本发明专利技术公开一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴及其制备方法和应用，本发明专利技术的检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴，由年轮状的同心环层构成，从里到外依次为用于pH检测的比率荧光传感器层、双光响应性智能纳米纤维层和用于H<subgt;2</subgt;S气体检测的比率荧光传感器层间隔设置，用于牙周炎病变部位的微酸性环境和所产生的H<subgt;2</subgt;S气体的快速和高灵敏显色检测，可实现对牙周炎病变部位的pH、H<subgt;2</subgt;S气体检测和炎症治疗一体化，同时又互不干扰。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医用敷料领域，具体为一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴及其制备方法及其应用。
技术介绍
1、牙周炎的发生通常与食物嵌塞和食物残渣有关，它们会在口腔内滋生厌氧菌，诱发口腔异味。蛋白质尤其是含有含硫氨基酸的蛋白质(如蛋氨酸)、半胱氨酸和胱氨酸被厌氧菌降解时，这些细菌代谢的副产物会产生挥发性硫化合物(vscs)，如硫化氢(h2s)、甲硫醇(ch3sh)和二甲硫(ch3sch3)等，除此之外，牙周微环境由于炎症的影响呈现微酸性，因此，可以通过检测病变部位vscs气体的释放和浓度以及微环境的ph值来初步诊断牙周炎。
2、然而，在牙周炎复杂变化的过程中，黏附在牙周组织上的细菌会逐渐形成细菌生物膜，细菌生物膜中的细菌数量不断增加，细菌的耐药性也逐步上升进而抢夺正常细胞所需的营养，导致正常细胞代谢活性降低，炎症治疗的速度也较为缓慢。因此，对牙周组织进行健康监测的同时，对其炎症部位进行按需治疗具有研究重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴，该牙贴具有ph检测和h2s气体检测性能、抗菌和消除细菌生物膜性能，可应用于牙周组织的健康监测和炎症部位的按需治疗。
2、本专利技术的上述目的通过以下技术方案予以实现：
3、一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴，由年轮状的同心环层构成，从里到外依次为用于ph检测的比率荧光传感器层、双光响应性智能纳米纤维层和用于h2s气体检测的比率荧光传感器层间隔设置；
>4、所述检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴的制备方法包括以下步骤：5、s1.将异硫氰酸荧光素溶于二甲基亚砜中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和纤维素纳米晶进行第一次搅拌反应，再加入4-二甲氨基吡啶进行第二次搅拌反应，最后经无水乙醇沉淀和洗涤得到经异硫氰酸荧光素改性的纤维素纳米晶；将原卟啉溶于二甲基亚砜中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和纤维素纳米晶进行第一次搅拌反应，再加入4-二甲氨基吡啶进行第二次搅拌反应，最后经无水乙醇沉淀和洗涤得到经原卟啉改性的纤维素纳米晶；将经异硫氰酸荧光素改性的纤维素纳米晶和经原卟啉改性的纤维素纳米晶混合，再加入聚乙二醇溶液并搅拌，得到混合液a；
6、s2.通过酰胺化反应将聚多巴胺化学修饰在羧基化纤维素纳米纤维上，然后负载二氢卟吩，得到双光响应性智能纳米纤维；将双光响应性智能纳米纤维与普朗尼克f127溶液共混，得到混合物b；
7、s3.在碱性环境下采用四(羟甲基)氯化鏻和11-巯基十一烷酸对四氯金酸进行还原获得金纳米簇，然后依次加入壳寡糖、花青素染料cy3和纤维素纳米晶，再加入聚乙二醇并搅拌，得到混合液c；
8、s4.将混合液a和混合液c分别注入年轮状模具中，进行反复冻融操作，得到用于ph检测的比率荧光传感器层和用于h2s气体检测的比率荧光传感器层，在这两层之间的间隔区域内注入混合液b，放置在30～50℃的烘箱内，混合物b受到温度刺激，由溶胶状态转变成凝胶状态得到双光响应性智能纳米纤维层，由于三层本身具有的粘性使三层黏连在一起，得到一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴。
9、进一步地，所述第一次搅拌反应的时间为20～80min，第二次搅拌反应的时间为15～45h；所述异硫氰酸荧光素或原卟啉与纤维素纳米晶的质量比为1:2～1:6；所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或4-二甲氨基吡啶与纤维素纳米晶的质量比为2:1；所述经异硫氰酸荧光素改性的纤维素纳米晶与经原卟啉改性的纤维素纳米晶的质量比为1:1～1:5。
10、进一步地，所述步骤s2的具体操作为：将羧基化纤维素纳米纤维与去离子水混合并超声，然后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基琥珀酰亚胺对羧基化纤维素纳米纤维上的羧基进行活化，再加入聚多巴胺溶液，在室温下反应20～30h后，离心洗涤至上清液变为中性，得到近红外光响应性智能纳米纤维；将近红外光响应性智能纳米纤维分散在去离子水中，加入溶解在乙醇中的二氢卟吩溶液并搅拌2～6h，得到双光响应性智能纳米纤维；将普朗尼克f127溶解在水中形成f127溶液，然后加入双光响应性智能纳米纤维，并搅拌10～20h，得到混合物b；所述羧基化纤维素纳米纤维与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或n-羟基琥珀酰亚胺的质量比为1:1，羧基化纤维素纳米纤维与聚多巴胺的质量比为1:0.5～1:4；二氢卟吩与近红外光响应性智能纳米纤维的质量比为1:50～2:50；所述双光响应性智能纳米纤维与普朗尼克f127的质量比为1:1～4:1。
11、进一步地，所述步骤s3的具体操作为：将11-巯基十一烷酸和氢氧化钠溶液添加到h2o中得到混合物d，然后将四氯金酸溶液和四(羟甲基)氯化鏻溶液依次添加到混合物d中，搅拌1～6h，最后离心分离得到金纳米簇a；将金纳米簇a分散在水中后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基琥珀酰亚胺对金纳米簇上的羧基进行活化，再加入壳寡糖溶液并搅拌反应15～45h后离心分离，得到产物b；将花青素染料cy3加入到乙醇中溶解，再加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基琥珀酰亚胺对花青素染料cy3上的羧基进行活化得到混合物e，将产物b分散在水中后，加入混合物e并搅拌15～45h，最后，离心分离得到产物c；将产物c与纤维素纳米晶按质量比为100:1～50:1混合并搅拌5～20h后，加入聚乙二醇溶液并剧烈搅拌4～48h，得到混合物c；所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或n-羟基琥珀酰亚胺与金纳米簇的质量比为1:1；所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或n-羟基琥珀酰亚胺与花青素染料cy3的质量比为1:1。
12、本专利技术的一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴在检测和治疗牙周炎方面的应用，可实现对牙周炎病变部位的ph、h2s气体检测和炎症治疗一体化，同时又互不干扰。
13、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
14、(1)本专利技术通过荧光共振转移fret及冻融技术分别巧妙的制备了可用于ph和h2s气体可视化检测的比率荧光传感器，其制备过程简单，检测性能良好。
15、(2)本专利技术巧妙的结合近红外光/白光刺激响应制备双光响应性智能纳米纤维，利用近红外光和白光刺激智能纳米纤维吸收光能去释放热量并触发活性氧的释放，实现光热疗法、光动力疗法的协同效应，从而达到炎症治疗的目的。光热剂聚多巴胺可使病灶部位的温度升高至42～50℃；此外，光敏剂二氢卟吩释放的活性氧量可达0.1～10μmol/g。
16、(3)通过年轮状模具的格式分区，同时实现对牙周组织的健康监测和炎症部位的按需治疗，而又互不干扰。
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【技术保护点】
1.一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴，其特征在于，由年轮状的同心环层构成，从里到外依次为用于pH检测的比率荧光传感器层、双光响应性智能纳米纤维层和用于H2S气体检测的比率荧光传感器层间隔设置；
2.根据权利要求1所述的一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴，其特征在于，第一次搅拌反应的时间为20～80min，第二次搅拌反应的时间为15～45h；所述异硫氰酸荧光素或原卟啉与纤维素纳米晶的质量比为1:2～1:6；所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或4-二甲氨基吡啶与纤维素纳米晶的质量比为2:1；所述经异硫氰酸荧光素改性的纤维素纳米晶与经原卟啉改性的纤维素纳米晶的质量比为1:1～1:5。
3.根据权利要求1所述的一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴，其特征在于，所述步骤S2的具体操作为：将羧基化纤维素纳米纤维与去离子水混合并超声，然后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺对羧基化纤维素纳米纤维上的羧基进行活化，再加入聚多巴胺溶液，在室温下反应20～30h后，离心洗涤至上清液变为中性，得到近红外光响应性智能纳米纤维；将近红外光响应性智能纳米纤维分散在去离子水中，加入溶解在乙醇中的二氢卟吩溶液并搅拌2～6h，得到双光响应性智能纳米纤维；将普朗尼克F127溶解在水中形成F127溶液，然后加入双光响应性智能纳米纤维，并搅拌10～20h，得到混合物B；所述羧基化纤维素纳米纤维与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或N-羟基琥珀酰亚胺的质量比为1:1，羧基化纤维素纳米纤维与聚多巴胺的质量比为1:0.5～1:4；二氢卟吩与近红外光响应性智能纳米纤维的质量比为1:50～2:50；所述双光响应性智能纳米纤维与普朗尼克F127的质量比为1:1～4:1。
4.根据权利要求1所述的一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴，其特征在于，所述步骤S3的具体操作为：将11-巯基十一烷酸和氢氧化钠溶液添加到H2O中得到混合物D，然后将四氯金酸溶液和四(羟甲基)氯化鏻溶液依次添加到混合物D中，搅拌1～6h，最后离心分离得到金纳米簇A；将金纳米簇A分散在水中后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺对金纳米簇上的羧基进行活化，再加入壳寡糖溶液并搅拌反应15～45h后离心分离，得到产物B；将花青素染料Cy3加入到乙醇中溶解，再加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺对花青素染料Cy3上的羧基进行活化得到混合物E，将产物B分散在水中后，加入混合物E并搅拌15～45h，最后，离心分离得到产物C；将产物C与纤维素纳米晶按质量比为100:1～50:1混合并搅拌5～20h后，加入聚乙二醇溶液并剧烈搅拌4～48h，得到混合物C；所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或N-羟基琥珀酰亚胺与金纳米簇的质量比为1:1；所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或N-羟基琥珀酰亚胺与花青素染料Cy3的质量比为1:1。
5.权利要求1～4任一项所述的一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴在检测和治疗牙周炎方面的应用，实现对牙周炎病变部位的pH、H2S气体检测和炎症治疗一体化，同时又互不干扰。
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【技术特征摘要】
1.一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴，其特征在于，由年轮状的同心环层构成，从里到外依次为用于ph检测的比率荧光传感器层、双光响应性智能纳米纤维层和用于h2s气体检测的比率荧光传感器层间隔设置；
2.根据权利要求1所述的一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴，其特征在于，第一次搅拌反应的时间为20～80min，第二次搅拌反应的时间为15～45h；所述异硫氰酸荧光素或原卟啉与纤维素纳米晶的质量比为1:2～1:6；所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或4-二甲氨基吡啶与纤维素纳米晶的质量比为2:1；所述经异硫氰酸荧光素改性的纤维素纳米晶与经原卟啉改性的纤维素纳米晶的质量比为1:1～1:5。
3.根据权利要求1所述的一种检测牙周炎的多功能年轮花纹化牙贴，其特征在于，所述步骤s2的具体操作为：将羧基化纤维素纳米纤维与去离子水混合并超声，然后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基琥珀酰亚胺对羧基化纤维素纳米纤维上的羧基进行活化，再加入聚多巴胺溶液，在室温下反应20～30h后，离心洗涤至上清液变为中性，得到近红外光响应性智能纳米纤维；将近红外光响应性智能纳米纤维分散在去离子水中，加入溶解在乙醇中的二氢卟吩溶液并搅拌2～6h，得到双光响应性智能纳米纤维；将普朗尼克f127溶解在水中形成f127溶液，然后加入双光响应性智能纳米纤维，并搅拌10～20h，得到混合物b；所述羧基化纤维素纳米纤维与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或n-羟基琥珀酰亚胺的质量比为1:1，羧基化纤维素纳米纤维与聚多巴胺的质量比为...
【专利技术属性】
技术研发人员：何辉，董蝶，孙雨霈，谢珍，石孝坤，王磊，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：
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