caros restaurador procedimentos, tais como broca e preencher ou outros procedimentos invasivos, bem como a capacidade para reduzir a exposição do paciente à radiação nociva de tomada de imagens de raios-X, os quais podem ser indesejáveis, especialmente em crianças.

[0183] Este relatório descritivo também fornece métodos de diagnóstico de uma ou mais lesões de cárie, métodos de imagiologia de uma ou mais de cárie legions, métodos de tratamento de cárie, métodos de remineralização, os métodos de monitorização do tratamento de cárie, a utilização de um componente {por exemplo, composto) ou uma nanoparticula como descrito acima como um medicamento, ou de um componente utiliza {por exemplo, composto) ou nanoparticula como um agente de diagnóstico.

[0184] A presente descrição também descreve um componente fluorescente, à base de amido, opcionalmente, o componente {por exemplo, composto) ou de nanoparticulas tendo uma carga global positiva, e o uso de tais componentes {por exemplo, composto) ou nanoparticulas para ajudar no diagnóstico, imagiologia e/ou monitoração de cárie.

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77/89 [0185] A presente descrição também descreve um componente opcionalmente à base de amido ou de nanoparticulas compreendendo um agente re-mineralizante, em que a nanopartícuia tem uma carga global positiva, e tais componentes ou nanoparticulas utilizadas no tratamento de cárie.

[0186] Todas as combinações possíveis e discutidos acima enumerados e características aqui como opcionais dos materiais do invento e métodos da invenção da presente invenção são especificamente descritos como concretizações. Em vários aspectos, a presente descrição contempla uma composição para administração oral compreendendo um componente que compreende um polímero biocompatível e um agente de imagiologia, um ingrediente ativo de cuidado oral, ou ambos o agente de imagiologia e o ingrediente ativo. A composição tem uma porção catiônica ou uma carga positiva líquida. Também divulgado especificamente são as combinações que incluem esta composição com qualquer um ou qualquer combinação de mais do que uma das características enumeradas (1) - (23) abaixo.

[0187] Por exemplo, a composição tem, opcionalmente, qualquer um ou qualquer combinação de mais do que uma das seguintes características: (1) a unidade catiônica é ligada com o polímero biocompatível; (2) o polímero biocompatível compreende uma amina terciária ou uma amina quaternária; (3) o polímero biocompatível compreende um produto da reacção de cloreto de trimetil amónio glicidilo ligados ao polímero biocompatível e biodegradável; (4) o polímero biocompatível é seleccionado de entre o grupo que consiste

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78/89 em: um mono-, oligo- ou polissacarídeo, carboximetilcelulose, amido polimérico, dextrina, dextrano, quitosano, celulose, gelatina, polietilenoimina (PEI), poli (L-lisina) ( PLL), poli (L-arginina), poli (amidoamina) (PAA) , poli (amino-co-éster) (PAE) , poli (2-N, Ndimetilaminoetilo) PDMAEMA, poli (4-vinilpiridina) (P4VP ), poliéster, poli (ácido acrílico), poli (ácido metacrílico), um polialguileno-glicol, um / copolímero de anidrido maleico de éter metilvinílico, e suas combinações; (5) o polímero biocompatível é um polímero catiônica seleccionado a partir do grupo que consiste em: uma ou catiônica monomodificado cationicamente, oligo- ou polissacarídeo, carboximetilcelulose, amido, dextrina, dextrano, quitosano, celulose, gelatina, polietilenoimina (PEI), poli (L-lisina) (PLL), poli (L-arginina), poli (amidoamina) (PAA), poli (amino-co-éster) (PAE), poli (2-N, N-dimetilaminoetilo) PDMAEMA, poli (4-vinilpiridina) (P4VP), e suas combinações;

(6) o agente de formação de imagens compreende um fluororo que emite fluorescência em resposta à radiação electromagnética a partir de uma lâmpada de endurecimento dentário; (7) o agente de formação de imagens compreende pelo menos um corante biocompatível; (8) o agente de imagiologia é capaz de detecção por inspecção visual ou a fotografia digital da cavidade oral ao passo que a exposição do agente de imagiologia à radiação electromagnética a partir de uma lâmpada de endurecimento dentário; (9) a inspecção visual ou a fotografia digital compreende a utilização de um filtro óptico ou de filtragem da imagem digital; (10) a composição tem uma carga positiva

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79/89 liquida e/ou um potencial zeta de maior do que ou igual a cerca de 2 mV a um pH de 7; (11) o polímero biocompatível é zwiteriónico; (12), o componente é uma nanopartícula tendo um tamanho médio de partícula maior do que ou igual a cerca de 10 nm a menos de ou igual a cerca de 500 nanómetros; (13) o ingrediente ativo cuidado oral é seleccionado a partir do grupo que consiste em: um agente anti-cárie, um agente de remineralização, um agente anti-bacteriano, um agente anti-cálculo, e suas combinações; (14) O agente anti-cárie é seleccionado a partir do grupo que consiste em: um agente contendo fluoreto, um agente de remineralização, e suas combinações; (15) o ingrediente ativo de cuidado oral compreende um contendo fluoreto componente presente em maior do que ou igual a cerca de

0, 02%	a menos do	que	ou igual a	cerca	de 2	, 2%	, em peso,
após	incorporação	do	componente,	em	que	o	componente
contendo fluoreto	é	seleccionado	de	entre	o	grupo que

consiste em: fluorohydroxyapatite, fluoreto estanoso, fluoreto de sódio, fluoreto de cálcio, fluoreto de prata desidratar, o monofluorofosfato de sódio, difluorosilane, e suas combinações; (16) o cuidado oral ingrediente ativo compreende um componente contendo cálcio presente no maior do que ou igual a cerca de 1% para menos do que ou igual a cerca de 5%, em peso, após a incorporação no componente; (17) o ingrediente ativo de cuidado oral é um agente anticárie, compreendendo um componente de cálcio e contendo fosfato, em que o cálcio e o componente contendo fosfato compreende:

(A) glicerofosfato de cálcio presente na composição em

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80/89 maior ou igual a cerca de 0,1% a menos do que ou igual a cerca de 1%, em peso, após incorporação na composição;

(B) o fosfato de dicálcio presente na composição a uma maior do que ou igual a cerca de 2% a menos do que ou igual a cerca de 50%, em peso, após incorporação na composição;

	(C) fosfato	tricálcico	presente	na	composição a	uma
maior	do que ou	igual a cerca de	1%	para	menos do que	ou
igual	a cerca	de 5%, em	peso	, após	incorporação	na
composição; ou
	(D) fosfosi	licato de	sódio	de	cálcio presente	na
composição a uma	maior do que ou	igual a	cerca de 1% para
menos	do que ou igual a	cerca	de	10%	, em peso, após

incorporação na composição;

(E) em que o ingrediente ativo de cuidado oral é seleccionado a partir do grupo consistindo de:

(A) amina flúor presente na composição a uma maior do que ou igual a cerca de 0,2% a menos do que ou igual a

cerca	de	2,2%, eir	i peso, após incorporação :	na composição;
	(B)	caseína	fosfopéptido presente na	nanopartícuia	no
maior	do	que ou	igual a cerca de 1% para	menos do que	ou
igual	a	cerca	de 5%, em peso, após	incorporação	na

composição; e (C) fosfoproteína presente na composição a uma maior do que ou igual a cerca de 0,001% até menos do que ou igual a cerca de 0,01%, em peso, após incorporação na composição;

(19) a composição tem um tempo de degradação de uma maior do que ou igual a cerca de 30 minutos para menos do que ou igual a cerca de 30 dias após a introdução na cavidade oral;

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81/89 (20) o componente é uma nanoparticula que compreende múltiplos compartimentos distintos; (21) a composição compreende adicionalmente um veículo oralmente aceitável; (22) o veículo oralmente aceitável é seleccionado de entre o grupo consistindo de: um líquido para bochechar, uma tinta, um gel, um creme dental e; e/ou (23), o componente é uma nanoparticula e a composição compreende uma primeira pluralidade de nanoparticulas de diagnóstico e uma segunda pluralidade de nanoparticulas terapêuticas que compreendem o ingrediente ativo cuidado oral.

[0188] Em outros aspectos, a presente descrição contempla uma nanoparticula para administração oral que compreende um rolamento de polímero biocompatível e biodegradável, pelo menos, uma região catiônica capaz de se associar com um ou mais lesões de cárie em um dente numa cavidade oral de um indivíduo; e um agente de imagem ligado ao polímero biocompatível e biodegradável, de modo a que a nanoparticula é capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando o de nanoparticulas associadas com a mesma. Também divulgado especificamente são as combinações que incluem esta composição com qualquer um ou qualquer combinação de mais do que uma das características enumeradas (24) - (43) abaixo.

[0189] A nanoparticula desta concretização tem, opcionalmente, qualquer um ou qualquer combinação de mais do que uma das seguintes características: (24) a pelo menos uma região catiônica compreende uma unidade catiônica ligado com o polímero biocompatível e biodegradável; (25) a unidade catiônica compreende uma amina terciária ou uma

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82/89 amina quaternária; (26) a unidade catiônica é um produto da reacção de cloreto de amónio glicidilo trimetil ligado ao polímero biocompatível e biodegradável; (27) o polímero biocompatível e biodegradável é um polímero catiônica seleccionado a partir do grupo que consiste em: uma ou catiônica mono- modificado cationicamente, oligo-, ou polissacárido, carboximetilcelulose, amido, dextrina, dextrano, quitosano, celulose, gelatina, polietilenoimina (PEI ), poli (L-lisina) (PLL), poli (L-arginina), poli (amidoamina) (PAA), poli (amino-co-éster) (PAE), poli (2-N, N-dimetilaminoetilo) PDMAEMA , poli (4-vinilpiridina) (P4VP), e suas combinações; (28) o agente de formação de imagens compreende um fluororo que emite fluorescência em resposta à radiação electromagnética a partir de uma lâmpada de endurecimento dentário; (29) o agente de formação de imagens compreende pelo menos um corante biocompatível; (30) o agente de imagiologia é capaz de detecção por inspecção visual da cavidade oral; (31), a inspecção visual compreende a utilização de um filtro óptico; (32) a nanopartícuia tem um potencial zeta de maior do que ou igual a cerca de 0 mV a menos do que ou igual a cerca de 50 mV a um pH de 7; (33) o de nanopartí cuias zwiteriónico; (34) a nanopartícuia tem um diâmetro médio maior do que ou igual a cerca de 10 nm a menos de ou igual a cerca de 1.000 nanómetros; (35) o polímero biocompatível e biodegradável é um polímero seleccionado a partir do grupo que consiste em: um mono-, oligo-, ou polissacárido, carboximetilcelulose, amido polimérico, dextrina, dextrano, quitosano, celulose, gelatina, polietilenoimina (PEI), poli

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83/89 ( L-lisina) (PLL), poli (L-arginina), poli (amidoamina) (PAA) , poli (amino-co-éster) (PAE) , poli (2-N, Ndimetilaminoetilo) PDMAEMA, poll (4 -vinylpyridine) (P4VP), poliésteres, poli (ácido acrílico), poli (ácido metacrílico), um polialquilenoglicol, um / copolímero de anidrido maleico de éter metilvinílico, e suas combinações;

(36), que compreende ainda um ingrediente ativo de cuidado oral; (37) o ingrediente ativo de cuidado oral compreende um agente anti-cárie, um agente de remineralização, um agente antibacteriano, um agente anti-cálculo, e suas combinações; (38) o cuidado oral ingrediente ativo compreende um contendo fluoreto componente presente em maior do que ou igual a cerca de 0,02% a menos do que ou igual a cerca de 2,2%, em peso, após incorporação na nanoparticula, em que o componente contendo fluoreto é seleccionado de entre o grupo que consiste em: fluorohydroxyapatite, fluoreto estanoso, fluoreto de sódio, fluoreto de cálcio, fluoreto de prata desidratar, o monofluorofosfato de sódio, difluorosilane, e suas combinações; (39) o ingrediente ativo de cuidado oral compreende um componente contendo cálcio presente no maior do que ou igual a cerca de 1% para menos do que ou igual a cerca de 5%, em peso, após incorporação da nanoparticula;

(40) o cuidado oral ingrediente ativo compreende um componente de cálcio e contendo fosfato, em que o cálcio e o componente contendo fosfato compreende:

(A) glicerofosfato de cálcio presente no nanoparticula no maior do que ou igual a cerca de 0,1% a menos do que ou igual a cerca de 1%, em peso, após incorporação da

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84/89 nanoparticula;

(B) o fosfato de dicálcio presente na nanoparticula no maior do que ou igual a cerca de 2% a menos do que ou igual

a cerca	de	50%,	em peso,	após	incorporação	da
nanopartí	cuia;
(C)	fosfato	tricálcico presente na	nanoparticula	no
maior do	que ou	igual	a cerca de	1% para	menos do que	ou
igual a	cerca	de 5%	, em peso,	após	incorporação	da
nanopartí	cuia; ou
(D)	fosfosilicato	de sódio	de cál	cio presente	no

nanoparticula no maior do que ou igual a cerca de 1% para menos do gue ou igual a cerca de 10%, em peso, após incorporação da nanoparticula;

(41) o ingrediente ativo de cuidado oral compreende:

(A) amina flúor presente na nanoparticula no maior do que ou igual a cerca de 0,2% a menos do que ou igual a cerca de 2,2%, em peso, após incorporação da nanoparticula;

(B) caseína fosfopéptido presente na nanoparticula no maior do que ou igual a cerca de 1% para menos do que ou igual a cerca de 5%, em peso, após incorporação da nanoparticula; e (C) fosfoproteína presente na nanoparticula no maior do que ou igual a cerca de 0,001% até menos do que ou igual a cerca de 0,01%, em peso, após incorporação da nanoparticula;

(42) a nanoparticula degrada num período de tempo maior do que ou igual a cerca de 30 minutos para menos do que ou igual a cerca de 30 dias após a introdução na cavidade oral; e / ou (43) que compreende vários

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85/89 compartimentos distintos.

[0190] Em outros aspectos, a presente descrição contempla uma composição de higiene oral para administração por via oral em uma cavidade oral de um sujeito, que compreende uma pluralidade de nanopartícuias, em que cada um de nanopartícuias compreende um rolamento de polímero biocompatível e biodegradável, pelo menos, uma região catiônica possuindo uma carga positiva capaz de se associar com um ou mais lesões de cárie de um dente na cavidade oral do sujeito; e um agente de imagem ligado ao polímero biocompatível e biodegradável, de modo que a pluralidade de nanopartícuias é capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando as nanopartícuias são a ele associado; e um veículo oralmente aceitável. Também divulgado especificamente são as combinações que incluem esta composição com qualquer um ou qualquer combinação de mais do que uma das características enumeradas (44) - (46) abaixo.

[0191] A composição de cuidado oral da presente forma de realizao tem, opcionalmente, qualquer um ou qualquer combinação de mais do que uma das seguintes características: (44) a composição de cuidado oral é seleccionado a partir do grupo que consiste de: lavagem da boca, de pintura, de gel, e dentifrício ; (45) da pluralidade de nanopartícuias acumular selectivamente no interior de cavidades do dente que correspondem aos um ou mais lesões de cárie; e/ou (46) da pluralidade de nanopartícuias é uma primeira pluralidade de nanopartícuias de diagnóstico e a composição de cuidado oral compreende

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86/89 ainda uma segunda pluralidade de nanoparticulas terapêuticas que compreendem um ingrediente ativo cuidado oral.

[0192] Em ainda outros aspectos, a presente divulgação contempla um método de produção de uma nanopartícuia para administração oral compreendendo a funcionalização de um polímero biocompatível e biodegradável com um grupo reativo capaz de reagir com um agente de imagiologia, em que o polímero biocompatível e biodegradável compreende pelo menos um região catiônica capaz de se associar com um ou mais lesões de cárie num dente numa cavidade oral de um indivíduo. O método também inclui a reacção do grupo reativo no polímero biocompatível e biodegradável com o agente de imagem, de modo que a nanopartícuia tem o agente de imagem que é capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando o de nanoparticulas associadas com a mesma.

[0193] Também divulgado especificamente se combinações que incluem este método opcionalmente com qualquer um ou qualquer combinação de mais do que um dos passos ou características enumeradas (47) - (48) . O método de fabricação de uma nanopartícuia para administração oral tem opcionalmente qualquer um ou qualquer combinação de mais do que uma das seguintes etapas ou elementos: (47), compreendendo ainda fazer reagir o polímero biocompatível e biodegradável com uma porção catiônica antes da funcionalização para formar a pelo menos uma região catiônica; e/ou (48), compreendendo ainda a funcionalização do polímero biocompatível e biodegradável

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87/89 que tem pelo menos um primeiro grupo reativo capaz de reagir com a porção catiônica antes de o fazer reagir com a porção catiônica.

[0194] Em ainda outros aspectos, a presente divulgação contempla um método de produção de uma composição para administração oral que compreende um polímero de funcionalização com um grupo reativo capaz de reagir com um agente de imagiologia, em que o polímero compreende, pelo menos, uma região catiônica. O método também compreende a reacção do grupo reativo no polímero com o agente de imagem, em que a composição tem uma carga positiva líquida.

[0195] Também divulgado especificamente se combinações que incluem este método opcionalmente com qualquer um ou qualquer combinação de mais do que um dos passos ou características enumeradas (49) - (52) . O método de preparação de uma composição para administração oral tem, opcionalmente, qualquer um ou qualquer combinação de mais do que uma das seguintes etapas ou elementos: (49), compreendendo ainda a reacção do polímero com uma unidade catiônica antes da funcionalização para formar região catiônica a, pelo menos, uma ; (50) compreendendo ainda a funcionalização do polímero ter pelo menos um primeiro grupo reativo capaz de reagir com a porção catiônica antes de o fazer reagir com a porção catiônica; (51) em que o polímero compreende grupos hidroxi; e / ou (52), em que o polímero compreende unidades de repetição de glicose.

[0196] Em ainda outros aspectos, a presente divulgação contempla um método de detecção de cárie compreendendo a introdução de um componente fluorescente carregada

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88/89 positivamente para uma cavidade oral de um indivíduo. A luz é dirigida para a cavidade oral. 0 método inclui ainda a identificação de uma localização de qualquer fluorescência na cavidade oral, que pode corresponder a uma localização de um ou mais de cárie na cavidade oral.

[0197] Também divulgado especificamente se combinações que incluem este método opcionalmente com qualquer um ou qualquer combinação de mais do que um dos passos ou características enumeradas (53) - (59) . O método de detecção de cárie tem opcionalmente qualquer um ou qualquer combinação de mais do que uma das seguintes etapas ou elementos: (53) a luz é gerada por uma lâmpada de endurecimento dentário; (54), compreendendo ainda a lavagem da cavidade oral, após a introdução do componente fluorescente com carga positiva e antes de o direccionamento da luz na cavidade bucal; (55), compreendendo ainda a produção de uma imagem digital da fluorescência; (56), que compreende ainda a filtragem da imagem digital; (57), que compreende ainda o tratamento para o local com um agente remineralizante; (58) onde o tratamento é repetido em vários passos; e/ou (59), compreendendo ainda, subsequentemente, repetir a introdução, a direcção de, e a identificação para determinar se a fluorescência aumentou, diminuiu ou permaneceu inalterada.

[0198] Num aspecto adicional, a presente divulgação contempla um método de tratamento de cárie, compreendendo a introdução de uma nanopartícuia carregada positivamente, compreendendo um agente remineralizante para uma cavidade

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89/89 oral de um indivíduo. A nanoparticula carregado positivamente é capaz de se associar com um ou mais lesões de cárie na cavidade oral do sujeito.

[0199] Em ainda outro aspecto, a presente divulgação contempla a utilização de uma composição fluorescente carregada positivamente de acordo com qualquer das variantes anteriormente descritas acima, para determinar uma localização de cárie em, pelo menos, um dente num suj eito.

[0200] Em outro aspecto, a presente divulgação contempla a utilização de um componente carregado positivamente ou de nanoparticulas compreendendo um agente re-mineralizante em um medicamento para o tratamento de cáries. 0 componente ou nanoparticula carregada positivamente pode ser qualquer uma das variações descritas anteriormente acima.

[0201] A descrição anterior das concretizações tenha sido fornecida para fins de ilustração e descrição. Não se pretende que seja exaustiva ou a limitar a divulgação. Os elementos individuais ou características de uma concretização particular, geralmente não estão limitados a que a concretização particular, mas, se for caso disso, são intercambiáveis e podem ser usadas numa concretização seleccionada, mesmo que não seja especificamente mostrado ou descrito. O mesmo também pode ser variado de muitas maneiras. Tais variações não são para ser encaradas como um desvio a partir da descrição, e todas essas modificações se destinam a ser incluídas dentro do âmbito da revelação.

Claims

1. Nanoparticula para administração oral caracterizada pelo fato de que compreende:

um suporte de polímero biocompatível e biodegradável, pelo menos, uma região catiônica capaz de se associar com um ou mais lesões de cárie em um dente numa cavidade oral de um indivíduo; e um agente de formação de imagem associado com o polímero biocompatível e biodegradável, de modo a que a nanoparticula seja capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando o de nanoparticula está associada com a mesma.

2. Nanoparticula, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos a uma região catiônica compreende uma unidade catiônica ligada com o polímero biocompatível e biodegradável.

3. Nanoparticula, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a porção catiônica compreende uma amina terciária ou uma amina quaternária.

4. Nanoparticula, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a porção catiônica é um produto da reação de cloreto de amónio trimetil glicidil ligado ao polímero biocompatível e biodegradável.

5. Nanoparticula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o agente de formação de imagens compreende um fluoróforo que emite fluorescência em resposta à radiação eletromagnética a partir de uma lâmpada de endurecimento dentário, ou radiação eletromagnética com comprimento de onda maior ou

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Ί/Ί igual a cerca de 350 nm a menor ou igual a cerca de 600 nm.

6. Nanoparticula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que ο agente de formação de imagem é capaz de detecção por inspecção visual da cavidade oral.

7. Nanoparticula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a nanoparticula tem um potencial zeta de maior do que ou igual a cerca de 0 mV a menos do que ou igual a cerca de +50 mV ou cerca de +30mV ou cerca de +20mV a um pH de 7.

8. Nanoparticula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a nanoparticula é zwitteriônica.

9. Nanoparticula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a nanoparticula tem um diâmetro médio maior do que ou igual a cerca de 10 nm a menos de ou igual a cerca de 1.000 nanômetros ou cerca de 500 namômetros.

10. Nanoparticula, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o polímero biocompatível e biodegradável é um polímero selecionado a partir do grupo que consiste em: um mono-, oligo- ou polissacarídeo, carboximetilcelulose, amido polimérico, dextrina, dextrano, quitosano, celulose, gelatina, polietilenoimina (PEI), poli (L-lisina) (PLL), poli (L-arginina), poli (amidoamina) (PAA), poli (amino-coéster) (PAE), poli (2-N, N-dimetilaminoetilo ) PDMAEMA, poli (4-vinilpiridina) (P4VP), poliésteres, poli (ácido acrílico), poli (ácido metacrílico), um

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3/Ί polialquilenoglicol, um copolímero de anidrido maleico / éter de vinilo de metila e suas combinações.

11 Nanopartícuia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o agente de imagem está ligado ao polímero biocompatível e biodegradável.

12. Nanopartícuia para administração oral, caracterizada pelo fato de que compreende:

um polímero de amido regenerado contendo pelo menos uma região catiônica para associação com uma ou mais lesões de cárie em um dente na cavidade oral de um indivíduo, em que o polímero de amido regenerado é regenerado por pelo menos um de agregação e / ou reticulação; e um agente de imagem associado ao polímero de amido regenerado, de modo que a nanopartícuia indica a presença de uma ou mais lesões de cárie quando a nanopartícuia está associada a ele e em que a nanopartícuia é não-tóxica.

13. Composição de higiene oral para administração por via oral em uma cavidade oral de um sujeito caracterizada pelo fato de que compreende:

uma pluralidade de nanoparticulas conforme definido por qualquer uma das reivindicações 1 a 12, e

um veículo oralmente aceitável. 14. Composição de higiene oral, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a composição de higiene oral é selecionada a partir do grupo que consiste de: enxaguante bucal, pintura, gel e dentifrício. 15. Composição de higiene oral, de acordo com a

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0./Ί reivindicação 13 ou 14, caracterizada pelo fato de que a pluralidade de nanoparticulas acumulam-se seletivamente no interior de cavidades no dente correspondente a uma ou mais lesões de cárie.

16. Método de fabricação de uma nanoparticula para administração oral caracterizado pelo fato de que compreendendo:

funcionalizar um polímero biocompatível e biodegradável com um grupo reativo capaz de reagir com um agente de formação de imagens, em que o polímero biocompatível e biodegradável compreende ou é funcionalizado antes ou depois de ser funcionalizado com o grupo reativo com pelo menos uma região catiônica capaz de se associar com um ou mais lesões de cárie em um dente numa cavidade oral de um indivíduo; e reagir o grupo reativo no polímero biocompatível e biodegradável com o agente de formação de imagem, de modo que a nanoparticula tem o agente de formação de imagem que seja capaz de indicar a presença de uma ou mais lesões de cárie quando a nanoparticula está associada com a mesma.

17. Composição para administração oral caracterizada pelo fato de que compreende:

um componente que compreende um polímero biocompatível; e um agente de formação de imagem, em que a composição tem uma porção catiônica ou uma carga positiva líquida.

18. Composição, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que a porção catiônica é ligada com o polímero biocompatível.

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5/Ί

19. Composição, de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizada pelo fato de que o agente de formação de imagens compreende um fluoróforo que emite fluorescência em resposta à radiação eletromagnética a partir de uma lâmpada de endurecimento dentário ou radiação eletromagnética com comprimento de onda maior ou igual a cerca de 350 nm a menor ou igual a cerca de 600 nm.

20 . Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19 , caracterizada pelo fato de que o agente de formação de imagens é capaz de det ecção por inspecção visual ou a fotografia digital, mas expondo o

agente de de formação de imagens de radiação eletromagnética a partir de uma lâmpada de endurecimento dentário ou radiação eletromagnética com comprimento de onda maior ou igual a cerca de 350 nm a menor ou igual a cerca de 600 nm.

21. Composição, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que a inspecção visual ou a fotografia digital compreende a utilização de um filtro ótico ou de filtragem de uma imagem digital.

22. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 21, caracterizada pelo fato de que o componente é uma nanopartícula tendo um tamanho médio de partícula maior do que ou igual a cerca de 10 nm a menos de ou igual a cerca de 500 nanómetros.

23. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 22, caracterizada pelo fato de que o polímero biocompatível é selecionado de entre o grupo que consiste em: um mono-, oligo- ou polissacarídeo,

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6/Ί carboximetilcelulose, amido polimérico, dextrina, dextrano, quitosano, celulose, gelatina, polietilenoimina (PEI), poll (L-lisina) (PLL), poll (L-arginina), poll (amidoamina) (PAA) , poli (amino-co-éster) (PAE) , poli (2-N, Ndimetilaminoetilo) PDMAEMA, poli (4-vinilpiridina) (P4VP), poliéster, poli (ácido acrílico), poli (ácido metacrílico), um polialquileno-glicol, um copolímero de anidrido maleico / éter de vinilo de metila e suas combinações.

24. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 23, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um veículo oralmente aceitável.

25. Composição, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que veículo oralmente aceitável é selecionado de entre o grupo consistindo de: enxaguante bucal, uma tinta, um gel, e um dentifrício.

26. Método de preparação de uma composição para administração oral caracterizado pelo fato de que compreende: funcionalizar um polímero com um grupo reativo capaz de reagir com um agente de formação de imagens; e

reagir o grupo reativo no polímero com o agente de formação de imagem, em que a composição tem uma carga líquida positiva.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizada pelo fato de que o polímero compreende unidades de repetição de glicose e pelo menos uma região catiônica, em que a região catiônica se fornecida antes ou depois da funcionalização do polímero com o grupo reativo.

28. Uso de uma composição fluorescente carregada

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7/7 positivamente caracterizada pelo fato de que é para a preparação de um composto de diagnostico para determinar a localização de cáries nos dentes.

29. Uso, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a composição fluorescente carregada positivamente é uma nanopartícuia conforme definida por qualquer uma das reivindicações 1 a 12.

30. Uso, de acordo com a reivindicação 28 ou 29, caracterizado pelo fato de que compreende:

introduzir a composição fluorescente carregada positivamente na cavidade oral de um sujeito;

direcionar a luz para a cavidade oral; e identificar qualquer local com fluorescência na cavidade oral.