[发明专利]蛋白酶清除口腔色素生物膜的分子生物学模型及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种口腔色素清除模型，具体地涉及一种蛋白酶清除口腔色素生物膜的分子生物学模型及其制备方法。

背景技术

以往在去除口腔色素的研究中，方法是选取发生表面着色的天然牙或在离体牙表面形成外源性着色层，通过高浓度的过氧化物进行漂白处理或应用美白牙膏、义齿清洁剂等物理、化学的方法，清除牙面及修复体表面的着色层。

现有技术的缺点在于无法对牙面或修复体表面色素膜的形成及清除过程进行实时监测，而且通过物理、化学的方法进行着色层的清除，虽然对清除色素有一定的效果，但同时也对牙齿表面的牙釉质层造成了不同程度的机械磨损和脱矿，导致难以恢复的损害。其主要原因是美白牙膏中的化学成分(过氧化物)或牙膏中的机械摩擦颗粒，在色素清除过程中会导致牙面发生物理、化学性损伤。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术以上缺点，提供一种牙和修复材料表面的着色生物膜体外模型；建立蛋白酶清除色素生物膜的分子生物学体外模型。

本发明的技术方案如下：

一种建立蛋白酶清除口腔色素生物膜的分子生物学模型的方法，包括如下步骤：

(1)自组装蛋白质：通过11-巯基-11烷酸溶液修饰、1、3-二甲基氨基丙基-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化石QCM-D或SPR芯片，再将唾液吸附于QCM-D或SPR芯片上，乙醇胺盐酸溶液封闭，从而形成自组装的蛋白膜；

(2)QCM-D或SPR监测色素-唾液生物膜的形成：将待研究的色素吸附于自组装有蛋白膜的QCM-D或SPR芯片表面，并在QCM-D或SPR上原位、实时和动态监测色素与生物芯片上的蛋白质的吸附和解吸附反应，建立牙和修复材料表面的着色生物膜模型；

(3)蛋白酶水解色素生物膜：通过蛋白酶催化降解吸附于蛋白膜上的各种天然色素。或者将其先于色素作用于QCM-D或SPR芯片表面，考察其预防色素附着的功能，监测其在不同的浓度、pH、温度、离子强度等条件下催化降解色素生物膜的过程和效率。

在本发明的较佳实施例中，还包括步骤(4)色素吸附及水解前后的表征：通过使用傅立叶变换红外光谱，检测色素吸附及水解前后红外谱图的变化，以及芯片表面蛋白质及色素官能团的改变情况。

在本发明的较佳实施例中，步骤(1)中11-巯基-11烷酸溶液浓度为8-12mM，活化芯片时间为10-15分钟。

在本发明的较佳实施例中，步骤(1)所述的活化为：通入体积比为1-2∶1-2的0.1-0.3MEDC和0.05-0.15M NHS混合溶液活化QCM或SPR芯片5-15min。

更佳地，步骤(1)中，通入体积比为1∶1的0.2M EDC和0.1M NHS混合溶液，活化芯片10min。

在本发明的较佳实施例中，所述的乙醇胺盐酸溶液浓度为0.8-1.5M，pH为8-9。

在本发明的较佳实施例中，所述的唾液为人体唾液或人工合成唾液。所述的色素为天然色素或人工色素。所述的色素选择和研究项目有关，可以根据研究课题定。

在本发明的较佳实施例中，所述色素为天然色素，为类胡萝卜素、四吡咯衍生物、类黄酮中的至少一种。

在本发明的较佳实施例中，所述的蛋白酶包括胃蛋白膜、胰蛋白膜、组织蛋白膜、木瓜蛋白膜以及枯草杆菌蛋白膜等，其种类数量根据研究课题需要，可以是一种或多种。在本发明的实施例中，该蛋白酶为木瓜蛋白酶。

一种蛋白酶清除口腔色素生物膜的分子生物学模型，包括：

QCM-D或SPR；

在QCM-D或SPR的芯片表面形成的自组装蛋白膜；

待研究的色素，其结合于蛋白膜上；以及

待研究的蛋白酶。

本发明首先利用11-巯基-11烷酸溶液活化芯片，利用它的自组装作用，可以在芯片表面形成分子膜，之后再添加EDC和NHS，后两者的基团一部分与11-巯基-11烷酸结合，另一部分与蛋白质的基团结合，由于都是化学基团之间的结合，使得本发明制得的蛋白质膜非常稳定。