ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к новому применению поверхностного покрытия для минимизации утечки различных веществ из объекта с покрытием. Покрытие является антимикробным и проявляет биосовместимые свойства, в частности в отношении свертывания крови.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Поверхности с антимикробными и биосовместимыми свойствами имеют важное значение во многих областях применения. Примеры поверхностей, для которых такие свойства являются важными, включают поверхности, предназначенные для того, чтобы находиться в контакте с телом человека или животного, в том числе в контакте с кожей, а также с полостями тела и внутренними органами тела.
В данной области техники известно, что утечка веществ из полимеров, в том числе, например, из перчаток, сделанных, например, из латекса или других полимерных материалов, представляет собой проблему, относящуюся, например, к аллергиям. Выделяющиеся при утечке вещества могут вызвать у чувствительных людей аллергии. Количество случаев аллергии на латекс увеличилось в 1980-х годах, когда медицинские работники начали использовать латексные перчатки.
Другим примером является утечка металлов из металлов и металлических сплавов. Одним из примеров является утечка Ni из сплавов, содержащих Ni, таких как нитинол и другие сплавы. Другая проблема представляет собой утечку Ti из металлического Ti и сплавов Ti.
E. Lucas с соавторами в J. Mater Sci: Mater Med (2008) 19:975-980 описал высвобождение никеля из нитиноловой проволоки и обнаружил, что содержание E-селектина, являющегося маркером повреждения эндотелиальных клеток, увеличивалось в клетках, которые были инкубированы с нитиноловой проволокой, выделяющей наибольшее количество никеля.
Хотя количество веществ, выделяющихся из полимерных материалов или металлов, очень мало, даже очень небольшие количества могут вызвать проблемы, относящиеся, например, к аллергиям, а также другие проблемы. Такие проблемы являются индивидуальными, для некоторых индивидуумов определенный уровень выделившихся веществ может не причинить никакого вреда, тогда как такой же уровень этих же веществ может вызвать проблемы и симптомы у другого индивидуума. Таким образом, в качестве меры предосторожности желательно поддерживать утечку всех веществ на максимально низком уровне.
Следует отметить, что суммарная утечка вещества, в том числе, но не ограничиваясь ими, ионов металлов и различных соединений, из полимеров, а также металлов и металлических сплавов, является проблемой, и такую утечку желательно минимизировать. В общем случае, в качестве меры предосторожности желательно поддерживать утечку любых веществ на максимально низком уровне.
В US 6224983 описано изделие с адгезивным, антимикробным и биосовместимым покрытием, содержащим слой серебра, стабилизированного за счет воздействия одной или более солей одного или более металлов, выбранных из группы, состоящей из платины, палладия, родия, иридия, рутения и осмия. Толщина слоя серебра составляет от 2 до 2000 Å (Å, ангстрем, 10-10 м), при этом дополнительные приведенные диапазоны составляют от 2 до 350 Å и от 2 до 50 Å. Имеются также примеры толщины слоя серебра 50 Å, 350 Å, 500 Å и 1200 Å. Подложка может представлять собой латекс, полистирол, сложный полиэфир, поливинилхлорид, полиуретан, АБС-полимеры, поликарбонат, полиамид, политетрафторэтилен, полиимид или синтетический каучук.
В WO2007/117191, WO2007/117213 и WO2007/117214 описана подложка, имеющая электронодонорную поверхность, характеризующуюся тем, что на указанной поверхности находятся металлические частицы, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия и платины, и при этом количество указанных металлических частиц составляет от примерно 0,001 до примерно 8 мкг/см2.
В WO 2007/142579 описана полимерная матрица, характеризующаяся тем, что она содержит: a. электронодонорный компонент и b. металлические частицы, содержащие по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из палладия, золота, рутения, родия, осмия, иридия и платины.
В общем случае, для объектов, используемых в контакте с людьми или животными, желательно усилить антимикробные и противомикробные свойства поверхности объекта, при сохранении биосовместимости указанной поверхности.
Проблема современного уровня развития техники состоит в том, как минимизировать утечку различных веществ и элементов с поверхности. Другая проблема для некоторых областей применений состоит в том, как уменьшить свертывание крови на искусственных материалах, находящихся в контакте с кровью.
Что касается утечки и уменьшения утечки веществ из объектов, находящихся в контакте с телом человека или животного, желательно минимизировать такую утечку, даже если она не вызывает каких-либо симптомов или отрицательных эффектов. Утечка различных веществ должна быть сведена к минимуму в качестве общего принципа предосторожности.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Одна из задач настоящего изобретения состоит в устранении по меньшей мере некоторых из недостатков известного уровня техники и обеспечении применения поверхностного покрытия для уменьшения утечки вещества из объекта в окружающую среду.
Согласно первому аспекту предложено применение поверхностного покрытия, по меньшей мере частично нанесенного на объект и содержащего по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2, для уменьшения утечки вещества из указанного объекта в окружающую среду.
Согласно второму аспекту предложен способ уменьшения утечки вещества из объекта в окружающую среду, при этом указанный объект имеет покрытие, по меньшей мере частично нанесенное на объект, при этом указанное покрытие содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2.
Согласно третьему аспекту предложено применение поверхностного покрытия для по меньшей мере одного из предотвращения, облегчения и лечения симптомов, по меньшей мере частично вызванных утечкой из объекта, при этом указанное покрытие по меньшей мере частично нанесено на указанный объект и содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2.
Согласно четвертому аспекту предложено поверхностное покрытие для применения для по меньшей мере одного из предотвращения, облегчения и лечения симптомов, по меньшей мере частично вызванных утечкой из объекта, при этом указанное покрытие по меньшей мере частично нанесено на указанный объект и содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2.
Согласно пятому аспекту предложено применение поверхностного покрытия для нанесения на поверхность для уменьшения утечки вещества из объекта в окружающую среду, при этом указанное покрытие по меньшей мере частично нанесено на указанный объект и содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2.
Согласно шестому аспекту предложен способ уменьшения свертывания крови у человека или животного, вызванного объектом, содержащим покрытие, по меньшей мере частично нанесенное на объект, при этом указанное покрытие содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий, неодим и необязательно по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2.
Согласно седьмому аспекту предложен способ уменьшения микробного роста на объекте, содержащем покрытие, по меньшей мере частично нанесенное на указанный объект, при этом указанное покрытие содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий, неодим и необязательно по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2.
Согласно восьмому аспекту предложено применение поверхностного покрытия, по меньшей мере частично нанесенного на объект и содержащего по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и неодим и необязательно по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2, для уменьшения свертывания крови у человека или животного, вызванного указанным объектом.
Согласно девятому аспекту предложено применение поверхностного покрытия, по меньшей мере частично нанесенного на объект и содержащего по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и неодим и необязательно по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2, для уменьшения микробного роста на указанном объекте.
Согласно десятому аспекту предложен объект, по меньшей мере частично покрытый поверхностным покрытием, содержащим по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и неодим и необязательно по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2.
Аспекты с первого по пятый включают металлические частицы, содержащие палладий и по меньшей мере один другой металл согласно формуле изобретения. Аспекты с шестого по десятый включают металлические частицы, содержащие как палладий, так и неодим, а также дополнительные необязательные металлы согласно формуле изобретения.
Дополнительные варианты реализации настоящего изобретения определены в прилагаемых зависимых пунктах формулы изобретения, которые явным образом включены в настоящий документ.
Одно из преимуществ состоит в уменьшении утечки различных веществ из объектов с покрытием, при этом указанное покрытие является как биосовместимым, так и антимикробным. Согласно некоторым аспектам предложенное покрытие можно сравнить с покрытием, действующем в качестве барьера для уменьшения утечки вещества из объекта с покрытием. Согласно другим аспектам улучшается противомикробный эффект.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Аспекты и варианты реализации будут описаны со ссылкой на следующие чертежи, на которых:
На фигуре 1а показана типичная электронная микрофотография поверхности титана без покрытия при примерно 10000-кратном увеличении. На фигуре 1b показана такая же титановая поверхность с покрытием согласно настоящему изобретению при примерно 50000-кратном увеличении.
На фигуре 2а показана типичная электронная микрофотография поверхности без покрытия объекта из силикона медицинского назначения. На фигуре 2b показан тот же тип поверхности, на которую были нанесены слой и металлические частицы. Изображение увеличено примерно в 20000 раз.
На фигуре 2с показана типичная электронная микрофотография образца без покрытия. Объект изготовлен из силикона медицинского назначения. Изображение увеличено примерно в 100000 раз. На фигуре 2d показан тот же тип поверхности, на которую были нанесены слой и металлические частицы. Изображение увеличено примерно в 50000 раз.
На фигуре 3a-c показан результат тестирования на аллергены на латексных катетерах Фолея.
На фигуре 4 показаны результаты теста на свертывание крови.
На фигуре 5 показаны результаты теста на свертывание крови и осаждение белков на поверхности.
На фигуре 6 показаны результаты измерений TAT (комплекса тромбин-антитромбин).
На фигуре 7 показано сравнение стентов с покрытием (с покрытием из биоактивного стекла (BG)) и без покрытия с точки зрения адсорбции фибриногена.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Прежде чем настоящее изобретение будет раскрыто и подробно описано, следует понимать, что данное изобретение не ограничено конкретными конфигурациями, технологическими стадиями и материалами, описанными в настоящем документе, поскольку такие конфигурации, технологические стадии и материалы могут несколько отличаться. Также следует понимать, что применяемая в настоящем документе терминология используется только с целью описания конкретных вариантов реализации и не предназначена для ограничения, поскольку объем настоящего изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.
Следует отметить, что в настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения, формы единственного числа включают объекты во множественном числе, если контекст явно не указывает на иное.
В описании и формуле изобретения используют следующие термины.
В настоящем документе «количество» частиц или другого материала на поверхности часто приведено в виде мкг/см2. Это подходящий способ выражения количества, поскольку нанесенный слой является очень тонким. Для расчета такого количества измеряют площадь объекта и рассчитывают количество на площадь.
В настоящем документе «антимикробный» означает свойство подавления или устранения микробного роста. Микробный рост включает, но не ограничивается им, бактериальный рост.
В настоящем документе термин «биосовместимый» означает способность материала выполнять свою функцию при соответствующем ответе организма при конкретном применении.
В настоящем документе выражение «по меньшей мере одно из предотвращения, облегчения и лечения симптомов» означает одно или более из: мер, принимаемых для предотвращения заболеваний или симптомов в качестве меры предосторожности, мер, принимаемых для облегчения симптомов, и мер, принимаемых для лечения симптомов. Указанное относится к симптомам человека или животного. Субъектом, в отношении которого осуществляют предотвращение, облегчение и/или лечение, может быть индивидуум, представляющий собой человека или животное. Для предотвращения симптомов необязательно наличие повышенного риска появления симптомов; такое предотвращение всегда можно применять в качестве меры предосторожности для снижения вероятности появления симптомов у индивидуума. Предотвращение можно также применять в случае здорового индивидуум. Облегчение симптомов имеет место, когда симптомы могут не исчезнуть полностью, но уменьшаются в большей или меньшей степени. Лечение симптома происходит, когда симптомы подвергают лечению путем уменьшения утечки в рамках соответствующей медицинской помощи индивидууму, представляющему собой человека или животное, нуждающемуся в этом. Лечение не обязательно может устранять все симптомы, хотя это и может произойти. Симптомы относятся к любым симптомам, вызванным утечкой вещества из объекта.
В настоящем описании «объект» означает основу, которая обработана и поверхность которой по меньшей мере частично покрыта согласно настоящему изобретению.
Согласно настоящему изобретению поверхностное покрытие наносят на объект для придания ему требуемых свойств. Объект может быть изготовлен из различных материалов.
Согласно первому аспекту предложено применение поверхностного покрытия, по меньшей мере частично нанесенного на объект и содержащего по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2, для уменьшения утечки вещества из указанного объекта в окружающую среду.
Согласно одному из вариантов реализации указанный слой содержит серебро в количестве от 0,05 до 12 мкг/см2. Согласно одному из вариантов реализации слой содержит серебро в количестве от 0,05 до 8 мкг/см2. Согласно одному из вариантов реализации слой содержит серебро в количестве от 0,05 до 4 мкг/см2. Согласно одному из вариантов реализации слой содержит серебро в количестве менее 8 мкг/см2.
По меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, можно наносить различными способами. Согласно одному из вариантов реализации указанный слой наносят в виде фрагментов. Согласно одному из вариантов реализации указанный слой наносят на поверхность в виде частиц. Согласно одному из вариантов реализации указанный слой наносят в виде полностью покрывающего слоя.
Согласно одному из вариантов реализации объект содержит по меньшей мере один металл. Согласно одному из вариантов реализации по меньшей мере один металл выбран из группы, состоящей из нержавеющей стали, стали медицинского назначения, титана, титана медицинского назначения, кобальта, никеля, хрома и их смесей. Согласно одному из вариантов реализации по меньшей мере один металл представляет собой сплав, содержащий никель и титан.
Согласно одному из вариантов реализации объект содержит по меньшей мере один полимер. Согласно одному из вариантов реализации указанный полимер выбран из группы, состоящей из латекса, винила, полимеров, содержащих винильные группы, полиуретанмочевины, силикона, поливинилхлорида, полипропилена, стирола, полиуретана, сложного полиэфира, сополимеров (англ. copolymerisate) этиленвинилацетата, политетрафторэтилена (PTFE), полиэфирэфиркетона (PEEK), полистирола, поликарбоната, полиэтилена, полиакрилата, полиметакрилата, акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS), полиамида, полиимида и их смесей. Согласно одному из вариантов реализации указанный полимер представляет собой латекс.
Согласно одному из вариантов реализации объект содержит по меньшей мере одно вещество, выбранное из апатита и гидроксиапатита.
Следует отметить, что металлические частицы являются по существу гомогенными по составу, т.е. они имеют по существу одинаковый состав металлов по всей частице. Например, металлическая частица, содержащая палладий и золото, представляет собой сплав металлов.
Согласно одному из вариантов реализации количество металлических частиц составляет от 0,01 до 4 мкг/см2.
Согласно одному из вариантов реализации количество металлических частиц составляет от 10 до 30% от количества серебра в слое в расчете на массу. Количество металлических частиц рассчитывают как массу частиц на определенную площадь, количество серебра рассчитывают как массу серебра на этой же площади, а затем рассчитывают соотношение. Расчет по массе производят для определенной площади объекта с покрытием.
Согласно одному из вариантов реализации металлические частицы представляют собой отдельные частицы, не находящиеся в контакте друг с другом.
Согласно одному из вариантов реализации отношение палладия к металлам, отличным от палладия, в металлических частицах составляет от примерно 0,01:99,99 до примерно 99,99:0,01. Согласно одному из вариантов реализации отношение палладия к металлам, отличным от палладия, в металлических частицах составляет от примерно 0,5:99,5 до примерно 99,8:0,2. Согласно одному из вариантов реализации отношение палладия к металлам, отличным от палладия, в металлических частицах составляет от примерно 2:98 до примерно 95:5. Частицы всегда должны содержать палладий. В дополнение к палладию присутствует по меньшей мере один другой металл. Согласно настоящему изобретению в металлических частицах можно использовать отношение палладия к другим металлам от примерно 0,01:99,99 до примерно 99,99:0,01. Согласно одному из вариантов реализации используют отношение от примерно 0,5:99,5 до примерно 99,8:0,2. Согласно одному из вариантов реализации указанное отношение составляет от примерно 2:98 до примерно 95:5. Согласно другому варианту реализации указанное отношение составляет от 5:95 до 95:5. Согласно другому варианту реализации указанные отношения составляют от примерно 10:90 до примерно 90:10. Специалист в данной области техники понимает, что указанные отношения также могут находиться в других диапазонах. Примеры других диапазонов для указанного отношения включают, но не ограничиваются ими: от 0,01:99,99 до 0,05:99,95, от 0,05:99,95 до 0,1:99,9, от 0,1:99,9 до 0,5:99,5, от 0,5:99,5 до 1:99, от 1:99 до 2:98, от 2:98 до 4:96, от 4:96 до 6:94, от 6:94 до 8:92, от 8:92 до 10:90, от 10:90 до 20:80, от 20:80 до 30:70, от 30:70 до 40:60, от 40:60 до 50:50, от 50:50 до 60:40, от 60:40 до 70:30, от 70:30 до 80:20, от 80:20 до 90:10, от 90:10 до 92:8, от 92:8 до 94:6, от 94:6 до 96:4, от 96:4 до 98:2, от 98:2 до 99:1, от 99:1 до 99,5:0,5, от 99,5:0,5 до 99,9:0,1, до 99,95:0,05, от 99,95:0,05 до 99,99:0,01.
Согласно одному из вариантов реализации металлические частицы в дополнение к палладию содержат золото.
Согласно одному из вариантов реализации металлические частицы в дополнение к палладию содержат ниобий. Согласно одному из вариантов реализации металлические частицы в дополнение к палладию содержат неодим, при этом неодим присутствует в количестве, соответствующем от 0,002 до 0,5 мкг/см2. Согласно одному из вариантов реализации металлические частицы состоят только из палладия и неодима. Согласно одному из вариантов реализации металлические частицы содержат палладий, золото и неодим. Согласно одному из вариантов реализации металлические частицы в дополнение к палладию содержат золото в таком количестве, что рассчитанное по массе отношение палладия к золоту составляет от 0,8 до 1,2. Оказалось, что когда металлические частицы содержат палладий и неодим, поверхностное покрытие особенно подходит для предотвращения свертывания крови, если поверхность подвергается воздействию крови человека или животного. Согласно одному из вариантов реализации для предотвращения свертывания крови используют массовое отношение золота к палладию в диапазоне от 0,8 до 1,2, то есть примерно равные массовые доли. Согласно другому варианту реализации для содействия уменьшению тромбоза к частицам добавляют только относительно небольшое количество неодима, например от 0,02 до 0,5 мкг/см2. Свертывание крови относится к сложному процессу, при котором кровь коагулируется и образует гель. Свертывание крови включает, помимо прочего, образование фибриногена.
Согласно одному из вариантов реализации металлические частицы в дополнение к палладию содержат родий. Если уменьшение утечки вещества является более важным, чем антимикробные свойства, то вместе с палладием можно выбрать родий, поскольку родий демонстрирует очень хорошие результаты в отношении предотвращения утечки вещества, но в некоторых случаях немного снижает противомикробный эффект покрытия. В остальных случаях противомикробный эффект не уменьшается. Уменьшение утечки вещества в случае металла чаще всего представляет собой уменьшение коррозии. Для металлов утечка ионов из металла или сплава означает коррозию. Таким образом, согласно одному из вариантов реализации объект с покрытием представляет собой металл или металлический сплав, при этом покрытие содержит серебро и дополнительно частицы, содержащие палладий и родий. Согласно одному из вариантов реализации частицы состоят только из палладия и родия. Согласно одному из вариантов реализации количество родия соответствует от 0,05 до 2 мкг/см2.
Согласно одному из вариантов реализации размер металлических частиц составляет от 10 до 10000 Å. Согласно одному из вариантов реализации размер металлических частиц составляет от 100 до 600 Å. Специалист в данной области техники понимает, что размер частиц может находиться в пределах различных диапазонов от примерно 10 до примерно 10000 Å. Примеры таких диапазонов включают, но не ограничиваются ими, от 10 до 8000Å, от 10 до 6000Å, от 10 до 4000Å, от 10 до 2000Å, от 10 до 1000Å, от 10 до 100Å, от 100 до 10000Å, от 1000 до 10000Å, от 2000 до 10000Å, от 4000 до 10000Å, от 6000 до 10000Å, от 8000 до 10000Å, от 100 до 1000Å, от 1000 до 2000Å, от 2000 до 4000Å, от 4000 до 6000Å, от 6000 до 8000Å, от 1000 до 5000Å и от 5000 до 8000Å.
Согласно одному из вариантов реализации объект представляет собой по меньшей мере один объект, выбранный из группы, состоящей из катетера, перчатки, имплантата, кардиостимулятора, стента, зубного имплантата, сетчатого материала для предотвращения разрывов, хирургического инструмента, пакета для крови, искусственного клапана сердца, центрального венозного катетера, периферического внутривенного катетера, сосудистого порта, оборудования для гемодиализа, оборудования для перитонеального диализа, устройства для плазмафереза, устройства для ингаляционной доставки лекарственного средства, сосудистого трансплантата, устройства для массажа сердца, повязки на рану, катетера для периодической катетеризации (англ. intermittent catheter), электрокардиографического электрода, периферического стента, костнозамещающего имплантата, ортопедического имплантата, ортопедического устройства, тканезамещающего имплантата, интраокулярной линзы, нити для зашивания раны, иглы, устройства для доставки лекарственных препаратов, эндотрахеальной трубки, шунта, приспособления для дренирования, устройства для аспирации, слухового аппарата, уретрального медицинского устройства, искусственного кровеносного сосуда. Примеры объектов, содержащих подложку согласно настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются ими, медицинские изделия, медицинские инструменты, одноразовые изделия, медицинские одноразовые изделия. Дополнительные примеры объектов, содержащих подложку с покрытием согласно настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются ими, контактные линзы, кардиостимуляторы, электроды кардиостимуляторов, стенты (голометаллические и выделяющие лекарственный препарат), зубные имплантаты, сетчатые материалы для предотвращения разрывов, сетку для предотвращения разрывов, оборудование для центрифугирования крови (в контакте с кровью), хирургические инструменты, перчатки, пакеты для крови, искусственные клапаны сердца, центральные венозные катетеры, периферические внутривенные катетеры, сосудистые порты, оборудование для гемодиализа, оборудование для перитонеального диализа, устройства для плазмафереза, устройства для ингаляционной доставки лекарственного средства, сосудистые трансплантаты, артериальные трансплантаты, устройства для массажа сердца, повязки на рану, катетеры для периодической катетеризации, электрокардиографические электроды, периферические стенты, костнозамещающие имплантаты, ортопедические имплантаты, ортопедические устройства (винты, штифты, скобки, шовные фиксаторы и т. д.), тканезамещающие имплантаты, интраокулярные линзы, нити для зашивания раны, иглы, устройства для доставки лекарственных препаратов, эндотрахеальные трубки, шунты, приспособления для дренирования, устройства для аспирации, слуховые аппараты, уретральные медицинские устройства и искусственные кровеносные сосуды.
Согласно одному из вариантов реализации количество металлических частиц составляет от примерно 0,01 до примерно 4 мкг/см2. Согласно другому варианту реализации количество металлических частиц составляет от примерно 0,01 до примерно 1 мкг/см2. Примеры диапазонов от примерно 0,001 до примерно 8 мкг/см2 включают, но не ограничиваются ими, от 0,001 до 6, от 0,001 до 4, от 0,001 до 2, от 0,001 до 1, от 0,001 до 0,5, от 0,001 до 0,25, от 0,001 до 0,15, от 0,15 до 8, от 0,25 до 8, от 0,5 до 8, от 1 до 8, от 2 до 8, от 4 до 8, от 6 до 8, от 0,15 до 0,25, от 0,25 до 0,5, от 0,5 до 1, от 1 до 2, от 2 до 4, от 4 до 6, от 1 до 3 и от 3 до 6 мкг/см2.
Покрытие должно быть нанесено по меньшей мере частично на какой-нибудь объект, чтобы его можно было применять.
Первый слой также называют просто «слоем». Согласно одному из вариантов реализации серебро наносят в качестве первого слоя на объект в виде фагментов, то есть слоя, который не покрывает всю поверхность объекта и оставляет некоторые части поверхности без покрытия открытыми. Согласно одному из вариантов реализации серебро наносят в виде полностью покрывающего покрытия. Согласно одному из вариантов реализации серебро наносят в количестве от 0,05 до 12 мкг/см2. Количество серебра также может находиться в пределах других диапазонов при условии, что указанное количество составляет от 0,05 до 12 мкг/см2. Примеры таких других диапазонов включают, но не ограничиваются ими, от 0,05 до 10, от 0,05 до 8, от 0,05 до 6, от 0,05 до 4, от 0,05 до 2, от 0,05 до 1, от 0,05 до 0,5, от 0,05 до 0,25, от 0,05 до 0,15, от 0,15 до 12, от 0,25 до 12, от 0,5 до 12, от 1 до 12, от 2 до 12, от 4 до 12, от 6 до 12, от 8 до 12, от 10 до 12, от 0,15 до 0,25, от 0,25 до 0,5, от 0,5 до 1, от 1 до 2, от 2 до 4, от 4 до 6, от 6 до 8, от 8 до 10, от 1 до 5 и от 5 до 10 мкг/см2. Согласно одному из вариантов реализации нанесенный слой серебра наносят таким образом, чтобы он был однородным, по существу не содержал агломератов или кластеров на поверхности. Согласно альтернативному варианту реализации нанесенный слой серебра не является однородным и не полностью покрывает объект, на который нанесено покрытие. Если слой серебра является гомогенным и однородным, нанесенное количество в мкг/см2 можно конвертировать в толщину в Å. Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения серебро представляет собой слой коммерчески доступного по существу чистого серебра, что не исключает возможности наличия небольших количеств примесей.
Согласно второму аспекту предложен способ уменьшения утечки вещества из объекта в окружающую среду, при этом указанный объект имеет покрытие, по меньшей мере частично нанесенное на объект, при этом указанное покрытие содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2. Варианты реализации первого аспекта также применимы ко второму аспекту.
Согласно третьему аспекту предложено применение поверхностного покрытия для осуществления по меньшей мере одного из предотвращения, облегчения и лечения симптомов, по меньшей мере частично вызванных утечкой из объекта, при этом указанное покрытие по меньшей мере частично нанесено на указанный объект и содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2.
Согласно четвертому аспекту предложено поверхностное покрытие для применения для по меньшей мере одного из предотвращения, облегчения и лечения симптомов, по меньшей мере частично вызванных утечкой из объекта, при этом указанное покрытие по меньшей мере частично нанесено на указанный объект и содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2.
Согласно пятому аспекту предложено применение поверхностного покрытия для нанесения на поверхность для уменьшения утечки вещества из объекта в окружающую среду, при этом указанное покрытие по меньшей мере частично нанесено на указанный объект и содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2.
Согласно шестому аспекту предложен способ уменьшения свертывания крови у человека или животного, вызванного объектом, содержащим покрытие, по меньшей мере частично нанесенное на объект, при этом указанное покрытие содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий, неодим и необязательно по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2. Все варианты реализации, приведенные в настоящем описании, могут быть объединены с данным аспектом. Добавление неодима имеет преимущество, состоящее в усилении эффекта уменьшения свертывания крови.
Согласно седьмому аспекту предложен способ уменьшения микробного роста на объекте, содержащем покрытие, по меньшей мере частично нанесенное на указанный объект, при этом указанное покрытие содержит по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий, неодим и необязательно по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2. Все варианты реализации, приведенные в настоящем описании, могут быть объединены с данным аспектом. Добавление неодима имеет преимущество, состоящее в усилении эффекта уменьшения свертывания крови.
Согласно восьмому аспекту предложено применение поверхностного покрытия, по меньшей мере частично нанесенного на объект и содержащего по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и неодим и необязательно по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2, для уменьшения свертывания крови у человека или животного, вызванного указанным объектом. Все варианты реализации, приведенные в настоящем описании, могут быть объединены с данным аспектом. Добавление неодима имеет преимущество, состоящее в усилении эффекта уменьшения свертывания крови.
Согласно девятому аспекту предложено применение поверхностного покрытия, по меньшей мере частично нанесенного на объект и содержащего по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и неодим и необязательно по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2, для уменьшения микробного роста на указанном объекте. Все варианты реализации, приведенные в настоящем описании, могут быть объединены с данным аспектом. Добавление неодима также имеет преимущество, состоящее в улучшении уменьшения микробного роста в дополнение к уменьшением свертывания крови.
Согласно десятому аспекту предложен объект, по меньшей мере частично покрытый поверхностным покрытием, содержащим по меньшей мере частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект необязательно содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой и необязательно на области без указанного слоя, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и неодим и необязательно по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2. Все варианты реализации, приведенные в настоящем описании, могут быть объединены с данным аспектом. Добавление неодима имеет ряд положительных эффектов, таких как улучшение уменьшения микробного роста и уменьшение свертывания крови.
Таким образом, поверхностное покрытие можно применять для уменьшения микробного роста на объекте, который в то же время является биосовместимым и безопасным для тканей человека и животных.
Настоящее изобретение представляет собой совершенствование/модифицированный вариант материалов, предложенных, например, в патенте US 5320908. Различия заключаются в том, но не ограничиваются ими, что поверх слоя серебра в патенте US 5320908 находится слой, содержащий один или более металлов платиновой группы или золото. Согласно настоящему изобретению вместо этого слоя на слое, содержащем серебро, расположены частицы. Металлы в таких частицах также отличаются от металлов в слое, описанном в US 5320908. Кроме того, согласно настоящему изобретению предусмотрены разные области применения. В общем, настоящее изобретение является усовершенствованием материалов, описанных в US 5320908.
Согласно одному из вариантов реализации покрытие серебром осуществляют с применением способа, выбранного из группы, состоящей из химического осаждения из паровой фазы, распыления и осаждения металла из раствора, содержащего соль металла. Согласно одному из вариантов реализации однородный слой, по существу не содержащий кластеры или агломераты, является результатом осаждения. Согласно альтернативному варианту реализации серебро наносят неравномерным образом, так что объект может быть покрыт не полностью. Осаждение осуществляют таким образом, чтобы слой имел достаточно хорошую адгезию к подложке с учетом предполагаемого применения и объекта, подвергаемого покрытию. Согласно одному из вариантов реализации серебро наносят мозаичным образом в виде фрагментов из серебра, покрывающих часть объекта, тогда как другие части объекта не имеют покрытия.
Нанесенное количество металлических частиц выражают в мкг/см2, при этом необходимо понимать, что металлические частицы не образуют покрывающий слой, а вместо этого представляют собой частицы или кластеры, распределенные на слое серебра. Согласно одному из вариантов реализации металлические частицы представляют собой частицы, равномерно распределенные на поверхности. Согласно одному из вариантов реализации металлические частицы расположены на определенном расстоянии друг от друга, чтобы они не находились в контакте друг с другом. Согласно такому варианту реализации металлические частицы находятся в контакте только с поверхностью, на которую они нанесены.
Не желая быть связанными какой-либо конкретной научной теорией, авторы изобретения полагают, что существует несколько механизмов действия, способствующих эффектам покрытия, т.е. что покрытие является антимикробным, биосовместимым и в то же время снижает утечку вещества из объекта, расположенного ниже покрытия и, кроме того, по меньшей мере согласно некоторым вариантам реализации уменьшает свертывание крови.
• На микромасштабном уровне топография поверхности демонстрирует определенную шероховатость, например, из-за наличия диспергированных частиц. Такая шероховатость поверхности может влиять на свойства поверхности, в частности, в сочетании с другими эффектами.
• Объект с покрытием имеет отрицательный поверхностный заряд, который может способствовать отталкиванию отрицательно заряженных бактерий. Большинство бактерий заряжено отрицательно. Измерения дзета-потенциала показали отрицательный поверхностный заряд в PBS (фосфатно-солевом буферном растворе) в условиях, обычных для человеческого тела.
• Гальванический эффект при применении разных металлов с разным электрохимическим потенциалом создает электрический ток вместе с окружающими биологическими жидкостями или другими водными ионными растворами в качестве электролита. Гальванический эффект также может вносить свой вклад не только путем высвобождения ионов. Гальванический эффект приведет к очень ограниченному высвобождению ионов серебра, но количество высвобождаемых ионов серебра настолько мало, что оно само по себе не может объяснить противомикробный эффект покрытия. Такому эффекту также должны способствовать и другие факторы. Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что высвобождение ионов серебра сведено к минимуму.
• Известно, что как серебро, так и палладий могут действовать как катализаторы различных реакций. Авторы изобретения предполагают, что существует вероятность того, что серебро и/или палладий действуют как катализатор, способствующий, например, реакциям, которые придают антимикробные свойства, хотя это не было подтверждено экспериментально.
Технические эффекты покрытия с наибольшей вероятностью связаны с сочетанием нескольких механизмов, которые могут включать перечисленные выше механизмы.
Очень небольшое высвобождение ионов металлов, в том числе ионов серебра, является настолько низким, что оно само по себе не оказывает значительного противомикробного эффекта. Противомикробный эффект нельзя объяснить только высвобождением токсичных веществ, таких как ионы серебра, поскольку высвобождаемые уровни ионов не могут иметь какие-либо значительные противомикробные эффекты. Таким образом, авторы изобретения полагают, что антимикробные свойства обусловлены сочетанием нескольких механизмов, включая перечисленные выше эффекты. Предложенное поверхностное покрытие подавляет бактериальную адгезию и колонизацию и это придает противомикробный эффект.
Что касается механизмов уменьшения утечки вещества, подробный механизм не совсем хорошо понятен, но из примера 14 можно заключить, что металлические частицы на слое, содержащем серебро, играют важную роль.
Далее описан один из вариантов реализации настоящего изобретения для получения покрытия. Согласно одному из вариантов реализации предложенный способ включает следующие стадии:
1. предварительная обработка (необязательно)
2. промывка (необязательно)
3. активация (необязательно)
4. осаждение серебра
5. промывка (необязательно)
6. осаждение металлических частиц
7. промывка (необязательно)
8. сушка (необязательно)
Предварительную обработку и активацию можно выполнить в водном растворе соли двухвалентного олова, содержащем от 0,0005 до 30 г/л ионов двухвалентного олова. pH составляет от 1 до 4 и регулируется соляной и/или серной кислотой. Время обработки составляет от 2 до 60 минут при комнатной температуре. После предварительной обработки поверхность промывают в деминерализованной воде, но не высушивают.
Наряду с описанной выше предварительной обработкой или вместо описанной выше предварительной обработки перед активацией в соли двухвалентного олова может быть проведена дополнительная предварительная обработка. Согласно одному из вариантов реализации такую дополнительную предварительную обработку выбирают из группы, состоящей из обработки в щелочном растворе с последующей нейтрализацией в растворе кислоты, обработки в растворе NaOH с последующей нейтрализацией в HCl, обработки в щелочном растворе при нагревании до менее 90°C, обработки в спирте и обработки в изопропаноле.
Известно, что на некоторые полимерные объекты обычно трудно нанести покрытие, на такие как, например, политетрафторэтилен (PTFE). Для таких сложных объектов, содержащих, например, политетрафторэтилен (PTFE), полиэфирэфиркетон (PEEK), полипропилен и гидроксиапатит, для усиления адгезии к объекту можно использовать альтернативную предварительную обработку. Согласно одному из вариантов реализации перед нанесением покрытия осуществляют предварительную обработку. Пластификатор на основе алифатического полиизоцианата растворяют в растворителе. Подходящие растворители включают, но не ограничиваются ими, н-бутилацетат, изопропанол и ксилол. Растворенный пластификатор наносят на объект, подлежащий покрытию, и затем высушивают. Согласно одному из вариантов реализации концентрацию пластификатора регулируют таким образом, чтобы толщина высушенного слоя пластификатора составляла всего несколько молекул. В случае такого тонкого покрытия не происходит существенных изменений большинства физических свойств объекта. После отверждения поверхности можно приступать к нанесению покрытия. Благодаря применению такой предварительной обработки обеспечивают хорошую адгезию сложных объектобъектов, содержащих политетрафторэтилен (PTFE), полиэфирэфиркетон (PEEK), с углеродным композиционным наполнителем, неткаными материалами на основе полипропилена и гидроксиапатитом. Согласно одному из вариантов реализации после предварительной обработки объект промывают в деминерализованной воде.
Активированную/предварительно обработанную и промытую подложку переносят в раствор для осаждения. pH раствора для осаждения составляет не менее 8. Указанный раствор содержит соль серебра. Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения соль представляет собой нитрат серебра (AgNO3). Соль металла используют в эффективном количестве, составляющем не более примерно 0,10 грамма на литр, согласно одному из вариантов реализации используют примерно 0,015 грамма на литр. Если содержание металла превышает примерно 0,10 грамма на литр, в растворе или на стенках контейнера может образовываться элементарный металл, что является нежелательным. Если содержание металла ниже эффективного количества, металла недостаточно для образования слоя за требуемое время.
Второй компонент раствора для осаждения представляет собой восстановитель, который восстанавливает металлсодержащую соль до элементарного металла. Восстановитель должен присутствовать в количестве, достаточном для осуществления химического восстановления. Приемлемые восстановители включают, но не ограничиваются ими, формальдегид, сульфат гидразина, гидроксид гидразина и гипофосфорную кислоту. Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения восстановитель присутствует в количестве примерно 0,001 миллилитра на литр раствора. Слишком большая концентрация восстановителя вызывает осаждение металла во всем растворе и на стенках контейнера, тогда как слишком маленькая концентрация может привести к недостаточному образованию металла на подложке. С учетом настоящего описания специалист в данной области техники может путем рутинного экспериментирования определить требуемое количество восстановителя.
Еще одним компонентом раствора для осаждения является агент для регулирования осаждения, который присутствует в количестве, достаточном для замедления реакции осаждения для предотвращения осаждения восстановленного металла непосредственно из раствора в виде мелкодисперсного металлического порошка или осаждения восстановленного металла на стенках контейнера. Подходящие агенты для регулирования осаждения включают, но не ограничиваются ими, инвертный сахар, также известный как инвертоза, янтарную кислоту, цитрат натрия, ацетат натрия, гидроксид натрия, гидроксид калия, тартрат натрия, тартрат калия и аммиак. Согласно одному из вариантов реализации агент для регулирования осаждения присутствует в количестве примерно 0,05 грамма на литр раствора. Если присутствует слишком мало, может произойти осаждение слишком больших металлических кластеров. Если присутствует слишком много, металлсодержащая соль может стать слишком стабильной для требуемого осаждения на целевую подложку.
Концентрации восстановителя и агента для регулирования осаждения регулируют при необходимости для достижения требуемых результатов в зависимости от материала подложки, требуемой толщины пленки, условий осаждения и концентрации металла в растворе. Например, для получения тонких пленок концентрация соли металла будет относительно низкой, как и концентрации восстановителя и агента для регулирования осаждения. С учетом настоящего описания специалист в данной области техники может путем рутинного экспериментирования определить требуемое количество агента для регулирования осаждения.
Согласно одному из вариантов реализации при приготовлении раствора для осаждения каждый из компонентов раствора по отдельности растворяют в деминерализованной воде. Затем различные предварительные растворы смешивают и при необходимости разбавляют в нужных количествах для достижения приведенных выше концентраций.
Комбинация соли металла и восстановителя позволяет восстанавливать металл из соли в подходящем состоянии для осаждения на поверхность подложки. Такой способ особенно полезен для обеспечения хорошей адгезии готовой металлической пленки к поверхности подложки. Хорошая адгезия важна почти во всех областях применения.
Поверхность подложки подвергают воздействию раствора для осаждения с помощью любой подходящей процедуры. Согласно одному из вариантов реализации осуществляют погружение в указанный раствор, но раствор можно наносить любым удобным способом, например распылением или с помощью кисти. Согласно одному из вариантов реализации металлическая пленка равномерно осаждается из раствора со скоростью, которую можно регулировать посредством концентрации соли металла. При необходимости получения тонкой пленки, температуру осаждения поддерживают на достаточно низком уровне, чтобы осаждение происходило медленно контролируемым образом. Согласно альтернативному варианту реализации серебро осаждают неравномерно, включая отложения частиц серебра и фрагментов из серебра.
Согласно настоящему изобретению также можно применять и другие способы нанесения слоя серебра, действующего в качестве электронодонорной поверхности. Другими способами изготовления серебряной поверхности являются химическое осаждение из паровой фазы и распыление.
Следующей стадией способа производства является осаждение металлических частиц.
Согласно одному из вариантов реализации коллоидные суспензии металлов используют для получения частиц, содержащих на поверхности палладий и по меньшей мере еще один металл. Частицы содержат смесь металлов в таком количестве, чтобы был обеспечен требуемый состав, т.е. частицы содержат сплав металлов требуемого состава. Металлические частицы осаждают из суспензии требуемых частиц. Состав металлических частиц в суспензии регулируют в соответствии с предпочтительным содержанием. Объект с серебряной поверхностью погружают в суспензию металлических частиц в течение периода времени от примерно нескольких секунд до примерно нескольких минут или дольше.
Суспензию металлических частиц можно получить несколькими способами. Согласно одному из вариантов реализации суспензию металлических частиц приготавливают из водного раствора соли металла, которую восстанавливают в условиях, при которых образуются металлические частицы требуемого размера. Это достигают путем смешивания подходящего количества соли металла, восстановителя и стабилизатора. При приготовлении суспензии частиц можно использовать те же восстановители и стабилизаторы, которые описаны выше. С учетом настоящего описания специалист в данной области техники может путем рутинного экспериментирования определить требуемое количество восстановителя и стабилизатора, необходимое для обеспечения требуемого размера частиц. Согласно альтернативному варианту реализации используют коммерчески доступную коллоидную суспензию металлических частиц. Для приготовления суспензии используют металлические частицы требуемого состава.
Согласно одному из вариантов реализации суспензию металлических частиц получают путем разбавления деминерализованной водой коммерчески доступного концентрированного коллоидного раствора металлических частиц, содержащего палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия и платины. Подложку обрабатывают суспензией в течение периода времени от примерно нескольких секунд до примерно нескольких минут или дольше. После обработки подложку промывают в растворителе или воде, такой как деминерализованная вода, и оставляют сушиться при комнатной температуре.
Для изменения поверхностных свойств объектов, на которые наносят покрытие, можно регулировать размер частиц, состав частиц и количество частиц.
Все проценты и отношения рассчитаны по массе, если не указано иное.
Ниже описан ряд конкретных применений покрытия согласно настоящему изобретению.
Контактные линзы
Контактные линзы часто изготавливают из полимерного материала со значительным содержанием воды. Крайне важно избежать микробного роста на контактных линзах. Используя способ, описанный выше, на контактную линзу можно нанести покрытие для предотвращения или уменьшения микробного роста. Контактная линза с покрытием также будет биосовместимой, что является желательным. Кроме того, необходимым свойством является уменьшение выделения любых веществ из контактной линзы во время применения. На полимерный материал можно нанести покрытие согласно настоящему изобретению. Тот факт, что покрытие согласно настоящему изобретению может быть нанесено на полимерные материалы, показывает, что такое покрытие также можно наносить на контактные линзы из полимерных материалов.
Кардиостимуляторы и электроды для кардиостимуляторов
Кардиостимуляторы, предназначенные для введения в тело человека, должны быть биосовместимыми. В то же время желательно, чтобы они предотвращаали микробный рост. Кроме того, кардиостимулятор должен как можно меньше выделять различные вещества в окружающие ткани. Кардиостимулятор или электрод кардиостимулятора, на который нанесено покрытие согласно настоящему изобретению, обладает указанными требуемыми свойствами. На кардиостимулятор или электрод кардиостимулятора, изготовленный из металла или любого другого материала, можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению.
Стенты (голометаллические и выделяющие лекарственный препарат)
Стенты, предназначенные для введения в тело человека, должны быть предпочтительно биосовместимыми. В то же время желательно, если они предотвращают микробны рост. Кроме того, вызванное стентом свертывание крови должно быть как можно меньшим. Утечка какого-либо материала из стента также должна быть минимизирована. Стент, на который нанесено покрытие согласно настоящему изобретению, обладает указанными требуемыми свойствами. Стенты могут быть изготовлены из металлов или сплавов и на них можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению.
Зубные имплантаты
Зубные имплантаты преимущественно являются как биосовместимыми, так и антимикробными. Кроме того, необходимо минимизировать утечку любых веществ в организм. Зубные имплантаты могут быть изготовлены из титана или любых других материалов. Зубной имплантат с покрытием согласно настоящему изобретению является как биосовместимым, так и антимикробным, и, кроме того, он уменьшает утечку.
Сетчатые материалы для предотвращения разрывов, сетка для предотвращения разрывов
На материалы для сетчатых материалов и сеток можно нанести покрытие. Такие сетчатые материалы и сетки будут как антимикробными, так и биосовместимыми, что является преимуществом во многих областях применения с учетом уменьшенной утечки вещества в окружающие среды.
Оборудование для центрифугирования крови (в контакте с кровью)
В оборудовании, предназначенном для контакта с кровью, желательными являются свойство биосовместимости и антимикробные свойства покрытия согласно настоящему изобретению. Кроме того, уменьшенная утечка вещества также представляет собой преимущество. Уменьшенное свертывание крови также является преимуществом. Материалы, находящиеся в контакте с кровью, можно выбрать из большого количества материалов. Оборудование для центрифугирования крови, содержащее подложку с покрытием согласно настоящему изобретению, обладает улучшенными свойствами в отношении биосовместимости и антимикробных свойств, а также в отношении свертывания крови и утечки веществ.
Хирургические инструменты
Крайне желательно, чтобы хирургические инструменты имели антимикробные свойства. На материалы, часто применяемые для изготовления хирургических инструментов, такие как нержавеющая сталь и титан, можно нанести покрытие. Путем применения покрытия согласно настоящему изобретению обеспечивают требуемые антимикробные свойства. Кроме того, такое покрытие также является биосовместимым. Кроме того, для хирургических инструментов также желательно уменьшение утечки вещества.
Перчатки
Часто желательно, чтобы перчатки, применяемые для различных целей, обладали антимикробными свойствами. Более того, для некоторых применений требуются перчатки, которые одновременно безопасны для тканей и биосовместимы. Путем нанесения на перчатки покрытия согласно настоящему изобретению обеспечивают указанные выше требуемые свойства в дополнение к уменьшенной утечке вещества из перчаток. На полимерные материалы может быть нанесено покрытие согласно настоящему изобретению с превосходными результатами. В частности, для снижения риска аллергических реакций на латексные перчатки можно нанести покрытие.
Пакеты для крови
Для пакетов для крови, предназначенных для контакта с кровью, свойства биосовместимости и антимикробные свойства покрытия согласно настоящему изобретению являются необходимыми. Желательными являются уменьшенное свертывание крови и уменьшенная утечка вещества в кровь. Материалами для пакетов для крови чаще всего являются полимерные материалы. На полимерные материалы можно нанести покрытие согласно настоящему изобретению с превосходными результатами, и примеры нескольких полимерных материалов приведены выше.
Искусственные клапаны сердца
Для искусственных клапанов сердца антимикробные свойства и свойства биосовместимости покрытия согласно настоящему изобретению являются крайне желательными в дополнение к уменьшенной утечке вещества и уменьшенному свертыванию крови. Покрытие можно успешно наносить как на полимерные материалы, так и на металлы, которые могут быть компонентами искусственного клапана сердца. Приведенные выше примеры показывают, что предложенное покрытие можно наносить как на полимерные материалы, так и на металлы, а также на сплавы.
Центральные венозные катетеры
Для катетеров, предназначенных для введения в тело, таких как центральные венозные катетеры, крайне желательными являются антимикробные свойства в дополнение к уменьшенной утечке вещества и иногда уменьшенному свертыванию крови. Кроме того, объекты, предназначенные для введения в тело человека, также должны быть биосовместимыми и безопасными для тканей. Покрытие согласно настоящему изобретению соответствует указанным требованиям и имеет отличные свойства для катетеров. На материалы, применяемые для изготовления катетеров, можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению.
Периферические внутривенные катетеры
Что касается антимикробных свойств и свойств биосовместимости, требования к периферическим внутривенным катетерам и центральным венозным катетерам являются аналогичными. Таким образом, покрытие согласно настоящему изобретению также отлично подходит для периферических внутривенных катетеров.
Сосудистые порты
Что касается сосудистых портов, существует риск инфицирования, и такие сосудистые порты должны быть биосовместимыми. Кроме того, желательными являются уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови. Соответственно, покрытие согласно настоящему изобретению отлично подходит для сосудистых портов, благодаря чему они становятся антимикробными и биосовместимыми. На материалы, применяемые для изготовления сосудистых портов, можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению.
Оборудование для гемодиализа
Для оборудования для гемодиализа важными являются антимикробные свойства и свойства биосовместимости в дополнение к уменьшенному свертыванию крови и уменьшенной утечке вещества, что, таким образом, делает покрытие согласно настоящему изобретению очень подходящим.
Оборудование для перитонеального диализа
Для оборудования для перитонеального диализа антимикробные свойства и свойства биосовместимости покрытия согласно настоящему изобретению являются очень полезными в дополнение к уменьшенной утечке вещества. Покрытие согласно настоящему изобретению подходит для нанесения на части такого оборудования.
Устройства для плазмафереза
Для устройств для плазмафереза, в том числе катетеров, имплантированных с этой целью, покрытие согласно настоящему изобретению является подходящим благодаря его антимикробным свойствам и свойствам биосовместимости в дополнение к уменьшенному свертыванию крови и уменьшенной утечке вещества. На материалы, применяемые в этом контексте, можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению.
Устройства для ингаляционной доставки лекарственного средства
Устройства для ингаляционной доставки лекарственного средства преимущественно проявляют антимикробные свойства, которые обеспечивают путем нанесения покрытия согласно настоящему изобретению на подходящие части устройства. Свойства биосовместимости покрытия также являются преимуществом в дополнение к уменьшенной утечке вещества.
Сосудистые трансплантаты (например, артериальные трансплантаты)
Сосудистые трансплантаты получают преимущество благодаря антимикробным свойствам и свойствам биосовместимости, которые обеспечивают за счет покрытия согласно настоящему изобретению. Преимуществом также является уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови. Материалы, из которых изготовлены трансплантаты, подходят для нанесения покрытия согласно настоящему изобретению.
Устройства для массажа сердца
Устройства для массажа сердца, предназначенные для имплантации в тело, должны быть как биосовместимыми, так и антимикробными. Преимуществом также является уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови. Такие свойства обеспечивают путем нанесения покрытия согласно настоящему изобретению. На материалы, применяемые для изготовления указанных устройств, успешно наносят покрытие с применением настоящего изобретения.
Повязки на рану
Повязки на раны предпочтительно являются антимикробными, а также биосовместимыми. Уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови также является преимуществом. Это делает их отличными объектами для нанесения покрытия согласно настоящему изобретению. На полимерный и волокнистый материал, применяемый для изготовления повязок на рану, успешно наносят покрытие согласно настоящему изобретению.
Катетеры для периодической катетеризации
Катетеры для периодической катетеризации, а также другие катетеры, предпочтительно должны быть антимикробными для избежания проблем с инфекциями, кроме того, они также должны быть биосовместимыми. Уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови также является преимуществом. Покрытие согласно настоящему изобретению отлично подходит для катетеров, поскольку оно является как антимикробным, так и биосовместимым. На материалы, применяемые для изготовления катетеров, можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению.
Электрокардиографические электроды
Электрокардиографические электроды предпочтительно должны быть как антимикробными, так и биосовместимыми. Уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови также является преимуществом. Электрокардиографические электроды с покрытием согласно настоящему изобретению являются как антимикробными, так и биосовместимыми.
Периферические стенты
Свойства, необходимые для периферических стентов, аналогичны свойствам стентов, описанных выше. Таким образом, на периферические стенты также можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению.
Костнозамещающие имплантаты
Имплантаты различных типов, такие как костнозамещающие имплантаты, предпочтительно являются как антимикробными, так и биосовместимыми. Преимуществом также является уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови. Такие свойства обеспечивают путем нанесения покрытия согласно настоящему изобретению.
Ортопедические имплантаты
Ортопедические имплантаты так же очень подходят для нанесения покрытия согласно настоящему изобретению для придания им антимикробных свойств и свойств биосовместимости. Преимуществом также является уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови. Примеры ортопедических имплантатов включают, но не ограничиваются ими, имплантаты для замены тазобедренного сустава, имплантаты для тотальной замены тазобедренного сустава, керамические имплантаты для замены тазобедренного сустава, имплантаты для замены элементов тазобедренного сустава, имплантаты для замены коленного сустава, имплантаты для тотальной замены коленного сустава и имплантаты для замены элементов коленного сустава.
Ортопедические устройства (винты, штифты, скобки, шовные фиксаторы и т. д.)
Все виды ортопедических устройств, такие как винты, штифты, скобки и шовные фиксаторы, предпочтительно являются как антимикробными, так и биосовместимыми. Преимуществом также является уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови. Такие устройства изготавливают из материалов, на которые можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению. Ортопедические устройства получают преимущество благодаря покрытию согласно настоящему изобретению. Одним из примеров ортопедического устройства является винт из титана с покрытием согласно процедуре, описанной в примере 13.
Тканезамещающие имплантаты
Имплантаты различных типов, такие как тканезамещающие имплантаты, являются преимущественно как антимикробными, так и биосовместимыми. Преимуществом также является уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови. Такие свойства обеспечивают путем нанесения покрытия согласно настоящему изобретению на тканезамещающие имплантаты.
Интраокулярные линзы
Для интраокулярных линз предпочтительно, чтобы они были антимикробными и биосовместимыми. Преимуществом также является уменьшенная утечка вещества. Такие свойства обеспечивают путем нанесения покрытия согласно настоящему изобретению. На интраокулярные линзы, изготовленные из полимерных материалов и других материалов, можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению.
Нити для зашивания раны
Для нитей для зашивания раны большим преимуществом являются антимикробные свойства и свойства биосовместимости. Преимуществом также является уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови. Следовательно, нити для зашивания раны подходят для нанесения покрытия согласно настоящему изобретению.
Иглы
На иглы, которые должны быть антимикробными и/или биосовместимыми, можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению для придания требуемых антимикробных свойств и свойств биосовместимости. Преимуществом также является уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови.
Устройства для доставки лекарственных препаратов
На устройства для доставки лекарственных препаратов, которые должны быть сделаны антимикробными и/или биосовместимыми и проявлять уменьшенную утечку нежелательных веществ в окружающие среды, предпочтительно наносят покрытие согласно настоящему изобретению.
Эндотрахеальные трубки
Эндотрахеальные трубки предпочтительно являются антимикробными, а также биосовместимыми. Полимерные материалы, которые используют для изготовления эндотрахеальных трубок, подходят для нанесения покрытия согласно настоящему изобретению. Таким образом, на эндотрахеальные трубки можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению для придания требуемых антимикробных свойств и свойств биосовместимости.
Шунты
Для различных видов шунтов крайне желательно, чтобы они имели антимикробные свойства и были биосовместимыми. Уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови также является преимуществом. На материалы, применяемые для изготовления шунтов, можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению, и, таким образом, будут обеспечены требуемые свойства шунта.
Приспособления для дренирования
Приспособления для дренирования предпочтительно являются антимикробными и биосовместимыми. Уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови также является преимуществом. Поскольку покрытие согласно настоящему изобретению можно успешно наносить на материалы, из которых изготовлены приспособления для дренирования, на приспособления для дренирования очень целесообразно наносить покрытие согласно настоящему изобретению.
Устройства для аспирации
Устройства для аспирации должны быть антимикробными и биосовместимыми. Преимуществом также является уменьшенная утечка вещества и уменьшенное свертывание крови. Поскольку покрытие согласно настоящему изобретению можно успешно наносить на материалы, из которых изготовлены устройства для аспирации, крайне желательно нанести покрытие согласно настоящему изобретению на устройства для аспирации.
Слуховые аппараты
Слуховые аппараты предпочтительно являются антимикробными и биосовместимыми. Преимуществом также является уменьшенная утечка вещества. На материалы, из которых изготовлены слуховые аппараты, можно успешно нанести покрытие согласно настоящему изобретению. Слуховые аппараты особенно подходят для нанесения покрытия согласно настоящему изобретению.
Уретральные медицинские устройства
Уретральные медицинские устройства, такие как катетеры, уретральные стенты и надлобковые стенты, подходят для нанесения покрытия согласно настоящему изобретению.
Искусственные кровеносные сосуды
Искусственные кровеносные сосуды подходят для нанесения покрытия согласно настоящему изобретению.
Другие признаки изобретения и связанные с ними преимущества будут очевидны специалисту в данной области техники после прочтения настоящего описания и примеров. Понятно, что приведенные варианты реализации можно свободно комбинировать со всеми другими вариантами реализации при условии, что они явно не противоречат друг другу.
Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено конкретными вариантами реализации, описанными в данном документе. Следующие примеры приведены для иллюстративных целей и не предназначены для ограничения объема изобретения, поскольку объем настоящего изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Предотвращение утечки аллергенов из латексных катетеров Фолея.
Для сравнения использовали катетеры Фолея одного типа и одного и того же латексного материала с покрытием и без покрытия. Кроме того, в качестве эталона использовали другой тип катетера Фолея, изготовленный из латекса без каких-либо белков.
Предназначенные для покрытия латексные катетеры Фолея покрывали следующим способом. На катетеры Фолея в качестве подложек наносили слой серебра в соответствии со следующим способом. Сначала катетеры Фолея очищали и промывали в деминерализованной воде. Поверхность катетеров Фолея активировали путем погружения в водный раствор хлорида двухвалентного олова и затем промывали в деминерализованной воде. Затем поверхность катетеров Фолея плакировали слоем серебра путем погружения в 3 раствора для осаждения, содержащие ионы серебра. В результате такой процедуры получали поверхность с нанесенным серебром в количестве 0,9 мкг/см2. Далее на первую серебряную поверхность осаждали частицы, состоящие из 60 % масс. палладия и 40 % масс. золота, путем погружения в разбавленную суспензию, содержащую металлические частицы золота/палладия. Суспензию металлических частиц получали путем восстановления соли золота и соли палладия с помощью восстановителя и стабилизации суспензии с помощью стабилизирующего агента с тем, чтобы были получены металлические частицы, содержащие золото и палладий. Каждая частица состояла из золота и палладия. Затем подложку промывали в деминерализованной воде и высушивали.
Был проведен анализ на обнаружение утечки аллергенов из катетеров Фолея. Использовали коммерчески доступный набор для тестирования Latex-T™. С помощью такого набора для тестирования обнаруживают белки латекса, которые, как известно, являются причиной аллергических реакций на изделия из натурального каучука. Существует две версии анализа, красный и синий, соответственно, для определения разных аллергенов, часто встречающихся в латексе.
Из каждого катетера Фолея, подвергаемого исследованию, брали по одному фрагменту длиной 4,5 см. Каждый исследуемый фрагментразрезали на более мелкие фрагменты и добавляли во флакон с буферным раствором, входящий в набор для тестирования. Каждый флакон встряхивали в течение 2 минут. После этого в лунку для образцов устройства для анализа добавляли 3 капли буферного раствора. Результат считывали через 20 минут и фотографировали устройства для анализа через 20 минут после добавления буферного раствора в устройство для анализа. Фотографии показаны на фиг. 3a-c. Было установлено, что контрольная линия появилась на всех устройствах для анализа, что подтверждает, что анализ был проведен должным образом.
Тип устройства для анализа относится к красному (Red) или синему (Blue) типу устройства для анализа, поставляемому с набором для тестирования Latex-T™. Разница состоит в том, что при разных типах тестирования выявляют разные аллергены.
Как можно видеть, латексный катетер без покрытия давал положительный результат при тестировании в красном режиме, образец 2:1 на фиг. 3b. Соответствующий идентичный образец, но с покрытием, не показывал положительный результат, образец 3:1 на фигуре 3c. Таким образом, можно видеть, что предложенное покрытие уменьшает утечку аллергенов из латекса. Согласно справочной карте для интерпретации теста Latex-T™ линия начинает появляться, когда концентрация аллергенов, обнаруживаемых при применении теста в красном режиме, увеличивается до уровня выше примерно от 150 до 300 нг/мл. Без покрытия концентрация аллергенов в окружающем буфере выше этого порогового значения, но с покрытием концентрация ниже порогового значения.
Пример 2
Утечка ионов из титано-никелевого сплава и его коррозионная стойкость.
Нитинол или никель-титановый сплав состоит примерно из равных частей титана и никеля. Было проведено исследование для оценки коррозионной стойкости нитинола с покрытием согласно настоящему изобретению по сравнению с необработанными образцами. Сравнение проводили на образцах в форме как трубок, так и листов. Покрытие изготавливали с применением описанного ниже способа, обеспечивающего тонкий поверхностный слой, состоящий из благородных металлов - золота, палладия и серебра.
Сначала трубки/листы из никель-титанового сплава (нитинола) очищали и промывали в деминерализованной воде. Поверхность трубок/листов активировали путем погружения в водный раствор хлорида двухвалентного олова и затем промывали в деминерализованной воде. Далее поверхность трубок/листов плакировали слоем серебра путем погружения в 3 раствора для осаждения, содержащие ионы серебра. В результате такой процедуры получали поверхность с нанесенным серебром в количестве 1,6 мкг/см2. Далее частицы, состоящие из 23 % масс. палладия и 77 % масс. золота, осаждали на первую серебряную поверхность путем погружения в разбавленную суспензию, содержащую металлические частицы золота/палладия. Суспензию металлических частиц получали путем восстановления соли золота и соли палладия с помощью восстановителя и стабилизации суспензии с помощью стабилизирующего агента с тем, чтобы были получены металлические частицы, содержащие золото и палладий. Каждая частица состояла из золота и палладия. Затем трубки/листы промывали в деминерализованной воде и высушивали.
Способ испытания был выполнен согласно ISO 10993-15:2000 (Идентификация и количественное определение продуктов разложения изделий из металлов и сплавов).
Исследуемый раствор представлял собой изотонический водный раствор 0,9 % масс. хлорида натрия.
Перед испытаниями измеряли pH раствора, и он составил 5,52. Образцы погружали в пробирки, выполненные из боросиликатного стекла, и хранили исследуемые растворы при 37°C и извлекали образцы для измерения через 7, 15, 30 и 60 дней. Кроме того, измеряли идентичные контрольные образцы без покрытия.
Извлеченные образцы анализировали для определения количества никеля. Зная площадь поверхности образцов, можно было рассчитать количество никеля таким образом, чтобы оно соответствовало высвобождению на см2 образца. Результаты представлены ниже в таблице 2:
Как можно видеть из таблицы 2, в образцах с покрытием наблюдается меньшее высвобождение никеля.
Пример 3
Уменьшение бактериального роста на нитиноле с покрытием.
На никель-титановый сплав (нитинол) наносили покрытие тем же способом, что и в примере 2, с применением того же количества Ag и такого же соотношения металлов в частицах. Измеряли микробную адгезию S. aureus для контрольного образца без покрытия и для образца с покрытием.
Для образца без покрытия адгезия составила 2560 КОЕ/см2, а для образца с покрытием адгезия составила 285 КОЕ/см2. Снижение составило примерно 88%. Такой результат подтверждает способность покрытия уменьшать микробную адгезию к поверхности.
Пример 4
Свертывание крови на поверхностях с покрытием.
На трубки из никель-титанового сплава (нитинола) наносили покрытие тем же способом, что и в примере 2, с применением того же количества Ag и такого же соотношения металлов в частицах. Для оценки совместимости с кровью использовали петлевую модель Чандлера. Такой способ испытания позволяет исследовать биосовместимость. Образцы приводили в контакт со свежей человеческой кровью. После этого отмечали склонность к свертыванию крови. Результаты показаны на фиг. 4. Как можно видеть, образцы с покрытием демонстрируют низкую склонность к тромбозу/свертыванию крови.
Пример 5
Совместимость с кровью
На трубки из никель-титанового сплава (нитинола) наносили покрытие тем же способом, что и в примере 2, с применением того же количества Ag и такого же соотношения металлов в частицах.
В настоящем исследовании участвовал один донор крови, идентифицированный как BAC-12. Взятие и обработку крови осуществляли в соответствии с петлевой моделью Чандлера WI-2114.
Измеряли отложение белка, коагуляцию белка и параметры комплемента. Коагуляцию и параметры комплемента анализировали согласно WI-2114. После 60 минут инкубации материалы удаляли из петель и подготавливали для анализа методом сканирующей электронной микроскопии (SEM). Результаты показаны на фиг. 5. На фигуре 5 наблюдается различие между материалами. Контрольный материал (слева) демонстрирует большее количество отложений белков на поверхности, тогда как материал, на который нанесено покрытие (справа), почти не содержит отложения белка. Такое явление непосредственно связано с активностью коагуляции и параметрами комплемента, которые приведены в следующей таблице 4.
Согласно результатам, полученным при анализе комплекса TAT, контрольный материал продуцировал почти в два раза больше комплекса TAT, чем материал с покрытием. Не обнаружено никакой разницы между анализируемыми материалами при продуцировании C3a или TCC (терминального каскада комплемента). Концентрации, полученные как для контрольного образца крови, так и для контрольного образца согласно петлевой модели, соответствовали предыдущим измерениям.
Пример 6
Металлический стент с покрытием
На металлический стент EverFlex™ наносили покрытие тем же способом, что и в примере 2, с применением того же количества Ag и такого же соотношения металлов в частицах.
Взятие и обработку крови осуществляли в соответствии с петлевой моделью Чандлера WI-2114. Стенты (с покрытием и контрольные без покрытия) приводили в контакт с кровью.
После инкубации в петле кровь анализировали на маркер коагуляции TAT. Образование TAT измеряли и сравнивали с контрольным образцом без покрытия. Показатели продуцирования TAT показаны на фиг. 6.
Стенты с покрытием и без покрытия также приводили в контакт со свиной кровью и наблюдали отложение фибрина. Для образцов без покрытия было отмечено высокое отложение фибрина, тогда как отложение фибрина на стентах с покрытием было низким, см. фиг. 7.
Пример 7
Влияние родия
Нержавеющую сталь марки 304 используют в производстве медицинских устройств для применения, наряду с прочим, в качестве столов для операционных, искусственных клапанов для сердца, прецизионных трубок, контейнеров для опасных веществ и хирургических щипцов.
Такую марку стали часто выбирают благодаря ее хорошей технической применимости в случаях, когда требуется сварка, поскольку она имеет очень хорошую стойкость к межкристаллитной коррозии. Однако такой материал менее устойчив к таким типам коррозии, как щелевая коррозия, точечная коррозия и фрикционная коррозия по сравнению с нержавеющей сталью марки 316. (Более стойкой вследствие присутствия примерно 2% молибдена в сплаве)
Следует отметить, что коррозионная стойкость и утечка никеля коррелируют, так что уменьшенная утечка никеля связана с улучшенной коррозионной стойкостью. Коррозия подразумевает утечку никеля.
Для оценки возможности улучшения коррозионной стойкости (и уменьшения утечки никеля) стали марки 304 было проведено сравнительное испытание с образцами из чистой стали марки 304, стали марки 304 с покрытием, содержащим комбинацию Ag, Pd, Au, и стали марки 304, в которой золото было заменено на родий.
Сначала образцы очищали и промывали в деминерализованной воде. Поверхность образцов активировали путем погружения в водный раствор хлорида двухвалентного олова и затем промывали в деминерализованной воде. Далее поверхность образцов плакировали слоем серебра путем погружения в 3 раствора для осаждения, содержащие ионы серебра. В результате такой процедуры получали поверхность с нанесенным серебром в количестве 1,5 мкг/см2. Далее частицы, состоящие из палладия и золота, осаждали на первую серебряную поверхность путем погружения в разбавленную суспензию, содержащую металлические частицы золота/палладия. Такая процедура позволила получить на поверхности 0,3 мкг/см2 Au и 0,5 мкг/см2 Pd в виде частиц. Суспензию металлических частиц получали путем восстановления соли золота и соли палладия с помощью восстановителя и стабилизации суспензии с помощью стабилизирующего агента с тем, чтобы были получены металлические частицы, содержащие золото и палладий. Каждая частица содержала золото и палладий. Затем образцы промывали в деминерализованной воде и высушивали.
Для некоторых образцов частицы золота/палладия заменяли на частицы родия/палладия при отсутствии золота. Процедура была идентичной, за исключением того, что родий заменили на золото и что количество металлов в частицах составляло 0,3 мкг/см2 Au и 0,7 мкг/см2 Rh.
Испытание на вымачивание проводили в течение определенного времени при 37°C в физиологическом солевом растворе (0,9 % масс. NaCl). В растворах измеряли высвобожденный никель, и результаты можно видеть в таблице 5.
Количество Ni (мкг/см2)
Как можно видеть, нанесение покрытия в виде Ag и частиц Pd/Au улучшало коррозионную стойкость, но замена золота на родий (Ag и частицы Pd/Rh) создавало еще более эффективную защиту и предотвращало утечку никеля.
Применение так называемого теста Ahearn для оценки предотвращения бактериального (микробного) роста показало 90-95% снижение для обоих типов стали марки 304 с покрытием по сравнению с необработанными образцами. Тест проводили, как описано в Ahearn, D., Grace, D., Jennings, M. et al. Curr Microbiol (2000) 41: 120. Таким образом, подтверждено, что антимикробные свойства сохраняются также при применении Rh.
Пример 8
Катетеры для гемодиализа
Большинство катетеров для гемодиализа состоят из полиуретана, и для обеспечения возможности нанесения тонкого покрытия из благородного металла согласно настоящему изобретению и достижения достаточной адгезии одним из способов является травление продукта перед процессом нанесения покрытия, однако такая процедура может при определенных обстоятельствах привести к нежелательному изменению цвета. Вместо этого перед проведением процесса нанесения покрытия образцы обрабатывали 5 % масс. раствором алифатического полиизоцианата в этаноле и высушивали при комнатной температуре в течение ночи. Алифатический полиизоцианат представляет собой пластификатор.
После процесса нанесения покрытия, выполненного, как описано в примере 7, получали комбинацию благородных металлов без изменения цвета. Первоначально с содержанием 1,1 мкг/см2 Ag, 0,2 мкг/см2 Au и 0,2 мкг/см2 Pd. В другом примере дополнительно присутствовало 0,1 мкг/см2 Nd (неодима).
Образцы исследовали на совместимость с кровью, сравнивая катетеры для гемодиализа, содержащие только отвержденный пластификатор, с катетерами, содержащими покрытие Ag/Au/Pd, а также катетером с покрытием с добавлением Nd.
Для испытания использовали петлевую систему Чандлера (Chandler Loop System), подходящую для исследования тромбогенности биоматериалов. Такая модель представляет собой модель in vitro, в которой используют свежую кровь от донора и которую вращают при температуре тела, при этом кровь находится в контакте с исследуемым образцом. В качестве маркера образования тромбина определяли комплекс TAT тромбин-антитромбин III.
Содержание TAT
Обычная трехкомпонентная комбинация Ag/Au/Pd продемонстрировала уменьшение тромбоза, при этом результат улучшается при добавлении небольшого количества Nd.
Основной эффект покрытия из благородных металлов состоит в предотвращении бактериального роста, при этом указанный эффект измеряют с применением теста Ahearn, который позволяет рассчитать процент уменьшения бактериального роста по сравнению с подложкой без покрытия. Тест проводили, как описано в Ahearn, D., Grace, D., Jennings, M. et al. Curr Microbiol (2000) 41: 120.
Чтобы убедиться, что на такой эффект не влияло добавление Nd, было проведено указанное измерение, при этом уменьшение в образце Ag/Au/Pd составляло 95,3%, а в образце с добавлением Nd 95,5%, что демонстрирует по существу одинаковый эффект.
Пример 9
Имплантаты коленного и тазобедренного сустава
Сплав, называемый ASTM F 75, используют для изготовления имплантатов коленного и тазобедренного суставов, а в его литой форме также в качестве тотального эндопротеза тазобедренного сустава. Сплав может состоять из от 57 до 65 % масс. кобальта; от 27 до 30 % масс. хрома; от 5 до 7 % масс. молибдена и до 0,5 % масс. никеля. Сообщалось о возможности возникновения биокоррозии, которая может вызвать высвобождение ионов металла. В частности, за аллергические реакции несут ответственность никель и кобальт.
Сравнительное исследование было проведено на чистых подложках из описанного выше сплава и такого же сплава с покрытием, содержащим 1,6 мкг/см2 Ag и 0,3 мкг/см2 каждого металла из Au и Pd. Покрытие наносили, как в примере 7. Исследуемый раствор представлял собой обычный стандартный раствор для исследования в контакте с кровью, раствор PBS (фосфатно-солевого буфера), состоящий из 8 г/л NaCl, 2,7 г/л KCl, 1,42 г/л Na2HPO4, 0,24 г/л KH2PO4. Такой эталонный раствор используют, наряду с прочим, для коррозионных испытаний имплантируемых устройств.
Исследуемые образцы погружали в раствор на 30 дней при 37 ºC, и по истечении этого времени измеряли высвобождение ионов металлов. Полученные значения конвертировали в мкг/см2 в расчете на поверхность объекта.
Как можно видеть, указанное покрытие позволяет предотвратить высвобождение большей части ионов металлов.
Пример 10
Зубные имплантаты
Зубные имплантаты часто изготавливают из чистого титана или титановых сплавов. Наиболее применяемый для этой цели титановый сплав соответствует марке 5 ASTM, которую обычно описывают как Ti-6Al-4V, что означает, что такой сплав содержит 6% алюминия и 4% ванадия.
В случае зубных имплантатов окружающая среда в организме является очень жесткой (англ. tough), главным образом из-за состава слюны, создающей кислую среду, и в случае высвобождения ионов металлов могут возникать проблемы в виде иммунологической реакции, воспалительной реакции, инфекции или токсичности. Продукты коррозии, образующиеся при взаимодействии металла с окружающей его средой, также влияют на биосовместимость.
Стоматологические винты приведенного выше состава исследовали в искусственной слюне с составом, включающим метил-п-гидроксибензоат 2,00 г/л, карбоксиметилцеллюлозу натрия 10,00 г/л, KCl 0,625 г/л, MgCl2⋅6H2O 0,059 г/л, CaCl2⋅2H2O 0,166 г/л, K2HPO4 0,804 г/л, KH2PO4 0,326 г/л. С помощью гидроксида калия доводили pH до 6,6.
Винты с покрытием содержали 1,8 мкг/см2 Ag и 0,3 мкг/см2 каждого металла из Pd и Au. Покрытие наносили, как в примере 7. Сравнение проводили с применением винтов без покрытия.
Испытание проводили при 37°C в течение 28 дней, и измерения количества титана выполняли с интервалом в одну неделю. Полученные значения приведены в микрограммах/литр.
Как можно видеть из результатов измерения, покрытие приводило к сильному уменьшению растворения титана.
Пример 11
Сосудистые трансплантаты
Сосудистые трансплантаты часто изготавливают из PTFE, представляющего собой материал, на который трудно нанести покрытие, обладающее достаточной адгезии к подложке, а также обеспечить подходящее количество благородных металлов для предотвращения микробного роста.
Образцы сосудистых трансплантатов обрабатывали с помощью пластификатора тем же способом, что и в примере 8.
После процесса нанесения покрытия, выполненного, как описано в примере 7, была получена комбинация благородных металлов. Первоначально с содержанием 1,1 мкг/см2 Ag, 0,2 мкг/см2 Au и 0,2 мкг/см2 Pd. В другом примере дополнительно присутствовало 0,1 мкг/см2 Nd (неодима).
Для проверки, можно ли улучшить предотвращение тромбоза путем добавления Nd, образцы исследовали в петлевой модели Чандлера, как с применением Nd, так и без него, а также в качестве контроля анализировали образцы, содержащие только пластификатор. Было проанализировано образование TAT с получением следующих результатов:
Более низкие концентрации TAT указывают на меньшую склонность к образованию тромбов.
Пример 12
Хирургическая сетка
Сетка похожа на сетчатый материал и ее можно использовать для многих различных целей, например, для фильтров, радиозащитных экранов, барьеров и т. д. В данном случае мы имеем в виду хирургическую сетку, применяемую в качестве укрепляющей структуры в теле человека или животного.
При помещении хирургической сетки в тело во время хирургической операции, очень важно, чтобы материал сетки предотвращал микробный рост, а также поддерживал как можно более хорошие антитромбогенные свойства. Для оценки возможности дальнейшего улучшения покрытия из благородных металлов на основе Ag, Au и Pd, было проведено исследование путем сравнения с сеткой, в которой к покрытию был добавлен Nd.
В качестве основного материала использовали сетку, состоящую из моноволоконного полипропилена, применяемую для пластики грыжи (сетчатые материалы для предотвращения разрывов) и для укрепления грудной стенки.
Перед процедурой нанесения покрытия из благородных металлов сетку предварительно обрабатывали при 40°C в течение 10 минут в гидроксиде натрия 8 % масс. и после этого нейтрализовали в соляной кислоте 5% масс.
После предварительной обработки образцы очищали и промывали в деминерализованной воде. Поверхность образцов активировали путем погружения в водный раствор хлорида двухвалентного олова и затем промывали в деминерализованной воде. Затем поверхность образцов плакировали слоем серебра путем погружения в 3 раствора для осаждения, содержащие ионы серебра. В результате такой процедуры получали поверхность с нанесенным серебром в количестве 2,2 мкг/см2. Далее частицы, состоящие из палладия и золота, осаждали на первую серебряную поверхность путем погружения в разбавленную суспензию, содержащую металлические частицы золота/палладия. Такая процедура позволила получить на поверхности 0,4 мкг/см2 Au и 0,4 мкг/см2 Pd в виде частиц. Суспензию металлических частиц получали путем восстановления соли золота и соли палладия с помощью восстановителя и стабилизации суспензии с помощью стабилизирующего агента, в результате чего были получены металлические частицы, содержащие золото и палладий. Каждая частица состояла из золота и палладия.
Для некоторых образцов в частицы вводили Nd путем добавления соли неодима вместе с солью золота и солью палладия. Тогда каждая из частиц содержала Au, Pd и Nd. В частицах, также содержащих Nd, количество Au составляло 0,4 мкг/см2, Pd 0,4 мкг/см2 и Nd 0,12 мкг/см2.
Затем образцы промывали в деминерализованной воде и высушивали.
Образцы приводили в контакт с кровью. При контакте с кровью измеряли время начала свертывания. В настоящем исследовании эталонное значение составляло 990 секунд, и для обеспечения хороших антитромбогенных свойств время должно быть как можно ближе к указанному значению. Результаты измерения были следующими:
Время свертывания (секунды)
Как можно видеть, добавление небольшого количества Nd улучшало эффект предотвращения тромбоза.
Пример 13
Шовные материалы
Инфекции в области хирургического вмешательства вследствие образования микробиологических биопленок, связанных со швами, являются обычным явлением, и согласно оценкам до 5% всех процедур с применением нитей для зашивания раны приводят к какой-либо инфекции.
В качестве шовного материала используют различные материалы, такие как, наряду с прочим, нейлон, полипропилен, сложный полиэфир, шелк, полигликолевую кислоту, полидиоксанон. Исследования различных шовных материалов показали примерно одинаковый процент инфекций независимо от шовного материала.
Для исследования возможности предотвращения микробного роста и улучшения совместимости крови на различных материалах с помощью настоящего покрытия, были выбраны три разных шовных материала. В качестве исследуемого материала были выбраны фрагменты из нейлона, полипропилена и плетеного шелка. Сравнение проводили между образцами без покрытия в качестве контроля, стандартным покрытием, содержащим золото, серебро и палладий, а также образцами с добавлением небольшого количества неодима.
Для обеспечения возможности получения на разных материалах примерно одинакового количества металлов, образцы необходимо было предварительно обработать разными способами.
Нейлоновые нити промывали в течение 5 минут в гидроксиде натрия 5 % масс. при комнатной температуре и затем нейтрализовали с помощью соляной кислоты 5 % масс.
Полипропиленовые нити погружали на 10 минут в гидроксид калия 8 % масс. при 50°C.
Плетеный шелк промывали при комнатной температуре изопропанолом в течение 2 минут и затем высушивали в течение ночи при комнатной температуре.
После предварительной обработки фрагменты шовного материала обрабатывали одинаковым образом путем нанесения покрытия с неодимом и без него, соответственно. Способ нанесения покрытия был таким же, как описано в примере 7.
На все материалы было нанесено серебро в количестве от 1,2 до 1,5 мкг/см2 Ag. Количество частиц на поверхности соответствовало 0,3 мкг/см2 Pd и 0,3 мкг/см2 Au. Для образцов, в которых присутствовал неодим, количество Nd составляло 0,05 мкг/см2.
Для оценки совместимости крови использовали тест с петлей Чандлера, см. фиг. 4, и для оценки уменьшения бактериального роста использовали тест Ahearn, описанный в Ahearn, D., Grace, D., Jennings, M. et al. Curr Microbiol (2000) 41: 120.
Результаты:
Результаты, полученные для различных материалов, демонстрируют одинаковую тенденцию с большим уменьшением бактериального роста и уменьшением свертывания крови (содержание TAT), при этом добавление неодима представляет собой усовершенствование.
Пример 14
Коррозионная защита материалов имплантата
Проблема, которая может возникнуть при применении металлических имплантированных устройств, представляет собой утечку ионов металлов, таких как никель, кобальт, титан, хром. Утечка происходит в результате химических реакций между поверхностью имплантата и веществами в окружающей среде тела и может вызвать нежелательные явления, такие как воспалительные реакции. Имеется много сообщений о различных проблемах, связанных с коррозией имплантированных устройств. Даже если проблем не возникает, желательно минимизировать утечку в качестве общей меры предосторожности. Примечательно, что тонкий слой благородного металла (Ag/Pd/Au), который может быть таким тонким, как всего 5 - 20 атомов, может уменьшить утечку ионов металлов из имплантированных металлических сплавов. Более толстый слой, конечно, предотвратит коррозию, но предполагаемое применение тонкого покрытия для предотвращения бактериального роста и в то же время безопасное действие на ткани в этом случае будет утеряно.
Как можно видеть из экспериментальных данных, приведенных в таблице 9 и таблице 10, для предотвращения высвобождения ионов металлов необходима комбинация благородных металлов. При применении только Ag произойдет высвобождение ионов серебра, которые могут убить бактерии, и в этом случае вследствие присутствия ионов серебра будет иметь место нежелательный фармацевтический эффект, а также уменьшение биосовместимости.
Сравнение подложек без покрытия, с покрытием Ag/Pd/Au и с покрытием только из серебра. Материал подложки - нержавеющая сталь марки 304L (Ni 9,25 % масс.; Cr 19 % масс.). Исследуемый раствор - физиологический солевой раствор (0,9 % масс. NaCl) при 37 ° C. Слой Ag/Pd/Au имел состав Ag 1,5, Pd 0,5, Au 0,3, измеренный в мкг/см2. Содержание Ag в образцах, содержащих только серебро, составляло 1,7 мкг/см2. На образцы наносили покрытие согласно способу, описанному в примере 7.
Вывод: Комбинация металлов Ag/Pd/Au, которую применяют для предотвращения бактериального роста, также значительно снижает утечку ионов металлов из имплантируемых металлических сплавов, несмотря на толщину тонкого слоя. Применение только Ag в этом диапазоне свидетельствует о более высоком высвобождении Ag, а также более высоком высвобождении ионов металлов из подложки. Таким образом, можно сделать вывод, что указанные частицы на слое серебра уменьшают утечку.
Сравнение поверхностей без покрытия, с покрытием Ag/Pd/Au и с покрытием из серебра. Материал подложки ASTM F 75 (28,5 % масс. Cr, 6 % масс. Мо, 0,25 % масс. Ni, 0,2 % масс. Fe, меньшие количества различных других элементов и остаток Со). Исследуемый раствор 0,01 M HCl (pH 2,0) соответствовал значению pH в желудочном соке.
Испытание проводили при 37°C. Состав покрытия соответствовал Ag 1,5 мкг/см2, Pd 0,4 мкг/см2 и Au 0,04 мкг/см2. При применении только серебра его содержание составляло 1,6 мкг/см2. На образцы наносили покрытие согласно способу, описанному в примере 7.
Ag/Pd/Au
Вывод: тонкий слой благородных металлов Ag/Pd/Au предотвращает высвобождение большей части ионов металлов из подложки. При применении только серебра уровень высвобождения выше и, кроме того, большее количество Ag растворяется и высвобождается в виде ионов серебра.
Пример 15
Покрытие Bactiguard на различных металлических изделиях медицинского назначения
По аналогии с предыдущими примерами материалы указанных устройств сначала обрабатывали в ванне, содержащей ионы двухвалентного олова, и после промывки погружали в ванны, содержащие ионы серебра. В зависимости от материала изменяли концентрацию и время пребывания в ванне. После промывки последней стадией было погружение в раствор, содержащий палладий и золото, при этом для целей сравнения некоторые образцы также обрабатывали в ванне, содержащей в дополнение к палладию и золоту ионы неодима.
Оценку склонности к тромбозу проводили с применением петлевой модели Чандлера, при этом доноры крови были из небольшой группы из 5 человек, которых часто привлекали для такого исследования, и поэтому полученные результаты можно рассматривать как сопоставимые.
Все образцы с покрытием были также исследованы на предотвращение бактериального роста с применением теста Ahearn. Степень уменьшения бактериального роста для всех образцов с покрытием превысила 90%.
Материал титанового имплантата
Фрагменты материала Ti6Al4V (ASTM TiGr5) длиной 3 см, представляющего собой обычный материал для имплантатов для остеосинтеза, обрабатывали посредством описанного способа, и после этого согласно измерению количество серебра составляло 1,3 мкг/см2. Количество Pd 0,7 составляло мкг/см2, Au 0,05 мкг/см2. В образец, содержащий Nd, было добавлено всего 0,01 мкг/см2.
Для оценки свертывания крови (тромбоза) использовали петлевую модель Чандлера, при этом склонность к свертыванию крови определяли путем измерения содержания TAT, а также при визуальном осмотре.
Как можно видеть выше, наблюдается значительное снижение концентраций TAT, и при визуальном осмотре свертывание крови можно увидеть только на образцах без покрытия.
Нержавеющая сталь 316L (медицинского назначения)
Такой материал часто используют в проволочных направителях, имплантатах и хирургических инструментах.
Использовали стержни длиной 30 мм, которые обрабатывали, как описано выше. Количество серебра, осажденного на поверхность, составляло 0,9 мкг/см2, Pd 0,5 мкг/см2, Au 0,1 мкг/см2. В образце, содержащем Nd, его количество составляло 0,03 мкг/см2.
Результаты при применении петли Чандлера можно увидеть ниже.
Наблюдается значительное снижение тромбоза, о чем свидетельствуют концентрации TAT, и при небольшом добавлении неодима можно наблюдать дальнейшее снижение. При визуальном осмотре свертывание крови наблюдается только на контрольных образцах.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ПОДЛОЖКА С ЭЛЕКТРОНОДОНОРНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ, СОДЕРЖАЩЕЙ ЧАСТИЦЫ МЕТАЛЛА, ВКЛЮЧАЯ ПАЛЛАДИЙ | 2007 |
|
RU2441672C2 |
| МОДИФИЦИРОВАННЫЙ МАТЕРИАЛ, МОДИФИЦИРОВАННЫЙ АНТИМИКРОБНЫЙ МАТЕРИАЛ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ АНТИМИКРОБНОГО ПОКРЫТИЯ НА УСТРОЙСТВЕ И МЕДИЦИНСКОЕ УСТРОЙСТВО, КОТОРОЕ ПРЕДПОЛАГАЕТСЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ В КОНТАКТЕ С ЭЛЕКТРОЛИТОМ НА ОСНОВЕ СПИРТА ИЛИ ВОДЫ, ИМЕЮЩЕЕ НА СВОЕЙ ПОВЕРХНОСТИ АНТИМИКРОБНОЕ ПОКРЫТИЕ | 1993 |
|
RU2131269C1 |
| АНТИМИКРОБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ | 1994 |
|
RU2167526C2 |
| КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ КАТОДА ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2008 |
|
RU2395339C2 |
| ОБНАРУЖИВАЕМАЯ С ПОМОЩЬЮ УЛЬТРАЗВУКА ВНУТРИМАТОЧНАЯ СИСТЕМА И СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ОБНАРУЖЕНИЯ | 2006 |
|
RU2389451C2 |
| ВЕЩЕСТВО, ОБЛАДАЮЩЕЕ АНТИМИКРОБНЫМ ДЕЙСТВИЕМ | 2007 |
|
RU2473366C2 |
| АНТИМИКРОБНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ | 2007 |
|
RU2476072C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИМИКРОБНОГО ПРЕПАРАТА | 2006 |
|
RU2330673C1 |
| СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ | 2008 |
|
RU2404927C2 |
| ОСТЕОСИНТЕЗ С НАНОСЕРЕБРОМ | 2010 |
|
RU2557938C2 |
Заявленное изобретение относится к области антимикробных и биосовместимых покрытий, а именно к новому применению поверхностного покрытия для предотвращения аллергии, вызванной утечкой из объекта. Применение поверхностного покрытия для предотвращения аллергии, вызванной утечкой из объекта. При этом указанное покрытие по меньшей мере частично нанесено на указанный объект и содержит частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, а количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2. Изобретение обеспечивает уменьшение утечки вещества из объекта в окружающую среду. 14 з.п. ф-лы, 10 табл., 15 пр., 7 ил.
1. Применение поверхностного покрытия для предотвращения аллергии, вызванной утечкой из объекта, при этом указанное покрытие по меньшей мере частично нанесено на указанный объект и содержит частично покрывающий слой, содержащий серебро, при этом указанный объект содержит область(и) без указанного слоя, при этом указанное покрытие содержит металлические частицы, нанесенные на указанный слой, при этом указанные металлические частицы содержат палладий и по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из золота, рутения, родия, осмия, иридия, ниобия, неодима и платины, и при этом количество металлических частиц составляет от 0,01 до 8 мкг/см2.
2. Применение по п. 1, отличающееся тем, что указанное покрытие также содержит металлические частицы, нанесенные на области без указанного покрывающего слоя.
3. Применение по п. 1 или 2, отличающееся тем, что указанный слой содержит серебро в количестве от 0,05 до 12 мкг/см2.
4. Применение по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что указанный объект содержит по меньшей мере один металл, и при этом указанный по меньшей мере один металл выбран из группы, состоящей из стали медицинского назначения, титана медицинского назначения, кобальта, никеля, хрома и их смесей.
5. Применение по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что указанный объект содержит по меньшей мере один металл, и при этом указанный по меньшей мере один металл представляет собой сплав, содержащий никель и титан.
6. Применение по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что указанный объект содержит по меньшей мере один полимер, и при этом указанный полимер выбран из группы, состоящей из латекса, винила, полимеров, содержащих винильные группы, полиуретанмочевины, силикона, поливинилхлорида, полипропилена, стирола, полиуретана, сложного полиэфира, сополимеров этиленвинилацетата, политетрафторэтилена, полиэфирэфиркетона, полистирола, поликарбоната, полиэтилена, полиакрилата, полиметакрилата, акрилонитрил-бутадиен-стирола, полиамида, полиимида и их смесей.
7. Применение по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что количество металлических частиц составляет от 0,01 до 4 мкг/см2.
8. Применение по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что количество металлических частиц составляет от 10 до 30% от количества серебра в слое в расчете на массу.
9. Применение по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что металлические частицы представляют собой отдельные частицы, не находящиеся в контакте друг с другом.
10. Применение по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что металлические частицы в дополнение к палладию содержат золото.
11. Применение по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что металлические частицы в дополнение к палладию содержат ниобий.
12. Применение по любому из пп. 1-11, отличающееся тем, что металлические частицы в дополнение к палладию содержат неодим, при этом неодим присутствует в количестве, соответствующем от 0,002 до 0,5 мкг/см2.
13. Применение по любому из пп. 1-12, отличающееся тем, что металлические частицы в дополнение к палладию содержат золото в таком количестве, что рассчитанное по массе отношение палладия к золоту составляет от 0,8 до 1,2.
14. Применение по любому из пп. 1-13, отличающееся тем, что размер металлических частиц составляет от 10 до 10000 
.
15. Применение по любому из пп. 1-14, отличающееся тем, что указанный объект представляет собой по меньшей мере один объект, выбранный из группы, состоящей из катетера, перчатки, имплантата, кардиостимулятора, стента, зубного имплантата, сетчатого материала для предотвращения разрывов, хирургического инструмента, пакета для крови, искусственного клапана сердца, центрального венозного катетера, периферического внутривенного катетера, сосудистого порта, оборудования для гемодиализа, оборудования для перитонеального диализа, устройства для плазмафереза, устройства для ингаляционной доставки лекарственного средства, сосудистого трансплантата, устройства для массажа сердца, повязки на рану, катетера для периодической катетеризации, электрокардиографического электрода, периферического стента, костнозамещающего имплантата, ортопедического имплантата, ортопедического устройства, тканезамещающего имплантата, интраокулярной линзы, нити для зашивания раны, иглы, устройства для доставки лекарственных препаратов, эндотрахеальной трубки, шунта, приспособления для дренирования, устройства для аспирации, слухового аппарата, уретрального медицинского устройства, искусственного кровеносного сосуда.
| WO 2007117214 A1, 18.10.2007 | |||
| СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНОГО ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА БАЗИСАХ СЪЕМНЫХ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ, ОБТУРАТОРАХ И КОМПОНЕНТАХ ЧЕЛЮСТНО-ЛИЦЕВЫХ ПРОТЕЗОВ | 2013 |
|
RU2540227C2 |
| Катетерный баллон | 2011 |
|
RU2633723C2 |
| ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ КАТЕТЕРОВ | 2015 |
|
RU2580281C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВА ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ И СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ | 2005 |
|
RU2286400C1 |
| БИОРАЗРУШАЕМОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ПРОСВЕТА СОСУДОВ | 2008 |
|
RU2452517C2 |
