带牺牲电极的口腔护理装置

文档序号:1805439 发布日期:2021-11-09 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 带牺牲电极的口腔护理装置 (Oral care device with sacrificial electrode ) 是由 帕特里克·约翰松 杰尔拉德·贡塔尔兹 于 2016-12-27 设计创作,主要内容包括:本发明涉及带牺牲电极的口腔护理装置,尤其涉及一种口腔护理器具,其包括外壳,所述外壳限定了腔体并且被配置用于至少部分地插入口腔中。所述外壳中的开口将所述腔体流体连接至所述外壳的环境。第一和第二间隔开的电极设置在所述腔体中。电连接件将所述第一电极和所述第二电极电连接至电源。所述第一电极或所述第二电极中的至少一个是牺牲电极并且使电流流过所述电连接件导致所述牺牲电极氧化。(The present invention relates to an oral care device with a sacrificial electrode, and more particularly to an oral care implement comprising a housing defining a cavity and configured for at least partial insertion into the oral cavity. An opening in the housing fluidly connects the cavity to an environment of the housing. First and second spaced apart electrodes are disposed in the cavity. An electrical connection electrically connects the first and second electrodes to a power source. At least one of the first electrode or the second electrode is a sacrificial electrode and flowing current through the electrical connection causes the sacrificial electrode to oxidize.)

带牺牲电极的口腔护理装置

本申请是申请日为2016年12月27日、申请号为201680076586.7、发明名称为“带牺牲电极的口腔护理装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及带牺牲电极的口腔护理装置。

背景技术

诸如牙刷、牙托和牙条的各种口腔护理器具是众所周知的。此类器具通常充当洁齿剂的载体,洁齿剂可以糊剂、凝胶、粉末、液体或一些其他组合物的形式提供。还众所周知的是,在洁齿剂中提供一种或多种活性成分以实现不同的口腔健康益处。例如,常规的洁齿剂可包含清新口气的成分、增强牙齿美白的成分和/或杀死细菌的其他成分。然而,作为单独的洁齿剂的补充或不需要单独的洁齿剂,还希望提供可提供口腔健康益处的口腔护理器具。

因此,本领域需要一种在没有洁齿剂溶液的情况下或作为洁齿剂溶液的补充而提供口腔健康益处的口腔护理器具。

例如,本领域需要这样一种口腔护理器具,该口腔护理器具能够在牙刷的头部中产生离子,其可用于促进口腔内的口腔健康。

发明内容

本申请描述结合了一个或多个电极对的改进的口腔护理器具。在每个电极对内,使用牺牲金属,当在所述电极对两端施加电势差时所述牺牲金属被击穿。当金属击穿时释放离子,并且这些离子有助于口腔健康。

在本公开的各方面中,一种口腔护理器具包括外壳,所述外壳被配置用于至少部分地插入口腔中。所述外壳包括内腔,并且设置在所述外壳中的开口将所述腔体流体连接至所述外壳的环境。一个或多个电极对被设置在所述腔体中。电连接件将所述第一电极和所述第二电极电连接至电源。所述第一电极或所述第二电极中的至少一个是牺牲电极并且使电流流过所述电连接件导致所述牺牲电极氧化。

在其他方面,在前述段落的口腔护理装置中,离子在所述腔体中被放出并且通过所述开口退出所述腔体。

在其他方面,在前述段落中任一段的口腔护理装置中,经由所述开口进入所述腔体中的流体充当所述离子释放到其中的电解质。

在其他方面,在前述段落中任一段的口腔护理装置中,阻挡件被设置在所述第一电极与所述第二电极之间。

在其他方面,在前述段落中任一段的口腔护理装置中,一对间隔开的第一柱和一对间隔开的第二柱,其中所述第一电极包括围绕所述一对间隔开的第一柱缠绕的第一金属线,并且所述第二电极包括围绕所述一对间隔开的第二柱缠绕的第二金属线。

在其他方面,在前述段落中任一段的口腔护理装置中,所述第一金属线围绕所述一对间隔开的第一柱以8字形缠绕,并且所述第二金属线围绕所述一对间隔开的第二柱以8字形缠绕。

在其他方面,在前述段落中任一段的口腔护理装置中,所述外壳包括基部衬底和覆盖物,并且所述腔体包括在所述基部衬底与所述覆盖物之间的空间。

在其他方面,在前述段落中任一段的口腔护理装置中,所述基部衬底包括柔性衬底。

在其他方面,在前述段落中任一段的口腔护理装置中,所述开口被形成为以下情况中的至少一种:穿过所述基部衬底或所述覆盖物、或者在所述基部衬底与所述覆盖物之间。

在其他方面,在前述段落中任一段的口腔护理装置中,所述外壳包括牙刷的头部。

在其他方面,在前述段落中任一段的口腔护理装置中,所述第一电极和所述第二电极中的每一个包括金属线或金属板。

在其他方面,在前述段落的口腔护理装置中,所述牺牲电极包含锌。

在其他方面,在前述段落的口腔护理装置中,所述牺牲电极包含95%或更多的锌。

在其他方面,在前述段落中任一段的口腔护理装置中,所述第一电极和所述第二电极包括第一电极对并且还包括至少一个附加电极对。

在本公开的另一方面中,一种牙刷包括:柄部;头部,所述头部设置在所述柄部的远端处并且具有外侧壁,所述外侧壁限定了所述头部中的腔体的至少一部分;牺牲电极,所述牺牲电极设置在所述腔体中;第二电极,所述第二电极设置在所述腔体中、与所述牺牲电极间隔开;以及电连接件,所述电连接件将所述牺牲电极和所述第二电极电连接至电源。

在其他方面,在前述段落的牙刷中,所述牺牲电极包含牺牲金属,所述牺牲金属在从所述电源向所述电极施加电流时降解以将离子释放到所述腔体中。

在其他方面,在前述段落中任一段的牙刷中,开口延伸穿过所述外侧壁,其中所述开口提供了所述腔体与所述头部的外部之间的流体连通。

在其他方面,在前述段落中任一段的牙刷中,所述牺牲金属包括锌。

在本公开的另一方面中,一种用于洁齿剂溶液的容器包括:主体,所述主体适于容纳所述洁齿剂溶液;盖子,所述盖子可选择性地从所述主体移除,其中所述盖子或所述容器包括:牺牲电极、与所述牺牲电极间隔开的第二电极、以及将所述牺牲电极和所述第二电极电连接至电源的电连接件。

在本公开的其他方面中,在根据前述段落的容器中,所述盖子包括从基部表面悬垂的环形侧壁,并且所述牺牲电极和所述第二电极包括围绕所述环形侧壁的内表面缠绕的金属线。

在本公开的另一方面中,一种被配置用于放置在口腔中的口腔护理装置包括:柔性基部衬底;柔性电源,所述柔性电源设置在所述基部衬底的表面上;以及电极层,所述电极层设置在所述柔性基部衬底的所述表面或所述柔性电源上,所述电极层包括第一电极和第二电极,所述第一电极包括电连接至所述柔性电源的第一柔性金属条带,所述第二电极包括电连接至所述柔性电源且基本上平行于所述第一金属条带的第二柔性金属条带,其中所述电极层被设置成使得所述第一电极的长度和所述第二电极的长度基本上平行于所述柔性基部衬底的纵向轴线。

在本公开的其他方面中,在根据前述段落的口腔护理装置中,所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包含牺牲金属,所述牺牲金属在向所述第一电极和所述第二电极施加电流时降解以将离子释放到所述口腔中。

在本公开的其他方面中,在根据前两个段落的口腔护理装置中,所述牺牲金属包括锌,并且所述锌在向所述第一电极和所述第二电极施加电流时氧化以释放锌离子。

在本公开的其他方面中,在根据前三个段落的口腔护理装置中,设置粘合剂层以将所述口腔护理装置保持在所述口腔中的适当位置。

在本公开的其他方面中,在根据前两个段落的口腔护理装置中,提供可移除的剥离层。

在本公开的其他方面中,在根据前述段落的口腔护理装置中,所述剥离层被设置在粘合剂上,并且所述剥离层的移除暴露所述粘合剂。

本发明的其他适用领域从下文提供的详细说明中将变得显而易见。应了解,详细说明和特定实例虽然指示本发明的优选实施方案,但旨在仅用于说明的目的而无意限制本发明的范围。

附图说明

从详细说明和附图中将更全面地理解本发明,其中:

图1是根据本公开的示例性实现方式的体现为牙刷的口腔护理器具的透视图;

图2是图1的牙刷的示例性实现方式的沿图1中的剖面线A-A截取的分解剖视图;

图3是图1的牙刷的另一示例性实现方式的局部透视图;

图4是图1的牙刷的另一示例性实现方式的局部透视图;

图5是根据本公开的另一示例性实现方式的体现为牙条或牙贴片的口腔护理器具的分解透视图;

图6是根据本公开的另一示例性实现方式的用于洁齿剂溶液的容器的透视图;

图7是根据本公开的实现方式的盖子的透视图,诸如用于图6所示的容器的盖子。

图8是根据本公开的另一实现方式的盖子的透视图,诸如用于图6所示的容器的盖子。

图9是根据本公开的示例性实施方案的示出使用牺牲电极产生锌离子的图表;

图10是根据本公开的示例性实施方案的示出使用牺牲电极的与ATP测定试验有关的生存力数据的图表;并且

图11是根据本公开的示例性实施方案的示出使用牺牲电极的与刃天青测定试验有关的生存力数据的图表。

具体实施方式

目前对于优选实施方案的描述在性质上仅是示例性的,并且决不旨在限制本发明、其应用或用途。

如通篇所用,范围用作描述范围内的每个值的简略表达方式。范围内的任何值都可选为范围终点。另外,本文引用的所有参考文献据此全文以引用方式并入。如果本公开中的定义和所引用参考文献的定义发生冲突,则以本公开为准。

本公开总体上涉及口腔护理器具,并且更具体地涉及被配置成包括连接至电源的电极的器具。以下详细描述的一些实例一般可以指在牙刷背景中的创造性器具的实施方案,但是本公开不限于牙刷;其他口腔护理器具也可结合本发明的特征。以非限制性实例的方式并且如以下一些实例中将描述的那样,不包括柄部的口腔防护型和牙托型口腔护理器具是已知的,并且本发明的各方面可结合到此类器具中。此外,本公开的特征可结合到其他口腔健康相关应用中。

图1示出了根据本公开的第一实现方式的牙刷100。牙刷100通常包括柄部102、设置在柄部102的远端处的头部104以及通常设置在柄部102与头部104之间的颈部部分106。如图所示,柄部具有沿着纵向轴线的大致细长形状。本公开不限于图1所示的牙刷100的形状和/或尺寸。在替代实现方式中,柄部102、头部104和/或颈部106中的一个或多个可以具有不同的形状、尺寸、取向等。附加特征也可结合到牙刷中或设置在牙刷上。

在图1所示的实施方案中,牙刷100的头部106还包括设置在牙齿清洁元件支撑件110上的多个牙齿清洁元件108。如本文所用,术语“牙齿清洁元件”包括通常用于或适用于通过与牙齿和/或牙龈的各部分紧密接触而提供口腔健康益处(例如牙齿清洁、牙齿抛光、牙齿美白、按摩、刺激等)的任何类型的结构。这种牙齿清洁元件包括但不限于可以形成为具有数个不同形状、尺寸和相对构型的刷毛簇,按摩元件和可形成为具有数个不同形状和尺寸的弹性体清洁构件,或者刷毛簇和弹性体清洁构件两者的组合。牙齿清洁元件108可以按许多构型布置在牙齿清洁元件支撑件110上。

在图1中,牙齿清洁元件108包括可形成为刷毛簇的刷毛。毛簇可由相同或不同刷毛材料的刷毛形成(诸如尼龙刷毛、螺旋刷毛、橡胶刷毛等)。此外,虽然牙齿清洁元件108可以被布置成使得它们大致垂直于牙齿清洁元件支撑件110的顶部表面112,但是牙齿清洁元件的一些或全部可相对于所述表面和/或相对于彼此成角度。当牙齿清洁元件108包括刷毛簇时,由此可能选择刷毛构造、刷毛材料和/或刷毛取向的组合以获得特定的预期结果和操作特性,从而最大化和增强清洁、牙齿抛光、牙齿美白、按摩、刺激等。

牙齿清洁元件108可通过任何常规方法附接到牙齿清洁元件支撑件110。在某些实施方案中,牙齿清洁元件支撑件110可包括具有穿过其形成的多个洞的头板,并且牙齿清洁元件可在这些洞内安装到头板上。用于将牙齿清洁元件安装到作为牙齿清洁元件支撑件110的头板上的这种类型的技术通常被称为无锚簇绒(AFT)。在AFT中,创建头板或膜,并且牙齿清洁元件(例如刷毛,弹性体元件及其组合)被定位到头板中,以便延伸通过头板的洞。牙齿清洁元件在头板一侧的自由端执行清洁功能。牙齿清洁元件在头板另一侧的端部通过加热而熔融在一起,以锚定在适当位置。当牙齿清洁元件熔融在一起时,形成熔融糙面,其是由牙齿清洁元件的集合端形成的塑料层,其在头板的一侧将牙齿清洁元件彼此连接并防止牙齿清洁元件被拉过簇洞。

在一些常规设计中,诸如一些常规的手动牙刷,在牙齿清洁元件固定到头板之后,头板可以诸如通过超声焊接固定到头部104。当头板耦接到头部104时,熔融糙面位于头板的下表面和头部104的设置有头板的承盘或腔体的底板之间。直接耦接到并且实际上形成牙齿清洁元件的一部分的熔融糙面防止牙齿清洁元件被拉过头板中的洞,从而确保牙齿清洁元件在口腔护理器具的使用期间保持附接到头板。

在另一个实施方案中,牙齿清洁元件可使用本领域称为AMR的技术连接到稍后结合的头板或膜。在该技术中,提供头板,并且将刷毛插入头板中的洞中,使得刷毛的自由/清洁端从头板的前表面延伸,并且刷毛的底端与头板的后表面相邻。在将刷毛插入头板中的洞中之后,通过向其施加热量将刷毛的底端熔融在一起,从而在头板的后表面上形成熔融糙面。熔融糙面为塑料的薄层,其通过以下方式形成:将刷毛的底端熔化,使得刷毛的底端转变为液体,此时刷毛底端的液体组合在一起形成至少部分地覆盖头板的后表面的液体塑料的单层。不再施加热量之后,刷毛的熔融底端固化/硬化,以形成熔融糙面/塑料薄层。在一些常规应用中,在形成熔融糙面之后,将组织清洁器注塑到头板的后表面上,从而包围组织清洁器和头板的后表面之间的熔融糙面。其他结构可耦接到头板的后表面以包围头板的后表面和这种结构之间的熔融糙面,这种结构不必须是组织清洁器。例如,在本公开的实施方案中,覆盖熔融糙面的结构可为用于形成头部的光滑后表面的塑料材料等。在其他实施方案中,可根据需要将所述结构模制到头板的后表面上或者扣合(或其他机械耦接)到头板的后表面上。

当然,除了AFT和AMR之外的技术可用于将牙齿清洁元件安装到牙齿清洁元件表面110,诸如广泛已知和使用的钉合/锚定技术等。在此类实施方案中,牙齿清洁元件可直接耦接到牙齿清洁元件表面110。此外,在上述AFT工艺的修改型式中,可通过将牙齿清洁元件定位在模具内并且随后经由注塑工艺在牙齿清洁元件周围模塑头板而形成头板。

此外,在某些实施方案中,本发明可利用钉合、IMT、AMR或AFT清洁元件的各种组合进行实践。可替代地,牙齿清洁元件可通过延伸穿过刷毛簇块中的合适开口安装到刷毛簇块或区段,使得牙齿清洁元件的基部安装在刷毛簇块内或其下方。在其他实施方案中,与牙齿清洁元件不是刷毛类似地,牙齿清洁元件可与牙齿清洁元件表面110整体地模制而成。

图1中还示出了多个孔114。孔114被设置成穿过头部104的侧壁116并且提供穿过侧壁104的通道或通路。这种通道可允许牙刷100的头部104的内腔与外部环境之间的流体连通。可由牙齿清洁元件支撑件110、侧壁104和基部118界定的腔体将在下文更详细地讨论。

在本公开的一些实施方案中,电极系统设置在头部104中的腔体中。除了通过使用牙齿清洁元件108获得的益处之外,向电极系统提供电流对于提供口腔健康益处可能是有用的。电极系统可至少部分地由操作牙刷100的用户来控制。例如,在柄部102上提供体现为开关或按钮的用户接口120。

图2示出了牙刷200的分解横截面。牙刷200是牙刷100的示例性实现方式。如图所示,牙刷200的头部104包括腔体202。腔体202是由从头部104的基部118向上延伸的侧壁116限定的承盘或空隙。第一电极204和第二电极206设置在腔体202中。除了本文实例中描述的构造之外,电极204、206可以为任何已知的形状或构造。在示出的实现方式中,电极204、206可形成为电线圈并且包括数匝金属线。在示出的实施方案中,电极204、206中的每一个包括围绕芯208缠绕的这种绕组。芯208可与基部整体形成,或者可单独形成并随后固定到基部。在其他实施方案中,芯208可根本不存在。电气或导电引线210将电极204、206中的每一个连接到电源212。在示出的实施方案中,电源212是设置在柄部102中的多个电池,并且引线210经由连接到头部104的腔体202的通道或通路214从电极204、206延伸穿过颈部106并进入柄部102。在一些实施方案中,电池可用一些其他电源替代,并且电源可以是可再充电的。

还如图所示,牙齿清洁元件支撑件110相对于头部104定位以覆盖腔体202,由此将电极204、206封闭在腔体202中。在一些实现方式中,牙齿清洁元件支撑件110例如通过粘合剂、焊接或其他机械手段固定在侧壁116的远端处。

向电极204、206施加电流在电极204、206之间产生电场。更具体地,电极可被定位来充当阳极和阴极。牙刷还可包括控制器和/或附加电子器件216。例如,控制器216可控制从电源214到电极204、206的电流和/或电压。在一些实施方案中,控制器可交变通过电极204、206的电流和/或以其他方式控制电流,诸如通过脉宽调制或交变通过线圈的电流,以获得对电极204、206的期望的激活序列。例如,控制器216还可包括定时机构,使得电极204、206被激活预定的时间。

在本公开的实施方案中,第一电极204和第二电极206中的至少一个包括牺牲电极。牺牲电极包含牺牲金属,并且当在第一电极204与第二电极206之间施加电流时,牺牲电极例如通过氧化来放出离子。在一个目前优选的实施方案中,牺牲电极包含锌,并且存在电势使锌氧化以释放Zn2+。通常已知锌离子提供口腔健康益处,包括例如抗菌益处。在这个实例中,锌离子在牙刷200的头部104的腔体202中被放出。一旦从电极释放到腔体202,有益的锌离子就经由孔114进入口腔中。

孔114还允许外部环境中的流体(例如唾液和水)进入腔体202。一旦进入腔体,流体就充当电解质以促进从带电电极释放离子。

如上所述,在一些实施方案中,牺牲金属可为锌。如图2所示,当电极是绕组时,构成绕组的线材可包含锌或锌合金。在其他实施方案中,电极可替代地形成为金属板或其他间隔开的金属夹具。此类其他电极也可包含锌、锌合金或一些其他牺牲金属。在本公开的实施方案中,例如,锌可占构成电极的金属的90%或以上。

本说明书不限于使用锌和锌合金作为牺牲电极。在其他实现方式中,例如,牺牲电极可包含可被氧化以提供赋予替代口腔益处的离子的不同金属。例如,锡离子(即Sn2+和Sn4+)具有已知的口腔健康益处,并且牺牲电极可包含锡。此外,铁和/或锰的氧化可驱使由过氧化氢例如经由芬顿反应(fenton reaction)形成氢氧根,这可在口腔中提供其他益处。

尽管在图2中示出了一对电极,但是也可存在附加的电极对。例如,第一对电极可包含锌作为牺牲金属,而第二对电极可包含铁作为牺牲金属。诸如控制器216的控制器可用于单独地为这些对电极供电,以提供各种口腔护理。在其他实现方式中,多对电极可包含相同的牺牲金属,但是增加的数量将允许释放附加的离子。

设想了对如上所述的牙刷200的修改。例如,图3示出了具有不同电极布置的牙刷300。

更具体地,图3示出了牙刷300包括限定了与上述腔体202类似的腔体304的头部302。四个柱306定位在腔体中并且从腔体308的底部表面延伸。第一电极310形成为围绕一对柱306的一系列绕组312。第二电极314形成为围绕另外两个柱306的第二系列绕组316。尽管在图3中未示出,但是第一电极310和第二电极314电连接至电源。根据图3的布置,伸长绕组312、316在围绕单个柱的绕组上提供增加的表面积。

牙刷300以与上述牙刷200基本相同的方式起作用。也就是说,电极310、314中的至少一个优选地包含牺牲金属,诸如锌。当在电极两端施加电势时,牺牲金属氧化,从而将离子释放到腔体304中。孔318设置在头部302中,其允许流体在腔体304与牙刷300的外部环境之间流动。以这种方式,如在上述实施方案中,释放的离子可离开头部302并且在外部环境(例如口腔)中提供益处。孔318还允许诸如唾液和/或水的流体流入腔体304中,所述流体可充当电解质以促进牺牲金属的氧化。

还如图3所示,牙刷300还可包括设置在第一电极310与第二电极314之间的阻挡件320。阻挡件320可为将阻止释放的离子发生迁移的任何物理结构。更具体地,当使用锌牺牲电极时,阻挡件320将阻止从牺牲电极释放的锌离子迁移到另一电极。相反,离子将保持悬浮在电解质中,并且最终经由孔318离开头部302进入口腔中。

如上所述,牙刷300的构造相比牙刷200的构造的益处可在于,牙刷300的每个电极具有与牙刷200中的电极相比增大的表面积。例如,在一些实施方案中,可能希望为每个电极提供大于约1cm2的表面积以产生用于期望口腔益处的足够的离子。例如,每个电极可由具有0.25至0.5mm直径的15至20cm长的线材形成。围绕两个间隔开的柱卷绕任何长度的线材将需要比围绕一个柱卷绕更少的匝数。如将理解的,离子的释放将取决于许多因素,包括电极的表面积、形成电极的材料的纯度、电极之间的距离等,并且不同的构造可适用于不同的应用。

还设想了其他电极构造。例如,图4示出了具有腔体402的牙刷400,一对电极404、406设置在该腔体中。类似于图3的实施方案,电极404、406中的每一个围绕一对柱缠绕。然而,构成每个电极的绕组的线材以8字形图案缠绕。这种构造可使电极的表面积超过图3所示的实施方案,因为它在相同的覆盖区中容纳长度更长的线材。在图3和图4中的每一个中,为清楚起见,清洁牙齿元件被移除。

本领域普通技术人员将理解,另外的电极构造也是可能的。如上所述,电极对中的一个或两个电极例如可形成为金属板或薄金属条。

在一些实施方案中,由电极释放的离子可提供直接的口腔护理益处,如就锌离子而言,其是已知的抗菌剂。通常,锌离子已被配制成洁齿剂或漱口水以便递送到口腔中。然而,本公开的各方面允许将游离或弱螯合的锌物质直接递送到口腔中。此外,锌物质可被递送至非治疗性洁齿剂或漱口水中。也就是说,锌离子的益处可在不需要包含锌的特定洁齿剂的情况下实现。根据本公开的各方面,通过以电化学方式移除电极,锌电极可从其金属Zn0态氧化成Zn2+态:Zn→Zn2++2电子。

除了设想牙刷或类似装置中的附加电极布置之外,本发明人还设想了在不同的口腔护理装置中使用电极布置。例如,图5示出了根据本公开的其他实现方式的口腔护理装置500。更具体地,图5是堆叠或以其他方式设置在一起以形成完整装置500的多个层或衬底的示意图。在本公开的实施方案中,装置500体现为大小适合放置在口腔中的条带或贴片。装置500在图5中示出为具有大致矩形形状,但是本公开不限于矩形形式。例如,装置500的覆盖区的尺寸和/或形状可根据诸如应用、期望的美学效果或可制造性考虑等因素而变化。条带的厚度优选地在约1mm与约5mm之间,并且更优选地为约1.5mm至约3mm。减小的厚度可为装置的使用者带来更多的舒适度,并且可促进装置的挠曲或弯曲,例如以更好地符合口腔的轮廓。

如图所示,口腔护理装置500包括基部层502、电源504以及电极层506。在图5中还以虚线示出了可包括覆盖物512的其他层、粘合剂层514以及剥离层516。这些层中的一个或多个可包括在本公开的各种实施方案中。

基部层502优选地是薄的柔性衬底。衬底可由任意种口腔可接受的材料制成,包括但不限于纺织物、布料、木材复合材料、树脂、弹性体、纸、不溶性或难溶性纤维素衍生物诸如乙基纤维素和乙酸纤维素、聚氯乙烯、蜡、ParafilmsTM、聚乙烯、聚乙烯醇、TeflonTM、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯以及它们的衍生物。在一些情况下,柔性衬底还可或可替代地包含水溶性聚合物以促进装置100与牙齿或牙龈的粘合。例如,基部层102可包含亲水性纤维素醚(例如,羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素)、聚乙酸乙烯酯、卡波姆(例如,Carbopol 97 IP)、多糖树胶(例如,黄原胶)、改性食物淀粉、明胶(例如,动物或鱼基明胶)、交联羧乙烯基共聚物、交联聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷(例如,Polyox)、聚丙烯酸和聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、藻酸盐、酪蛋白、支链淀粉、以及它们的组合。

电源504设置在基部衬底502上,并且可为电池。电源可为单次使用或可充电的。尽管根据本公开的原理可使用包括纽扣和硬币电池的几种类型的电池,但是在一些优选实施方案中,电源504包括柔性电源,诸如聚合物电池。聚合物电池因其薄型面和/或其柔韧性而可为优选的。例如,聚合物电池可厚达750微米,或更薄。电源104可为印刷电池,诸如可从Alameda,CA的Imprint Energy股份有限公司商购获得的电池。例如,印刷电池可包括丝网印刷在柔性衬底上的金属。

在一些实施方案中,可使用任何已知的粘合剂、环氧树脂等将电源504附着到基部衬底上。可替代地,电源504可包括基部衬底502。例如,一些可商购获得的聚合物电池通常包括印刷在衬底上的部件。当在本公开的实施方案中使用这种可商购获得的电池时,电池的衬底也可充当基部衬底502。

电极层506通常包括设置在电极衬底510上的一对电极508。如图所示,电极508可形成为两个间隔开的导电条带,其用作具有施加的电流的阳极和阴极。电极508基本上平行且大致纵向延伸,即平行于装置500的纵向轴线518。电极足够薄以至于它们可以例如在不与基部层502和电极衬底分层的情况下与它们一起弯曲。电极508可印刷或以其他方式形成在电极衬底510上,并且可包括任意种材料,包括但不限于锡、银、铜、铂等。构成电极的材料优选地根据它们的柔韧性以及它们与口腔环境的相容性进行选择。另外,在本公开的实施方案中,电极508中的至少一个可由牺牲材料(诸如牺牲金属)形成。例如,如上所述,由锌制成的电极将在施加电流时氧化,从而释放Zn2+。这些锌离子被认为是有效的抗菌剂。

电极508附接至电源504的端子。在一些实施方案中,电极508可使用引线或类似导体连接至电源504。在其他实施方案中,电极层506可以按使得在电极508与电源504之间产生电连通的方式附连在电源504上。在其他实施方案中,电源504和电极508可设置在诸如基部衬底502或电极衬底510的共用衬底上。

尽管图1中示出了两个电极508,但是也可提供额外的电极508。例如,电极可通常被定位并编号以与使用者的牙齿的位置和数量相对应。此外,电极可相对于轴线516大致垂直地布置。

包括基部衬底502、电源504以及电极层506的装置500可形成完整的口腔护理装置500。在操作中,口腔护理装置500可放置在使用者的口腔中,并且电流通过电极508以在口腔中提供电化学益处。如上所讨论,所述益处可包括在电极508降解时释放离子等。为了促进离子的释放,电极可暴露于口腔周围,例如使得唾液可充当电解质溶液。可替代地,覆盖物512可设置在电极上,使得电极被夹在覆盖物与电极衬底之间。以这种方式,电极衬底510和覆盖物512形成容纳电极的外壳。覆盖物512和/或电极衬底510可被形成为允许唾液或其他流体穿过其迁移并且与电极接触。例如,可穿过电极衬底和覆盖物512中的一者或两者形成孔或开口。此外,覆盖物可仅围绕覆盖物的周边附连到衬底上,从而实现电极周围的一定的容积。电极衬底与覆盖物之间的界面也可以为不连续附接,从而产生流体可通过其进入和离开所述容积的开口或空隙。

虽然装置500可用基部衬底502、电源504、电极层506以及可选的覆盖物512完成,但是还可包括一个或多个可选部件。例如,装置500还可以或另外包括粘合剂层514,以促进装置500保持在口腔中的期望位置。粘合剂层可包括任何常规的口腔相容的可剥离粘合剂。例如,以上作为基部层衬底的实例提到的水溶性聚合物也可用作本公开中的粘合剂。如图5所示,粘合剂层514可具有与构成条带的其他部件相同的总体覆盖区。因此,整个条带可包括粘合剂。在其他实施方案中,可包括较少的粘合剂。例如,仅条带覆盖区的部分可为粘合剂。例如,粘合剂可仅提供于条带的纵向端部处,其中条带被施加得非常像其他可商购获得的绷带。在其他实现方式中,粘合剂可围绕条带的周边施加,并且在其他实施方案中,粘合剂层可包括多个粘合点或区域。

口腔护理装置500还可包括剥离层516。剥离层516可为设置在装置500的部件上的可移除构件,例如以防止口腔护理装置100在插入嘴中之前被污染。图1所示的剥离层516包括柔性材料(例如聚合物材料)的薄片,使用者将其剥掉以露出电极层、覆盖物和/或粘合剂层(取决于装置500的构造)。例如,当粘合剂层514存在时,剥离层将确保粘合剂保持粘性,直到要使用装置500。尽管剥离层516示出为单层,但在其他实施方案中,剥离层可以替代地采取包封或完整包装的形式,例如用于将口腔护理装置500完全保持在其中。

在一些实施方案中,剥离层516还可控制装置500的激活。例如,剥离层可包括阻止电源504与电极508之间的电连通的物理障碍物。移除剥离层也将移除该障碍物,从而允许电流从电源流到电极508。在其他实现方式中,可例如使用存在/不存在传感器来检测剥离层516的移除,并且来自该传感器的输出可触发装置的加电。

尽管未示出,但装置500还可包括控制电路或类似的特征,以控制由电源504和电极508产生的电路。例如,控制电路可在使用期间使电极的极性交替。交替极性可防止荷电颗粒或离子积聚在电极上。控制电路还可被编程以控制供应至电极108的电流的量。当装置准备好使用时,控制电路还可包括加电功能等,以启动电源。控制电路可包括手动开关作为加电功能的一部分,诸如拨动开关或按钮开关。此外,如上所述,剥离层也可集成到加电功能中,例如,使得剥离层的移除对装置加电。在其他实施方案中,控制电路可包括传感器输出。例如,常规的存在/不存在传感器可被设置成由剥离层覆盖,并且检测剥离层的移除。随后可使用此检测来打开装置。在另一个实施方案中,可提供水或液体水分检测传感器。当传感器与唾液接触时,即在插入嘴中时,电源接通。控制电路可设置在单独层上,或者可集成到另一层中。例如,可希望将控制电路并入电极层、基部层和/或电源层中。

如将认识到的,口腔护理装置500通常是能够简单地插入口腔中的薄的柔性装置。取决于将要由装置实现的益处,可将装置放置在一颗或多颗牙齿上、牙龈上、脸颊内侧上、和/或舌上或舌下。在一些实施方案中,可能希望尽可能地使电极靠近牙齿。因为装置是柔性的,所以在一些实例中,装置可例如靠近纵向轴线518折叠,使得装置可围绕一颗或多颗牙齿放置,其中电极508中的一个处于一颗或多颗牙齿的前方,并且电极508中的另一个设置在一颗或多颗牙齿的后方。以这种方式,在电极508处生成的电场将穿过设置在间隔开的电极508之间的一颗或多颗牙齿。这种布置使电极与牙齿紧密接触而设置。这种布置对于将从牺牲电极释放的离子驱动到牙釉质中也可能是有益的。

在另一类似的实现方式中,口腔护理装置可呈模制牙托的形式。例如,基部衬底502可为相对刚性的,诸如模制的。在另外的替代方案中,电源可设置在口腔外部和/或与装置500分开,但仍电连接至电极。受益于本公开的本领域普通技术人员还将认识到其他修改。

本公开的其他实现方式在图6-8中示出。图6示出了用于洁齿剂的容器600,洁齿剂可为液体洁齿剂,例如像漱口水或美白溶液。容器600包括主体602和盖子604,所述盖子被配置用于选择性地放置在主体602上和从该主体移除。

图7和图8示出了盖子604的实例。在图7中,盖子700包括终止于封闭端704处的环形侧壁702。侧壁702和封闭端704限定了一定容积。螺纹(未示出)或另一已知机构可设置在侧壁702的内表面上,以促进将盖子702附接到容器主体。第一电极706和第二电极708也设置在侧壁702的内表面上。电极706、708被示为固定到侧壁702上的间隔开的金属绕组。尽管未示出,但是电源电连接电极706、708以提供电极之间的电势差。当电源被激活时,在电极之间产生电场。如在以上讨论的实施方案中,电极中的一个优选地是由牺牲金属(诸如锌)制成的牺牲电极。

盖子700的封闭端704相对平坦,使得盖子700可放置在平坦表面上,其中封闭端704搁置在表面上。以这种方式,由侧壁702和封闭端704限定的容积可容纳物质,诸如容器中携带的洁齿剂。在使用中,盖子700填充有洁齿剂并且电力被施加在电极706、708两端。洁齿剂充当电解质,并且来自构成牺牲电极的牺牲金属的离子被释放到洁齿剂中。使用者随后将700的内容物倒入他的嘴中,这样离子便可提供口腔益处。这种口腔健康益处可为除了从洁齿剂本身接收的任何益处之外的益处。在其他用途中,盖子700可与容器中容纳的洁齿剂分开使用。例如,具有电极706、708的700可用水填充,并且来自电极的离子可被释放到水中。使用者随后可用离子灌注的水冲洗以获得与洁齿剂不同的口腔健康益处。

尽管图7中未示出电源以及电源与电极706、708之间的电连接件,但是这些部件可设置在盖子700的封闭端704附近。假端或其他衬底可设置在电源和/或电连接件上以确保盖子700中的流体不接触那些部件。类似地,可能希望基本上将电极与大气屏蔽。在一个实现方式中,侧壁702可包括两个同心侧壁,电极设置在同心壁之间。因此,当从盖子内部可见内侧壁时,使用者可在从容器移除盖子或者将盖子放置在容器上时抓握外侧壁。在该实施方案中,内侧壁可设置有允许流体流入同心侧壁之间的空间的孔或其他洞,使得包含在盖子中的流体可与电极接触。

图8是盖子800的另一示例性实现方式,诸如图6的盖子604。在该实例中,盖子800包括环形侧壁802,所述环形侧壁在封闭端804处终止,非常类似于图7所示的实施方案。两个电极806、808被设置成从封闭端804悬垂到由侧壁802和封闭端804限定的容积中。电极806、808被示为平行板,但是它们可以呈其他形式,包括但不限于前述实施方案中所示的卷绕电极构造。正如先前的实施方案,至少一个电极优选地为由牺牲金属形成的牺牲电极。盖子800的使用类似于上述盖子700的使用,在此将不再描述。

尽管未示出,但是盖子700、800还可包括用户界面,诸如由用户按压以激活电极的按钮或开关。可提供可包括定时电路的控制电路,以例如响应于与用户界面的用户交互而激活电极持续预定的时长。例如,该定时可足以从牺牲电极释放预定量的离子。还可提供指示器等,诸如指示灯或声音,以向用户指示完成电极的激活。

还设想了对容器和盖子的实施方案的其他修改。例如,在容器的开口附近具有单独的贮存器的容器是已知的。在这些容器中,使用者挤压容器的主体以将流体移动到贮存器。例如,贮存器可包括渐变或其他标记作为贮存器中的流体量的视觉指示。根据本公开的实施方案,一对电极可设置在贮存器中。另外,电源和电连接件可与容器主体而不是盖子相关联。

前述实施方案示出了结合了电极的与口腔健康有关的示例性装置。至少一个电极是由牺牲金属制成的牺牲电极。例如,牺牲电极可由锌制成,其可为90%或更纯的锌。当在电极两端产生电势时,锌离子被释放到电解质中,电解质可为唾液、水或洁齿剂。在本公开的实施方案中,随后将电解质转移到口腔以向口腔提供益处。例如,当使用锌作为牺牲金属时,电解液将携带锌离子,锌离子在口腔中用作抗菌剂。其他牺牲金属(诸如铁或锡)也可或可替代地用于提供其他或附加的口腔益处。当使用的电解质是洁齿剂溶液诸如漱口水或牙齿美白剂时,电极也可用于活化洁齿剂中的组分。

尽管可在牺牲电极中使用其他或附加的金属,但是本发明人已使用锌进行了许多测试。

在一个示例性测试中,使用手动牙刷(高露洁360牙刷)来模拟刷牙。具体地,模拟刷牙是在10mL小瓶中用1克常规口味的牙膏和1mL唾液来进行的。还在测试中提供了如图4所示的牙刷。牙刷的每个电极都包括围绕间隔开的柱以8字形缠绕的锌线。模拟刷牙也是使用这种牙刷在10mL小瓶中用1克常规口味的牙膏和1mL唾液来进行的。完成使用带电极的牙刷进行的刷牙,其中牙刷处于关状态以及开状态。在开状态下,以大约2mA提供电流,并且电压被设定为2V。

图9示出了刚刚描述的示例性测试的结果。具体地,图9示出了针对每种状态(即手动牙刷、关状态下的电极牙刷以及开状态下的电极牙刷)下的两次重复模拟刷牙的唾液中的锌浓度(以百万分之一表示)。在该实例中,样品使用电感耦合等离子体原子吸收光谱法来进行测试。

在附加测试中,针对条带(如图5所示)、牙托和牙刷(“eTB”,如图4所示)完成ATP或生物发光测定和刃天青测定。图10示出了ATP测定的结果,而图11示出了刃天青测定的结果。浮游生物刃天青测定用于确定配方中的生物活性金属化合物的相对量。这种测定使用混合菌种的细菌接种,并且代谢指示剂染料刃天青用作处理后的细菌成活力的量度。ATP或生物发光测定用于测量总一般细菌。针对两种测定,用指定的洁齿剂稀释液来持续一小时处理浮游细菌的五个种的混合物(粘性放线菌(Actinomyces viscosus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、口腔链球菌(Streptococcus oralis)、小韦荣氏球菌(Veilonella parvula)和具核梭杆菌(Fusobacterium nucleaum))。在处理后,将样品洗涤并与非荧光蓝色染料刃天青一起进行温育。当代谢活性细胞还原刃天青时,它被转化成粉红色荧光染料试卤灵。ATP测定使用荧光素-荧光素酶ATP-依赖性反应来评估生物群体的成活力。通过将测试培养物的荧光与标准曲线进行比较,我们可确定在一小时的处理后仍保持活力的细菌的初始群体的百分比。

图10所示的ATP成活力数据也在表1中示出:

表1.ATP成活力

图11所示的刃天青成活力数据也在表2中示出:

产品 %成活力
ZnCl gen牙托 37.71618426
ZnCl gen eTB 34.24028388
ZnCit gen牙托 13.2054818
ZnCit gen eTB 16.81131976
NaCl eTB-a 20.64760777
NaCl eTB-b 17.23116481
柠檬酸盐eTB-a 37.74257346
柠檬酸盐eTB-b 33.95196444
1%ZnCl溶液 15.7617772
1%ZnCl溶液 26.64967783

表2.刃天青成活力

图10和图11以及表1和表2中所示的测试结果表明牙托、条带和电动牙刷可用于以电化学方式递送锌。锌可增强已存在的产品,包括那些最初的目的可能不是为了治疗的产品。

前述实例描述了结合有牺牲电极以释放在口腔中提供益处的离子的口腔护理器具。就一些实现方式设想将电气部件放置在口腔中和/或在口腔中产生电场而言,应当注意,所述装置在不会对口腔或使用者产生不利影响的足够低的电流和电压下操作。例如,根据本公开的实施方案,电流大约不超过5毫安,并且可使用不超过约3伏的电压来产生离子。

尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了示例性实施方案,但是权利要求不必然限于所描述的具体的特征或动作。相反,具体的特征和动作被公开作为实施示例性实施方案的示例性形式。

以下内容对应于母案申请中的原始权利要求书,现作为说明书的一部分并入此处:

1.一种口腔护理装置,其包括:

外壳,所述外壳限定了腔体并且被配置用于至少部分地插入口腔中;

所述外壳中的开口,所述开口将所述腔体流体连接至所述外壳的环境;

第一电极,所述第一电极设置在所述腔体中;

第二电极,所述第二电极设置在所述腔体中并且与所述第一电极间隔开;以及

电连接件,所述电连接件将所述第一电极和所述第二电极电连接至电源,

其中所述第一电极或所述第二电极中的至少一个是牺牲电极并且使电流流过所述电连接件导致所述牺牲电极放出离子。

2.根据项1所述的口腔护理装置,其中所述离子在所述腔体中被放出并且通过所述开口退出所述腔体。

3.根据项1或项2所述的口腔护理装置,其中经由所述开口进入所述腔体中的流体充当所述离子释放到其中的电解质。

4.根据项1至3中任一项所述的口腔护理装置,其还包括介于所述第一电极与所述第二电极之间的阻挡件。

5.根据项1所述的口腔护理装置,其还包括一对间隔开的第一柱和一对间隔开的第二柱,其中所述第一电极包括围绕所述一对间隔开的第一柱缠绕的第一金属线,并且所述第二电极包括围绕所述一对间隔开的第二柱缠绕的第二金属线。

6.根据项5所述的口腔护理装置,其中所述第一金属线围绕所述一对间隔开的第一柱以8字形缠绕,并且所述第二金属线围绕所述一对间隔开的第二柱以8字形缠绕。

7.根据项1所述的口腔护理装置,其中所述外壳包括基部衬底和覆盖物,并且所述腔体包括在所述基部衬底与所述覆盖物之间的空间。

8.根据项1所述的口腔护理装置,其中所述基部衬底包括柔性衬底。

9.根据项7或项8所述的口腔护理装置,其中所述开口被形成为以下情况中的至少一种:穿过所述基部衬底或所述覆盖物、或者在所述基部衬底与所述覆盖物之间。

10.根据项1所述的口腔护理装置,其中所述外壳包括牙刷的头部。

11.根据前述项中任一项所述的口腔护理装置,其中所述第一电极和所述第二电极中的每一个包括金属线或金属板。

12.根据前述项中任一项所述的口腔护理装置,其中所述牺牲电极包含锌。

13.根据项12所述的口腔护理装置,其中所述牺牲电极包含95%或更多的锌。

14.根据前述项中任一项所述的口腔护理装置,其中所述第一电极和所述第二电极包括第一电极对并且还包括至少一个附加电极对。

15.一种牙刷,其包括:

柄部;

头部,所述头部设置在所述柄部的远端处并且具有外侧壁,所述外侧壁限定了所述头部中的腔体的至少一部分;

牺牲电极,所述牺牲电极设置在所述腔体中;

第二电极,所述第二电极设置在所述腔体中、与所述牺牲电极间隔开;以及

电连接件,所述电连接件将所述牺牲电极和所述第二电极电连接至电源。

16.根据项15所述的牙刷,其中所述牺牲电极包含牺牲金属,所述牺牲金属在从所述电源向所述电极施加电流时降解以将离子释放到所述腔体中。

17.根据项16所述的牙刷,其还包括开口,所述开口延伸穿过所述外侧壁,其中所述开口提供了所述腔体与所述头部的外部之间的流体连通。

18.根据项17所述的牙刷,其中释放到所述腔体中的所述离子经由所述开口退出所述腔体。

19.根据项16-18中任一项所述的牙刷,其中所述牺牲金属包括锌。

20.根据项16-19中任一项所述的牙刷,其中所述牺牲金属包括铁、锡或锰。

21.一种用于洁齿剂溶液的容器,其包括:

主体,所述主体适于容纳所述洁齿剂溶液;

盖子,所述盖子可选择性地从所述主体移除,其中所述盖子或所述容器包括:

牺牲电极,

第二电极,所述第二电极与所述牺牲电极间隔开,以及

电连接件,所述电连接件将所述牺牲电极和所述第二电极电连接至电源。

22.根据项19所述的容器,其中所述盖子包括从基部表面悬垂的环形侧壁,并且所述牺牲电极和所述第二电极包括围绕所述环形侧壁的内表面缠绕的金属线。

23.根据项19所述的容器,其中所述盖子包括从基部表面悬垂的环形侧壁,并且所述牺牲电极和所述第二电极从所述基部表面悬垂。

24.一种被配置用于放置在口腔中的口腔护理装置,其包括:

柔性基部衬底;

柔性电源,所述柔性电源设置在所述基部衬底的表面上;以及

电极层,所述电极层设置在所述柔性基部衬底的所述表面或所述柔性电源上,所述电极层包括第一电极和第二电极,所述第一电极包括电连接至所述柔性电源的第一柔性金属条带,所述第二电极包括电连接至所述柔性电源且基本上平行于所述第一金属条带的第二柔性金属条带,其中所述电极层被设置成使得所述第一电极的长度和所述第二电极的长度基本上平行于所述柔性基部衬底的纵向轴线。

25.根据项24所述的口腔护理装置,其中所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括牺牲金属,所述牺牲金属在向所述第一电极和所述第二电极施加电流时降解以将离子释放到所述口腔中。

26.根据项24或项25所述的口腔护理装置,其中所述牺牲金属包括锌,并且所述锌在向所述第一电极和所述第二电极施加电流时氧化以释放锌离子。

27.根据项24至26中任一项所述的口腔护理装置,其还包括被设置成将所述口腔护理装置保持在所述口腔中的适当位置的粘合剂层。

28.根据项24至27中任一项所述的口腔护理装置,其还包括可移除的剥离层。

29.根据项28所述的口腔护理装置,其中所述剥离层设置在粘合剂上,并且所述剥离层的移除暴露所述粘合剂。

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