DE102007025452A1 - Surface coating method for precipitating layers onto e.g., medical appliances, involves pre-treating surface with plasma process before applying micro- or nano-particles and then fixing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die Entkeimung von Oberflächen, die Abscheidung von Schichten, die Mikro- und Nanopartikel enthalten und deren Immobilisierung mit Hilfe von Plasmaverfahren. Mögliche Anwendungsgebiete sind Medizinprodukte, Oberflächen von Nutzgeräten in Kontakt mit bakteriellen Verunreinigungen sowie pharmazeutisch genutzte Produkte.The The invention relates to the sterilization of surfaces which Deposition of layers containing micro- and nanoparticles and their immobilization using plasma techniques. Possible Areas of application are medical devices, surfaces of Utilities in contact with bacterial contaminants as well as pharmaceutically used products.
Beschreibungdescription
Medizinprodukte
und Instrumente müssen aufgrund ihrer Zweckbestimmung bei
bestimmten Anwendungen steril angewendet werden. Der Begriff „steril"
verbindet ein Freisein von biologischen Einheiten mit der Fähigkeit,
dass sich diese vermehren, wie z. B. Mikroorganismen (Bakterien
und Pilze) oder genetisches Material zu übertragen, z.
B. Phagen, Viren, Plasmide, Prionen oder infektiöse Nukleinsäuren
(
Beim
bestimmungsgemäßen Gebrauch werden die Medizinprodukte
und Instrumente verschmutzt und mit Mikroorganismen besiedelt. Es
ist vorteilhaft, wenn die Keimfreiheit bzw. wenigstens eine Keimarmut auf
der Oberfläche für einen längeren Zeitraum
auch bei bestimmungsgemäßen Gebrauch aufrechterhalten werden
kann. Besonders groß ist der Vorteil einer Keimarmut auf
der Oberfläche von Implantaten. Die Infektionsraten bei
permanenten Implantaten liegen meist zwischen 0,5 und 6% [
Ein anderes Beispiel sind Infektionen an Kathetern. Zusammen mit Candida sind Staphylokokken die häufigsten Erreger einer Katheter-assoziierten Sepsis, von denen etwa 50% tödlich verlaufen. In Deutschland geht man von 3000 bis 4000 Katheter-assoziierten Todesfällen pro Jahr aus.One Another example is infection on catheters. Together with Candida Staphylococci are the most common pathogens associated with a catheter Sepsis, of which about 50% are deadly. In Germany goes one from 3000 to 4000 catheter-associated deaths out every year.
Es ist das Ziel der patentgemäßen Erfindung, die Adhäsion von Mikroorganismen an der Oberfläche von Medizinprodukten oder Instrumenten deutlich zu erschweren oder sogar zu verhindern. Bei Medizinprodukten, für die eine Wiederaufbereitung vorgesehen ist, führt eine Keimarmut zu einer deutlich geringeren Belastung mit Pyrogenen.It is the object of the patent invention, the Adhesion of microorganisms to the surface of Significantly complicate or even medical devices or instruments to prevent. For medical devices for which a reprocessing is provided, a low germ leads to a clear lower burden of pyrogens.
Stand der Wissenschaft und TechnikState of science and technology
In der vorliegenden Erfindung werden die plasmagestützte Entkeimung von Medizinprodukten und Instrumenten mit der Modifikation von Oberflächen mittels Nanotechnologie kombiniert.In The present invention provides plasma assisted sterilization of medical devices and instruments with the modification of surfaces combined with nanotechnology.
Deshalb soll der Stand der Technik für beide Arbeitsschritte im Folgenden kurz dargestellt werden.Therefore should be the state of the art for both steps in the Shown briefly below.
1. Plasmagestützte Entkeimung1. Plasma-assisted sterilization
Für
die Sterilisation von medizinischen Geräten und Materialien
gibt es etablierte Verfahren wie die Sterilisation mit feuchter
Hitze, die Sterilisation mit Gas (Ethylenoxid, Formaldehyd), die
Sterilisation mit hochenergetischen Strahlen. Jedes dieser Sterilisationsverfahren
weist jedoch spezifische Mängel auf. So treten bei der
Behandlung mit Ethylenoxid oder Formaldehyd toxische Wirkstoffrückstände
auf. Die Sterilisation mit Gamma-Strahlen ist nur mit besonderen
Abschirmungen möglich und hat häufig eine irreversible
Materialdegeneration (z. B. Versprödung) zu Folge. Bei
thermolabilen Materialien ist hingegen eine Hitze- oder Dampfsterilisation überhaupt
nicht möglich. Ein alternatives Verfahren, das die genannten
Nachteile umgeht, stellt die Plasmasterilisation dar. Die Interaktion
von Gasentladungsplasmen mit biologischem Material, insbesondere die
keimmindernde Wirkung ist Gegenstand vielfältiger Untersuchungen
(vgl. z. B.
Gegenwärtig existiert innerhalb dieses Themengebietes bereits folgende Patentliteratur:
- • zu methodischen Besonderheiten der
Plasmasterilisation (Fraser et al.
US 3,948,601 A US 5,087,418 A US 5,482,684 A US 5,163,458 A US 5,656,238 A US 6,558,621 B1 - • zur Kombination von Plasmen und antibakteriellen
Beschichtungen/Flüssigkeiten bei der Sterilisation von Oberflächen
(Caputo et al.,
US 6,261,518 B1 - • zur Oberflächensterilisation von Medizinprodukten
(z. B. Moulton et al.,
DE 69126312 T DE 101 34 037 A1
- • on methodological features of plasma sterilization (Fraser et al.
US 3,948,601 A US 5,087,418 A US 5,482,684 A US 5,163,458 A US 5,656,238 A US Pat. No. 6,558,621 B1 - • for the combination of plasmas and antibacterial coatings / liquids in the sterilization of surfaces (Caputo et al.,
US 6,261,518 B1 - For the surface sterilization of medical devices (eg Moulton et al.
DE 69126312 T DE 101 34 037 A1
Letztere beschäftigen sich mit der sterilisierenden Wirkung von Niederdruckplasmen an Kunststoffen (PE, PET, UHMWPE, PLL) und Metallsubstraten (Titan, Stahl). Die Untersuchungen zeigten, dass mit diesen Verfahren eine ausreichende Keimreduktion erreicht werden kann. Eine Quervernetzung bzw. Versprödung der UHMWPE-Materialien trat nur in geringem Maße auf.Latter deal with the sterilizing effect of Low-pressure plasmas on plastics (PE, PET, UHMWPE, PLL) and metal substrates (Titanium, steel). The investigations showed that with these procedures a sufficient germ reduction can be achieved. A cross-linking or embrittlement of UHMWPE materials occurred only slightly Dimensions on.
Die
größte Verbreitung als Verfahren zur materialschonenden
Plasmasterilisation von thermolabilen medizinischen Instrumenten
hat bisher das unter Niederdruckbedingungen arbeitende STERRAD-Sterilisationssystem
der Fa. Johnson & Johnson
(vgl.
Neben
Niederdruckplasmaverfahren wird die Nutzung von normaldruckbasierten
anisothermen Plasmaverfahren zur Sterilisation vorgeschlagen. Zur
Erzeugung dieser Plasmen kann eine Reihe von Anregungsarten dienen,
u. a. Koronaentladung, dielektrisch behinderte Entladung, Kapillarentladung
und Mikrowellenentladung. Die Anregung erfolgt über ein
elektrisches Feld, welches kontinuierlich oder gepulst wirkt und
den Frequenzbereich von 0 (DC) bis einige GHz umfasst. Eine wesentliche
Voraussetzung für die Erzielung einer effektiven keimtötenden
Wirkung bei der Behandlung von Oberflächen ist die Aufrechterhaltung
einer Gleichmäßigkeit der Wirkmechanismen über
das zu behandelnde Substrat hinweg. Technische Lösungen
beinhalten hier eine geführte Gasströmung, die
zunächst die aktive Plasmazone passiert, bevor die im Plasma
gebildeten reaktiven Spezies (,downstream') die zu dekontaminierende
Region überstreichen. Technische Lösungen dieser
Art sind für ein Strahlplasma beispielsweise in der Patentschrift
2. Einsatz der Nanotechnologie zur Modifikation von Oberflächen2. Use of nanotechnology for modification of surfaces
Zur Beschichtung von Medizinprodukten werden verschiedene Materialien verwendet:
- • Silbernanopartikeln
- • Titandioxidnanopartikeln zur Herstellung photokatalytischer Oberflächen
- • Diamantbeschichtungen
- • Hydroxylapatitnanopartikeln
- • Metallkeramik-Beschichtungen und Keramiken
- • Organische Nanofasern und Kompositmaterialien
- • Nanostrukturierte Aluminiumoxidoberflächen
- • silver nanoparticles
- Titanium dioxide nanoparticles for the production of photocatalytic surfaces
- • Diamond coatings
- • Hydroxylapatitnanoparticles
- • Metal-ceramic coatings and ceramics
- • Organic nanofibers and composite materials
- • Nanostructured aluminum oxide surfaces
2.1. Oberflächen mit Silbernanopartikeln2.1. Surfaces with silver nanoparticles
Gegenwärtig tritt Silber wegen der Zunahme antibiotikaresistenter Keime und der Entwicklung neuer Applikationsformen zunehmend in den Fokus der Forschung. Da Silber auf verschiedene Zellstrukturen grampositiver und gramnegativer Bakterien wirkt, ist die Entstehung von Resistenzen unwahrscheinlich. Für die Verarbeitung von Silber in metallischer Form sind besonders kleine Partikel von Vorteil. Deren große Oberfläche sichert auch bei geringen Silbermengen eine ausreichende und gleichmäßige Freisetzung von Silberionen, um einen antiseptischen Effekt zu erzielen. Für den Einsatz nanopartikulären Silbers gibt es zahlreiche Beispiele.Currently Silver occurs because of the increase in antibiotic-resistant germs and The development of new forms of application increasingly in the focus the research. Because silver is gram-positive on different cell structures and gram-negative bacteria, is the emergence of resistance unlikely. For the processing of silver in metallic Shape are particularly small particles of advantage. Their big one Surface secures even with small amounts of silver one adequate and even release of Silver ions for an antiseptic effect. For The use of nanoparticulate silver is numerous Examples.
Silbernanopartikel
werden z. B. Polymeren und Oberflächenbeschichtungen beigemischt,
die schon in der Medizin, für Artikel der häuslichen
Hygiene und Pflege (Hanke & Guggenbichler,
Die antiseptischen Eigenschaften des Silbers werden auch zur Vermeidung oder Bekämpfung von Infektionen akuter und chronischer Wunden genutzt. Das Silber wird dazu mit Materialien, die dem Management des Wundexsudates dienen, kombiniert (z. B. mit Aktivkohle, Hydropolymeren oder Hydrokolloiden). Nanokristallines Silber kommt bei der Wundauflage Acticoat (Smith & Nephew) zum Einsatz.The Antiseptic properties of silver are also avoided or fight infections acute and chronic Used wounds. The silver comes with materials to the management of the Wundexsudates serve, combined (eg with activated carbon, Hydropolymeren or hydrocolloids). Nanocrystalline silver comes with the wound dressing Acticoat (Smith & Nephew) for use.
Ein weiterer Ansatz zur Nutzung von Nanosilber besteht in der Entwicklung antiseptischer Anstriche für Innenräume, die z. B. in Kliniken eingesetzt werden können. Ferner werden wasserlösliche oder lösungsmittelarme Lacke, die leicht zu applizieren sind und Nanosilber enthalten, zur Behandlung von medizinischen Geräten und Verbrauchsmitteln sowie für den Einsatz in der Prothetik angeboten (Sarastro GmbH).One Another approach to the use of nanosilver is in development antiseptic paints for interiors, the z. B. can be used in clinics. Further will be water-soluble or low-solvent paints, the Easy to apply and contain nano silver for treatment of medical devices and consumables as well as for offered the use in prosthetics (Sarastro GmbH).
Auch Textilien werden mit Silberpartikeln ausgestattet (Padycare®, Tex-a-med GmbH). Es gibt Bestrebungen, aus diesen Fasern z. B. Berufsbekleidung, insbesondere für den medizinischen Bereich, herzustellen.Also textiles are equipped with silver particles (Padycare ®, Tex-a-med GmbH). There are efforts from these fibers z. As workwear, especially for the medical field to produce.
Ein wesentlicher Nachteil von Silber, insbesondere wenn es in Kombination mit Nitrat oder Sulfadiazin eingesetzt wird, besteht darin, dass es während der Behandlung Nebenwirkungen wie Allergien oder eine Hemmung der Wundheilung auslösen kann.One significant disadvantage of silver, especially when combined used with nitrate or sulfadiazine, is that it during treatment side effects such as allergies or trigger an inhibition of wound healing.
2.2. Titandioxid in photokatalytischen Oberflächen2.2. Titanium dioxide in photocatalytic surfaces
Titandioxid
ist das am häufigsten als Photokatalysator verwendete Material.
Die Elektronen des Titandioxids können mit Energie aus
Tages- oder Kunstlicht angeregt werden. Dieser Prozess führt
zur Bildung hoch reaktiver Radikale, die Mikroorganismen und chemische
Substanzen, die sich an der Oberfläche der Partikeln befinden,
zerstören. Die für die Herstellung photokatalytischer
Oberflächen verwendeten Titandioxidpartikel besitzen einen
Durchmesser von weniger als 100 nm, da nanoskalige Partikel einen
größeren photokatalytischen Effekt aufweisen und
transparent sind (Sherman,
Um
Oberflächen verschiedenster Materialien mit photokatalytischen
Beschichtungen versehen zu können, wurden entsprechende
Lacke entwickelt (Akarsu,
Photokatalytische Oberflächen lassen sich auch so modifizieren, dass sie zusätzlich antibakteriell wirkende Metallionen wie Kupfer- oder Silberionen freisetzen. In Japan werden bereits photokatalytische Produkte vermarktet und z. B. zur Verringerung der Keimzahl in Operationssälen eingesetzt.Photocatalytic Surfaces can also be modified so that they additionally antibacterial metal ions such as copper or release silver ions. In Japan are already photocatalytic Products marketed and z. B. to reduce the number of germs in operating theaters used.
2.3. Nanostrukturierte Oberflächen von Implantaten2.3. Nanostructured surfaces of implants
Um
die Lebenszeit von Gelenkimplantaten zu verlängern, wird
nach Materialien mit einer erhöhten Verschleißfestigkeit
gesucht, die auch gut zu verarbeiten sind und sich durch eine geringe
Bruchgefahr auszeichnen. Ein Lösungsansatz besteht in der
Verwendung nanostrukturierter Oberflächenbeschichtungen.
Diese führen einerseits zu einer Verringerung des Verschleißes
und stellen andererseits Strukturen bereit, die das Aufwachsen von
Zellen und damit den Heilungsprozess fördern. So konnte
z. B. gezeigt werden, dass die Adhäsion von Osteoblasten
auf nanostrukturierten TiO2-Oberflächen
deutlich stärker als auf konventionellen TiO2-Oberflächen
ist. Einen Überblick zur Herstellung von Beschichtungen,
den eingesetzten Materialien und den Anforderungen an die Oberflächen
gibt
Stents
werden ebenfalls mit Titanwerkstoffen beschichtet. Die dabei erzeugten
gering benetzbaren Oberflächen verbessern die Blutverträglichkeit,
verringern das Wachstum von Zellen auf der Implantatoberfläche
und senken das Risiko der Entstehung von Blutgerinnseln (
Diamantbeschichtungendiamond coatings
Zur
Verbesserung des Verschleißverhaltens von Implantaten werden
Schutzbeschichtungen aus Diamant entwickelt (Goldstein et al., 1996,
Hydroxylapatithydroxyapatite
Hydroxylapatit
eignet sich auf Grund seiner geringen Festigkeit nicht als tragendes
Material für Implantate, die unter Belastung stehen. Es
wird jedoch zur Beschichtung von Titan- und Kobalt-Chrom-Implantaten verwendet.
Die nanostrukturierten Oberflächen weisen Struktureigenschaften
auf, die denen des Apatits in Knochen und Zahnschmelz stark ähneln.
Dies verbessert die Zellanhaftung sowie Proliferation und Mineralisation
des umgebenden Gewebes (
Für medizinische Anwendungen wird Hydroxylapatit meist mit Hilfe des Plasma-Spray-Verfahrens aufgetragen. Die Korngröße der Beschichtung liegt dann bei 15–25 nm. Kleinere Korngrößen sind mit diesem Verfahren nicht zu erreichen, da ein feineres Ausgangsmaterial bei der hohen Temperatur vollständig verdampfen würde. Dies ist ein entscheidender Nachteil, da die Korngröße bestimmend für das Haftverhalten der Hydroxylapatit-Beschichtung auf der Oberfläche ist. Aus diesem Grund werden zur Zeit neuartige Beschichtungsverfahren wie Ion Beam Sputtering und Pulsed Laser Deposition untersucht. Erste Ergebnisse zeigen, dass die mit diesen Verfahren erzeugten Oberflächen verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Haltbarkeit und des Abriebs aufweisen. Ferner setzt das Material geringe Mengen Kalzium- und Phosphationen frei, die das Knochenwachstum stimulieren.For For medical applications, hydroxyapatite is usually with the help of Plasma spray method applied. The grain size the coating is then at 15-25 nm. Smaller particle sizes can not be achieved with this method, as a finer starting material would evaporate completely at the high temperature. This is a major disadvantage as the grain size determining the adhesive behavior of the hydroxyapatite coating is on the surface. For this reason, currently novel coating processes such as Ion Beam Sputtering and Pulsed Laser deposition is examined. First results show that with These surfaces produced improved properties in terms of durability and abrasion. Further sets the material releases small amounts of calcium and phosphate ions, which stimulate bone growth.
Ergänzend
ist darauf hinzuweisen, dass sich Nanokristalle aus Hydroxylapatit
und dem chemisch eng verwandten Tricalciumphosphat auch sehr gut
als Knochenersatzmaterialen eignen (VITOSS®,
Orthovita; Ostim®, Osartis GmbH & Co. KG; Roessler,
Metallkeramik-Beschichtungen und KeramikenCermet coatings and ceramics
Als limitierend für die Lebensdauer von Gelenkimplantaten kann sich die Abnutzung der Gelenkpfanne auswirken. Zur Verringerung des Abriebs wurden Gelenkköpfe mit keramischen Oberflächen versehen. Da Keramik nur schlecht auf Metalloberflächen haftet, wurden nanokristalline Cr-Ti-N-Beschichtungen entwickelt. Diese besitzen auf ihrer Innenseite am Gelenkkopf einen metallischen Charakter, der eine gute Bindung an das Trägermaterial vermittelt und nach außen hin abnimmt. Erste Versuche zeigten, dass auf diese Art die Abnutzung der Gelenkpfanne stark verringert wird. Die Eignung dieses Materials für den in-vivo-Einsatz wird noch untersucht. Auch das Implantatmaterial selbst kann eine nanostrukturierte keramische Oberfläche aufweisen. Diese wird in einem Sinterprozess aus TiO2- und Al2O3-Nanopulvern bzw. mit dem Sol-Gel-Verfahren und anschließender Sinterung hergestellt. Nanostrukturierte keramische Oberflächen zeichnen sich durch eine hohe Biokompatibilität aus und stellen bei entsprechenden Korngrößen ein geeignetes Aufwuchssubstrat für Osteoblasten dar.As a limiting factor for the life of joint implants, the wear of the joint socket may have an effect. To reduce abrasion rod ends were provided with ceramic surfaces. Since ceramics adhere poorly to metal surfaces, nanocrystalline Cr-Ti-N coatings have been developed. These have on their inner side on the condyle a metallic character, which conveys a good bond to the substrate and decreases towards the outside. First experiments showed that in this way the wear of the socket is greatly reduced. The suitability of this material for in vivo use is still under investigation. The implant material itself may also have a nanostructured ceramic surface. This is produced in a sintering process from TiO 2 and Al 2 O 3 nanopowders or with the sol-gel process and subsequent sintering. Nanostructured ceramic surfaces are characterized by a high biocompatibility and, with corresponding particle sizes, represent a suitable growth substrate for osteoblasts.
Organische Nanofasern und KompositmaterialienOrganic nanofibers and composite materials
Carbon-Nanofasern
verfügen über außergewöhnliche
mechanische Eigenschaften, wie z. B. ein günstiges Verhältnis
von Reißfestigkeit und Gewicht sowie über eine
nanoskalige Geometrie, die der von kristallinem Hydroxylapatit im
Knochen gleicht. PCU-Carbon-Nanofasern erhöhen z. B. die
Zellhaftung von Osteoblasten. Dies wurde ebenfalls für
nanostrukturiertes PLGA-Titan-Komposit nachgewiesen, dessen Oberfläche und
chemische Eigenschaften möglicherweise stark denen von
Knochen ähneln (
2.4. Nanoporöse Oberflächen2.4. Nanoporous surfaces
Nanoporöse Oberflächen werden u. a. auf Stents erzeugt. So wurde mit Hilfe eines neu entwickelten Plasmaverfahrens eine Aluminiumschicht auf den Stent aufgebracht, die anschließend in einem nasschemischen Prozess in nanoporöses, amorphes Aluminiumoxid umgewandelt wurde. Durch die Einlagerung radioaktiver Nuklide in die Poren der Aluminiumbeschichtung, deren Durchmesser zwischen 10 und 100 nm variiert werden kann, ist eine kontrollierte Abgabe von Radioaktivität zu erreichen und damit das Risiko für einen erneuten Gefäßverschluss zu verringern.Nanoporous Surfaces are u. a. generated on stents. So was with Help of a newly developed plasma process an aluminum layer applied to the stent, which subsequently in a wet chemical Process transformed into nanoporous, amorphous alumina has been. By incorporating radioactive nuclides into the pores of the Aluminum coating whose diameter is between 10 and 100 nm can be varied, is a controlled release of radioactivity to reach and thus the risk for a renewed vascular occlusion to reduce.
Die den nanoporösen Oberflächen der Stents zugrunde liegenden Prinzipien wurden auf Seeds übertragen. Hierbei handelt es sich um kleine Stäbchen, die ebenfalls eine nanoporöse Oberfläche aufweisen. Auch bei Seeds dient die Oberfläche als Träger für radioaktive Nuklide. Zum Schutz gegen eine Freisetzung von Nukliden werden die Stäbchen in Titan eingekapselt, wobei die radiochemische Ausbeute nahezu 100% erreicht. Seeds können als Implantate für lokale Strahlentherapien, wie z. B. bei Prostatakarzinomen, eingesetzt werden.The underlying the nanoporous surfaces of the stents underlying principles were transferred to Seeds. in this connection these are small sticks, which are also one have nanoporous surface. Also with seeds the surface serves as a carrier for radioactive Nuclides. To protect against a release of nuclides, the Rods encapsulated in titanium, with the radiochemical Yield reached almost 100%. Seeds can be used as implants for local radiation therapies, such. In prostate cancer, be used.
Aluminiumoxid-Membranen
wurden auch in Drug Delivery-Systemen als nanoporöse Oberflächen
genutzt (Brandau et al.
2.5. Lipidnanopartikeln2.5. lipid nanoparticles
Arbeiten
zur Beschichtung von Medizinprodukten mit Lipidnanopartikeln liegen
nach unseren Recherchen nicht vor. Bisherige Patente beziehen sich
auf die Verkapselung von Wirkstoffen in Lipidnanopartikeln und deren
Anwendung in der Kosmetik, als Drug Delivery Systeme (Müller & Olbrich,
Die Recherchen zeigten ferner, dass die Kombination von Plasmasterilisation bzw. Plasmaentkeimung und Lipidnanopartikeln und deren speziellen Eigenschaften bisher nicht beschrieben wurden. Daher steht nach unserer Kenntnis kein Stand der Technik der unten beschriebenen Erfindung entgegen.The Research also showed that the combination of plasma sterilization or plasma disinfection and lipid nanoparticles and their special Properties have not been described so far. Therefore, according to ours Not a prior art of the invention described below opposite.
3. Kombination von Sterilisation und Beschichtung3. combination of sterilization and coating
Bei allen bisher bekannten Verfahren erfolgt zuerst die Beschichtung der Oberfläche und als abschließender Arbeitsgang die Keimreduktion (Entkeimung) bzw. Sterilisation. Bei Beschichtung mit empfindlichen Materialien wird die erreichte Oberflächenstruktur durch den mit der Sterilisation verbundenen Energieeintrag teilweise zerstört.at all previously known methods, the coating is carried out first the surface and as a final operation the germ reduction (sterilization) or sterilization. For coating with sensitive materials, the surface texture achieved partly due to the energy input associated with the sterilization destroyed.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Ausgehend vom Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die o. g. Nachteile der verschiedenen Lösungen zu beseitigen und neue, bessere Möglichkeiten für die Beschichtung von Oberflächen sowie die Keimreduktion bzw. Sterilisation bereitzustellen.outgoing From the prior art, the invention was the object of the o. g. Disadvantages of different solutions to eliminate and new, better opportunities for coating of surfaces as well as the germ reduction or sterilization provide.
Erfindungsbeschreibunginvention description
Die Aufgabe wurde gemäß den Merkmalen der Patentansprüche gelöst. Erfindungsgemäß ist es gelungen, ein neues Verfahren zur Beschichtung von Medizinprodukten mit Nano- und Mikropartikeln zu entwickeln, durch das beim bestimmungsgemäßen Gebrauch eine Verkeimung verhindert oder erschwert wird. Das Verfahren wurde so entwickelt, dass die Entkeimung und die Beschichtung entweder gleichzeitig oder in mehreren aufeinander folgenden Arbeitsschritten durchgeführt werden.The Task has been in accordance with the features of the claims solved. According to the invention succeeded a new process for coating medical devices with nano- and to develop microparticles by the intended Use a microbial avoidance or aggravated. The procedure has been designed to disinfect and coat either simultaneously or in several successive steps be performed.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen mit Mikro- und Nanopartikeln besteht aus den Schritten:
- • Vorbehandlung der Oberfläche mit einem Plasmaverfahren
- • gleichzeitiges oder nachfolgendes Aufbringen der Mikro- und Nanopartikel auf der Oberfläche
- • anschließende Fixierung der Mikro- und Nanopartikel auf der Oberfläche durch ein Plasmaverfahren.
- • Pre-treatment of the surface with a plasma method
- • simultaneous or subsequent application of the micro- and nanoparticles on the surface
- • subsequent fixation of the micro- and nanoparticles on the surface by a plasma process.
Die Vorbehandlung der Oberfläche und/oder die Fixierung der Mikro- und Nanopartikel auf der Oberfläche erfolgt vorzugsweise mit einem nicht-thermischen Plasmaverfahren. Durch die gezielte Plasmavorbehandlung gelingt es, die Oberflächen zu entkeimen und gleichzeitig die Hydrophilie so zu verbessern, dass sich zum Beispiel lipidhaltige Nano- und Mikropartikeln besonders gut auf der Oberfläche verteilen. Die zeitnahe bzw. nachfolgende Aufbringung von Nano- bzw. Mikropartikeln verhindert eine Wiederverkeimung der Oberfläche sowie die Verschmutzung der Oberfläche durch den Kontakt mit organischem Material, wie z. B. Blutbestandteilen. Die erfindungsgemäß aufgebrachten Nano- und Mikropartikeln zeichnen sich durch besondere physiko-chemische Eigenschaften aus. Bei der anschließenden Fixierung der Mikro- und Nanopartikel mit einem Plasmaverfahren werden kovalente Bindungen bzw. Wasserstoffbrückenbindungen oder van-der-Waals-Bindung der Teilchen ausgebildet.The Pretreatment of the surface and / or fixation of the Micro- and nanoparticles on the surface are preferably carried out with a non-thermal plasma process. Through the targeted Plasma pretreatment succeeds in sterilizing the surfaces and at the same time to improve the hydrophilicity so that Example, lipid-containing nanoparticles and microparticles particularly good distribute the surface. The timely or subsequent Application of nano- or microparticles prevents recontamination the surface as well as the contamination of the surface by contact with organic material, such. B. Blood components. The inventively applied nanoparticles and microparticles are characterized by special physico-chemical properties. In the subsequent fixation of the micro and nanoparticles Covalent bonds or hydrogen bonds are formed by a plasma process or van der Waals bonding of the particles.
Das Anheften der Bakterien oder der Blutbestandteile wird verhindert, wenn Nanopartikeln gleichmäßig in einem Abstand von 10–3000 nm, vorzugsweise 50–1000 nm, auf einer Oberfläche verteilt sind. Der optimale Abstand ist von der Größe der aufgebrachten Partikel abhängig. Die eingesetzten Nano- und Mikropartikeln können zusätzlich mit antimikrobiell wirksamen Substanzen/Naturstoffen, pharmazeutischen oder kosmetischen Wirkstoffen, mas kierenden Inhaltsstoffen, wie Tensiden oder PEG oder Polylysinen, einem oder mehreren Mineralstoffen, Nahrungsergänzungsstoffen, Radikalfängern, Vitaminen, insbesondere Vitamin C oder Silberpartikeln dotiert werden.The Sticking of bacteria or blood components is prevented when nanoparticles are evenly spaced of 10-3000 nm, preferably 50-1000 nm, on one Surface are distributed. The optimal distance is from dependent on the size of the particles applied. The used nano- and microparticles can additionally with antimicrobial substances / natural substances, pharmaceutical or cosmetic agents, mas kierenden ingredients, such as Surfactants or PEG or polylysines, one or more minerals, Nutritional supplements, radical scavengers, vitamins, especially vitamin C or silver particles are doped.
Die homogene Verteilung der Nano- und Mikropartikeln auf der Oberfläche kann sowohl im Tauch- als auch im Sprühverfahren oder auch im Sprühtrockenverfahren realisiert werden. Realisierbar ist auch ein Aufbringen der festen Nano- und Mikropartikeln unter Einwirkung von Plasmen.The homogeneous distribution of nano- and microparticles on the surface Can be used both in the dipping and in the spray process or be realized in the spray drying process. feasible is also an application of the solid nanoparticles and microparticles below Action of plasmas.
Besonders vorteilhaft sind dabei Beschichtungen mit Lipidnanopartikeln, da diese in großen Mengen steril leicht herstellbar sind und sich auch gut als Träger von Wirkstoffen eignen. Es sind jedoch auch Beschichtungen mit geeigneten bioabbaubaren Polymerträgern (z. B. Lactid-Glycolid, Polyhydroxybuttersäure oder Polyorthoester) möglich. Weitere Möglichkeiten bestehen darin, dass als Trägermaterial Zuckerverbindungen genutzt werden (z. B. Cyclodextran). Als Wirkstoffe zur Verkapslung können antimikrobiell wirksame Substanzen eingearbeitet werdenEspecially In this case, coatings with lipid nanoparticles are advantageous since these are sterile easy to produce in large quantities and also very suitable as a carrier of active ingredients. There are but also coatings with suitable biodegradable polymer carriers (eg lactide-glycolide, polyhydroxybutyric acid or polyorthoester) possible. Other options are that as carrier material sugar compounds are used (eg cyclodextran). As active ingredients for encapsulation can antimicrobial substances are incorporated
Durch Zugabe weiterer maskierender Inhaltsstoffe z. B. oberflächenaktiver Stoffe (z. B. Tenside oder PEG, Polylysine) können zusätzliche antibakterielle und maskierende bzw. Protein- oder blutabweisende Eigenschaften generiert werden. Durch gezielte Modifizierung der Oberflächenladung und Hydrophobie können die Oberflächeneigenschaften verbessert werden. Dies kann beispielsweise durch eine Ummantelung der Partikeln mit Nonylphenolen (Antarox, Gafac) und/oder nichtionischen Blockcopolymeren (Poloxamer, Poloxamine) erfolgen. Neben der signifikanten Senkung der Hydrophobie ist mit diesem Prozess auch eine Verringerung der Partikelladung verbunden. Außerdem wird die Anheftung von ungewünschten Stoffen wie Blut oder Proteinen durch das Verfahren verringert bzw. vermieden. Durch die aufgebrachten Mikro- und Nanopartikel wird auch eine Verschmutzung der Oberfläche verhindert.By Addition of further masking ingredients z. B. surface active Substances (eg surfactants or PEG, polylysines) may be additional antibacterial and masking or protein or blood repellent Properties are generated. Through targeted modification of the Surface charge and hydrophobicity may affect the surface properties be improved. This can be done, for example, by a jacket of the particles with nonylphenols (Antarox, Gafac) and / or nonionic Block copolymers (poloxamer, poloxamines) take place. In addition to the significant Lowering the hydrophobicity is also a reduction with this process connected to the particle charge. In addition, the attachment becomes of unwanted substances such as blood or proteins the process is reduced or avoided. By the angry Micro and nanoparticles will also pollute the surface prevented.
Erfindungsgemäß ist eine anschließende Oberflächenbehandlung mit einem geeigneten nichtthermischen Plasma, das die Partikel an die Oberfläche fixiert, außerordentlich vorteilhaft (siehe Ausführungsbeispiel). Bei diesem abschließenden Verfahrensschritt wird ebenfalls eine Keimtötung mit einer Verbesserung der Beschichtungsstruktur verbunden.According to the invention a subsequent surface treatment with a suitable non-thermal plasma that brings the particles to the surface fixed, extremely advantageous (see embodiment). In this final process step is also a germ killing with an improvement of the coating structure connected.
Dieser Schritt kann bei besonders günstiger Vorbehandlung (funktionelle chemische Gruppen an der Oberfläche) durch ein Plasma jedoch wegfallen, so dass nur ein Schritt notwendig wird.This Step can be done with a particularly favorable pretreatment (functional chemical groups on the surface) by a plasma, however fall away, so that only one step is necessary.
Die Aufgabe der Entkeimung und anschließenden kovalenten Bindung bzw. anderer Bindungen wie Wasserstoffbrücken oder van-der-Waals-Bindung der Teilchen nach einem durch ein Tauch-, oder ein Spray,- oder ein Trockenverfahren oder unter Einwirkung eines Plasmas aufgebrachten Schicht von Nano- und Mikropartikeln wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mit Partikeln präparierte Oberfläche in geeignetem Abstand (0,5–200 mm je nach Plasmaverfahren) und für eine genügende Zeit dem Plasma einer nichtthermischen Entladung ausgesetzt wird. Die Bedingungen sind durch die Spezifik der verwendeten Entladungsanordnung gegeben. Insbesondere spielen hier die Art der Anregung, die Geometrie, der Prozessdruck, die geometrische Anordnung und Abmessungen des Reaktors, sowie die verwendeten Prozessgase, deren Beimengungen und Strömungsgeschwindigkeiten eine Rolle. Ein weiterer wichtiger Prozessparameter ist die eingespeiste Leistung. Die Verwendung von elektrodenloser Anordnungen, wie z. B. Mikrowellenentladungen oder induktiv gekoppelten HF-Plasmen werden zudem Kontaminationen durch abgetragenes Elektrodenmaterial vermieden. Bei Verwendung von Normaldruckentladungen (z. B. dielektrisch behinderte Entladung oder HF-Kapillarentladung) entfallen Vakuumapparaturen. Die erfindungsgemäßen Anordnungen können zur Behandlung und/oder Beschichtung von inneren und äußeren Oberflächen dienen, d. h., die Behandlung/Beschichtung kann auch in Hohlräumen erfolgen. Durch Einstellung der Plasmabedingungen ist die Haftfestigkeit der Mikro- und Nanopartikel gezielt beeinflussbar. In den Ausführungsbeispielen wird nachgewiesen, dass die durch das Kombinationsverfahren hergestellten Oberflächen mit einer optimierten Nachbehandlung stabil gegenüber 6 Spülvorgängen sind. Tests zur Wiederansiedlung von Bakterien auf gespülten Oberflächen ergaben eine signifikante Reduktion der Wiederverkeimung.The object of the sterilization and subsequent covalent bonding or other bonds such as hydrogen bonding or van der Waals binding of the particles according to a by a dipping, or a spray, - or a dry process or under the action of a plasma applied layer of nano- and According to the invention, microparticles are achieved by exposing the surface prepared with particles at a suitable distance (0.5-200 mm depending on the plasma process) and, for a sufficient time, to the plasma of a non-thermal discharge. The conditions are given by the specifics of the discharge arrangement used. In particular, the type of excitation, the geometry, the process pressure, the geometric arrangement and dimensions of the reactor, as well as the process gases used, their admixtures and flow rates play a role here. Another important process parameter is the fed-in power. The use of electrodeless arrangements, such. B. microwave discharges or Inductively coupled RF plasmas also prevent contamination due to removed electrode material. When using normal pressure discharges (eg dielectrically impeded discharge or HF capillary discharge), vacuum equipment is eliminated. The arrangements according to the invention can serve for the treatment and / or coating of inner and outer surfaces, ie the treatment / coating can also take place in cavities. By adjusting the plasma conditions, the adhesion of the micro- and nanoparticles can be selectively influenced. In the exemplary embodiments, it is demonstrated that the surfaces produced by the combination method with an optimized aftertreatment are stable with respect to 6 rinsing operations. Resettlement tests on rinsed surfaces showed a significant reduction in re-contamination.
Das Verfahren eröffnet erfindungsgemäß eine Reihe von neuen Anwendungen:The method opens up according to the invention Series of new applications:
a) Beschichtung von aufbereitbaren Medizinprodukten und Instrumentena) coating of reprocessable medical devices and instruments
Das Verfahren bietet die Möglichkeit, Medizinprodukte und Instrumente beispielsweise Katheter mit einer Beschichtung auszurüsten, die durch geeignete Waschverfahren bei der Aufbereitung von Instrumenten wieder entfernt wird. Durch die Beschichtung werden beispielsweise die Gleiteigenschaften bei Kathetern gegenüber den Neuprodukten sogar verbessert. Durch Auswahl niedrig schmelzender Lipide für die Beschichtung mit Mikro- und Nanopartikel werden erfindungsgemäß Beschichtungen erhalten, die bei Körpertemperatur stabil sind, jedoch nach der Benutzung in einem Chemodesinfektionswaschverfahren zwischen 50–80°C wieder entfernt werden können.The Procedure offers the possibility of medical devices and instruments for example, to equip catheters with a coating, through appropriate washing procedures in the reprocessing of instruments again Will get removed. The coating, for example, the Sliding properties of catheters compared to new products even improved. By selecting low melting lipids for the coating with microparticles and nanoparticles become coatings according to the invention which are stable at body temperature, however after use in a chemodesinfektionswaschverfahren between 50-80 ° C can be removed again.
Dieser Prozess der Ablösung, steuerbar durch die Art der Teilchen und das durchgeführte Plasmaverfahren (besonders die Intensität des nachbehandelnden Plasmas), unterscheidet das Verfahren deutlich von den bereits etablierten Verfahren wie zum Beispiel die Beschichtung mit Silbernanopartikeln.This Process of detachment, controllable by the nature of the particles and the performed plasma process (especially the intensity the aftertreating plasma), the process differs significantly from the already established methods such as the coating with silver nanoparticles.
Bei der Aufbereitung ist nach der Reinigung eine erneute Aufbringung der Beschichtung möglich. Durch die regelmäßige Entfernung und Aufbringung der Beschichtung wird eine dauerhafte Anlagerung von Bakterien, Pyrogenen und Blutbestandteilen verhindert. Für spezielle Instrumente wie Katheter kann dies von großem Vorteil sein... Die Aufbereitung kann unter Nutzung der Erfindung vorteilhaft wie folgt durchgeführt werden:
- • Reinigung des gebrauchten Gerätes oder des Instruments, dabei Entfernung der bei der vorangegangenen Aufbereitung aufgebrachten Beschichtung
- • Vorbehandlung mit einem nicht thermischen Niederdruckplasma unter gleichzeitiger Inaktivierung aller eventuell noch vorhandenen Keime und Pyrogene (Vorsterilisation)
- • Beschichtung mit Mikro- und Nanopartikeln unter aseptischen Bedingungen,
- • Fixierung der Mikro- und Nanopartikeln durch Einwirkung eines Plasmas
- • Funktionskontrolle unter aseptischen Bedingungen,
- • Verpackung unter aseptischen Bedingungen,
- • Sterilisation in der Endverpackung mit einem zugelassenen Verfahren
- • Cleaning the used device or instrument while removing the coating applied during the previous treatment
- Pretreatment with a non-thermal low-pressure plasma with simultaneous inactivation of all possibly present germs and pyrogens (pre-sterilization)
- Coating of micro- and nanoparticles under aseptic conditions,
- • Fixation of the micro- and nanoparticles by the action of a plasma
- • Functional check under aseptic conditions,
- • packaging under aseptic conditions,
- • Sterilization in the final packaging with an approved procedure
b) Ausrüstung von Oberflächen von Schaltern, Tastaturen, Griffen von Geräten, gegebenenfalls über Schutzfolienb) equipment of surfaces of switches, keyboards, handles of devices, possibly over Protectors
Für diese erfindungsgemäße Anwendung ist eine festere, dauerhafte Aufbringung der Partikel notwendig. Nutzgeräten wie beispielsweise die Eingabetastaturen von Computern, Instrumenten und Schaltern müssen vom medizinischen Personal häufig mit der Hand berührt werden. Dabei können solche Tastaturen mit Schmutz und Erregern kontaminiert werden. Gerade die Tastaturen von Computer können dadurch zum Ausgangspunkt der nosokomialen Erregerübertragung werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Oberfläche antimikrobiell auszurüsten und so die Keimübertragung zu vermeiden. In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die antimikrobielle Ausrüstung einer Schutzfolie, mit der Schalter. Griffe sowie andere Oberflächen, die häufig mit der Hand berührt werden müssen, abgedeckt werden.For this application according to the invention is a firmer, permanent application of the particles necessary. utility devices such as the input keyboards of computers, instruments and switches must be frequented by medical staff be touched by hand. In doing so, such Keyboards contaminated with dirt and pathogens. Just The keyboards of computer can thereby become the starting point of the nosocomial pathogen transmission. With the invention Procedure, it is possible to antimicrobial the surface equip and so avoid the germ transmission. In an advantageous embodiment, the antimicrobial takes place Equipment of a protective film, with the switch. handles as well as other surfaces, often by hand must be covered.
c) Verbesserung des Korrosionsschutzesc) Improvement of corrosion protection
Da Substanzen, die aus dem Stoffwechsel der Mikroorganismen herrühren, können die Materialoberflächen angreifen. Durch Verhinderung der Adhäsion von Mikroorganismen wird ein Schutz vor Biokorrosion erreicht. Darüber hinaus kann durch die Beschichtung auch die chemische Korrosion vermindert werden.There Substances resulting from the metabolism of microorganisms, can attack the material surfaces. By Preventing the adhesion of microorganisms will Protection against biocorrosion achieved. In addition, through The coating also reduces the chemical corrosion.
d) Beschichtung von auf Zellulosebasis hergestellten Materialiend) Cellulose-based coating produced materials
Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren ist auch für Textilen und besonders bevorzugt für Abdeckmaterialien zur Wundversorgung geeignet. Durch die Beschichtung werden erfindungsgemäß besondere Vorteile erreicht. Bei Wundauflagen auf Polyurethanbasis wird eine Adhäsion von Bakterien eingeschränkt. Man erhält also Wundauflagen, bei denen ein Verschleppen der Keime in bisher nicht infizierte Areale verhindert wird. Durch eingearbeitete Wirkstoffe kann die Wundheilung positiv beeinflusst werden. Zur Unterstützung der Wundheilung können Naturstoffe und/oder pharmazeutische Wirkstoffe, ein oder mehrere Mineralstoffe und/oder Radikalfänger und/oder Vitamine, quartäre Ammoniumsalze oder Substanzen zur Stimulation von Leukozyten oder zur Aktivierung des retikoloendothelialen Systems in die Nanopartikel eingearbeitet werden. Weiterhin sind als Schichtmaterial auch lipidhaltige Biomassen, erhältlich aus Algen, Cyanobakterien und/oder Pilzen oder pflanzliche Extrakte verwendbar.The coating method according to the invention is also for textiles and more preferably for cover materials suitable for wound care. The coating according to the invention special advantages reached. For polyurethane-based wound dressings, adhesion will occur restricted by bacteria. So you get wound dressings, in which a carryover of the germs in previously uninfected Areas is prevented. By incorporated active ingredients, the Wound healing can be positively influenced. In support of the Wound healing can be natural and / or pharmaceutical Active ingredients, one or more minerals and / or radical scavengers and / or vitamins, quaternary ammonium salts or substances for the stimulation of leukocytes or for the activation of the reticoloendothelial Systems are incorporated into the nanoparticles. Furthermore are as layer material also lipid-containing biomasses, available from algae, cyanobacteria and / or fungi or herbal extracts usable.
Die Verfahren a) bis d) sind in offenen Systemen durchführbar, da bei den Produkten eine abschließende Sterilisation nach der Funktionsprüfung und Verpackung möglich mit konventionellen Sterilisationsverfahren möglich ist.The Methods a) to d) are feasible in open systems, because with the products a final sterilization after functional testing and packaging possible with conventional sterilization process is possible.
Sind Produkte erforderlich, die mit konventionellen Methoden nicht sterilisiert werden können, ist die Durchführung von Entkeimung und Beschichtung in einem abgeschlossenen System möglich. Dabei werden sterile Produkte erreicht.are Products required that are not sterilized by conventional methods can be, is the implementation of sterilization and coating in a closed system possible. This sterile products are achieved.
e) Verklebungene) bonds
Das Verfahren ist auch zur Verbindung von Bauteilen und/oder Folien aus unterschiedlichen Materialien geeignet, vorzugsweise aus Kunststoffen aber auch Naturstoffen und abgewandelten Naturstoffen. Aufgrund unterschiedlicher thermischer und mechanischer Eigenschaften lassen sich solche Verbindungen schwierig erzeugen. Die Verbindungen spielen aber sowohl für medizinische Geräte mit gleichzeitiger Vermeidung von Kontaminationen eine Rolle, als auch in der Verbindungstechnik für die Pharmaforschung, die biomedizinische in vitro-Diagnostik und in Bereichen, in denen schädliche Nebenwirkungen bekannter Kleber oder deren Schichtdicken die Anwendung stark einschränkt wie z. B. für Lebensmittelverpackungen. Die Nanopartikel selbst bzw. ihre Füllungen dienen dabei als Kleber. Dazu können die Oberflächen der Materialien vor und/oder nach der Beschichtung mit Nanopartikeln in Kontakt gebracht werden, um die gleichmäßige Verteilung der Nanopartikel auf der Oberfläche und reaktive Bindungsstellen zu erreichen. Die Bindungsstellen reagieren unter Druck und/oder Temperatureinfluss mit den Nanopartikeln oder deren Füllungen. Die Nanopartikeln können aus allen bereits im vorigen Abschnitt genannten Materialien und zusätzlich mit multifunktionellen Vernetzungsreagenzien (z. B. Di-Epoxide, Triamine, Multisäuren, Dialdehyde) gefüllt sein.The Method is also for the connection of components and / or films made of different materials, preferably made of plastics but also natural substances and modified natural substances. by virtue of different thermal and mechanical properties Such compounds are difficult to produce. The connections play but both for medical devices with simultaneous Avoid contamination as well as in connection technology for drug research, biomedical in vitro diagnostics and in areas where known harmful side effects Glue or their layer thicknesses severely limits the application such as B. for food packaging. The nanoparticles themselves or their fillings serve as glue. To may be the surfaces of the materials before and / or after being brought into contact with nanoparticles after coating, to the even distribution of nanoparticles to reach the surface and reactive binding sites. The binding sites react under pressure and / or temperature influence with the nanoparticles or their fillings. The nanoparticles can from all already mentioned in the previous section Materials and additionally with multifunctional crosslinking reagents (eg, di-epoxides, triamines, polyacids, dialdehydes) be.
Ausführungsbeispiele:EXAMPLES
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, ohne die Erfindung auf die genannten Beispiele zu beschränken.in the The invention is based on preferred embodiments explained in more detail with reference to the figures, without limiting the invention to the examples mentioned.
Beispiel 1example 1
Herstellung der LipidnanopartikelnProduction of lipid nanoparticles
Tabelle 1: Rezeptur der Nano- und Mikropartikeln
aus dem Lipid Cetylpalmitat
Das Lipid wird auf eine Temperatur von 80°C erwärmt. Davon getrennt wird eine wässrige Emulgatorlösung auf die entsprechende Temperatur (80°C) erwärmt. Danach werden beide Phasen bei der gewünschten Homogenisierungstemperatur vereint. Dann wird das Gemisch mit Hilfe eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke und Kunkel GmbH & Co KG (Staufen, Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000 Umdrehungen pro Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet. Die Suspension wird danach mit einem Kolben spalt-Hochdruckhomogenisator Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck) bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 80°C viermal homogenisiert.The lipid is heated to a temperature of 80 ° C. Separately, an aqueous emulsifier solution is heated to the appropriate temperature (80 ° C). After that, both phases are at the desired Homogenization temperature united. The mixture is then processed by means of an Ultra Turrax T25 from Janke and Kunkel GmbH & Co KG (Staufen, Germany) in an emulsification process at 8000 revolutions per minute and a duration of 30 seconds. The suspension is then homogenized four times with a piston-gap high-pressure homogenizer Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck) at a pressure of 500 bar and a temperature of 80 ° C.
Beispiel 2Example 2
Herstellung der wirkstoffbeladenen LipidnanopartikelnProduction of the drug-loaded lipid nanoparticles
Tabelle 1: Rezeptur der Nano- und Mikropartikeln
aus dem Lipid Cetylpalmitat
Das Lipid wird auf eine Temperatur von 80°C erwärmt. Darin wird der Wirkstoff dispergiert. Davon getrennt wird eine wässrige Emulgatorlösung auf die entsprechende Temperatur (80°C) erwärmt. Danach werden beide Phasen bei der gewünschten Homogenisierungstemperatur vereint. Dann wird das Gemisch mit Hilfe eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke und Kunkel GmbH & Co KG (Staufen, Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000 Umdrehungen pro Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet. Die Suspension wird danach mit einem Kolbenspalt-Hochdruckhomogenisator Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck) bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 80°C viermal homogenisiert.The Lipid is heated to a temperature of 80 ° C. Therein the active substance is dispersed. This is separated from an aqueous Emulsifier solution to the appropriate temperature (80 ° C) heated. After that, both phases are at the desired Homogenization temperature united. Then the mixture with the help of a Ultra Turrax T25 from the company Janke and Kunkel GmbH & Co KG (Staufen, Germany) in an emulsification process at 8000 revolutions per minute and one Duration of 30 seconds processed. The suspension is then with a Micron Lab 40 piston gap high pressure homogenizer (APV-Gaulin, Lübeck) at a pressure of 500 bar and a temperature homogenized four times from 80 ° C.
Beispiel 3Example 3
Herstellung von Nano- und Mikropartikeln aus Lipiden zur Verkapselung mit Prednisolon aus CetylpalmitatProduction of nano- and microparticles from lipids for encapsulation with prednisolone from cetyl palmitate
Tabelle 2: Rezeptur der Lipidnano- und
Mikropartikeln zur Verkapselung von Wirkstoffen (Prednisolon)
In die aufgeschmolzene Lipidmasse wird das Prednisolon eingearbeitet. Davon getrennt wird eine wässrige Emulgatorlösung auf die entsprechende Temperatur (80°C) erwärmt. Danach werden beide Phasen bei der gewünschten Homogenisierungstemperatur vereint. Das Gemisch wird mit Hilfe eines Ultra Turrax T25 der Fa. Janke und Kunkel GmbH & Co KG (Staufen, Deutschland) in einem Emulgierungsprozess bei 8000 Umdrehungen pro Minute und einer Dauer von 30 Sekunden verarbeitet. Die Suspension wird danach mit einem Kolbenspalt-Hochdruckhomogenisator Micron Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck) bei einem Druck von 500 bar und einer Temperatur von 80°C viermal homogenisiert.In the molten lipid composition is incorporated into the prednisolone. Separated therefrom is an aqueous emulsifier solution heated to the appropriate temperature (80 ° C). Thereafter, both phases are at the desired homogenization temperature united. The mixture is using an Ultra Turrax T25 Fa. Janke and Kunkel GmbH & Co KG (Staufen, Germany) in an emulsification process at 8000 revolutions processed per minute and a duration of 30 seconds. The suspension Afterwards, use a Micron piston-gap high-pressure homogenizer Lab 40 (APV-Gaulin, Lübeck) at a pressure of 500 bar and homogenized four times at a temperature of 80 ° C.
Die hergestellten Nanopartikeln können zur Beschichtung von Implantaten verwendet werden.The nanoparticles produced can be used for coating Implants are used.
Beispiel 3 KombinationsverfahrenExample 3 Combination Method
Die
Untersuchungen der Materialien zeigten, dass eine Plasmavorbehandlung
für eine bessere Verteilung der Partikeln notwendig ist.
Aufnahmen mit Hilfe der Elektronenmikroskopie belegten, dass ohne
Plasmavorbehandlung eine sehr ungleichmäßige Verteilung
der Lipidnanopartikeln auf der Oberfläche vorhanden war
(
- 1. Die Vorbehandlung erfolgte mittels nichtthermischem
Plasma. Aus dem Spektrum der möglichen Plasmaquellen wurde
das Prinzip an zwei Beispielen demonstriert: 1. Wurden die Medizinprodukte über
den Zeitraum von 350 s dem Plasma eines HF-Kapillarjets [
R. Foest, E. Kindl, A. Ohl, M. Stieber, and K.-D. Weltmann, Plasma Phys. Contr. Fusion 47 (2005) B525–B536 - 2. Die Vorbehandlung konnte in einem Niederdruck-Mikrowellenplasma
mit Sauerstoff als Prozessgas durchgeführt werden (O2 0,5 mbar, 200 W, 200 s), wobei die Prozessbedingungen üblichen
Behandlungen entsprachen [
W. Besch, K. Schröder, A. Ohl, Plasma Process. Polym. 2005, 2, 97–103
- 1. The pretreatment was carried out by means of non-thermal plasma. From the spectrum of possible plasma sources the principle was demonstrated by two examples: 1. Were the medical devices over the period of 350 s the plasma of an HF capillary jet
R. Foest, E. Kindl, A. Ohl, M. Stieber, and K.-D. World man, Plasma Phys. Contr. Fusion 47 (2005) B525-B536 - 2. The pretreatment could be carried out in a low-pressure microwave plasma with oxygen as the process gas (O 2 0.5 mbar, 200 W, 200 s), the process conditions corresponding to customary treatments [
W. Besch, K. Schröder, A. Ohl, Plasma Process. Polym. 2005, 2, 97-103
Beide Methoden führten zu gleichen Resultaten bezüglich der gleichmäßigen Verteilung der Lipidnano- und Mikropartikel auf der Oberfläche.Both Methods led to similar results the uniform distribution of lipid nano- and Microparticles on the surface.
Diese verbesserten Oberflächeneigenschaften hatten zur Folge, dass eine deutlich gleichmäßigere Verteilung der Nanopartikeln möglich wurde. Die Beschichtung mit den Lipidnano- und Mikropartikeln erfolgt durch Tauchen der Materialien. Dazu wurden die in Beispiel 1 hergestellten Nanopartikel verwendet.These improved surface properties resulted in that a much more even distribution of Nanoparticles became possible. The coating with the lipid nanoparticles and microparticles are made by dipping the materials. In addition were used the nanoparticles prepared in Example 1.
Erfindungsgemäß wurde im nächsten Verfahrenschritt eine Plasmanachbehandlung durchgeführt. Für diese Behandlung kann die gleiche Apparatur, wie bei dem zuvor beschriebenen Vorbehandlungsschritt verwendet werde. Als Prozessgas kann in diesem Fall ein inertes Gas dienen. In den beschriebenen Beispielplasmen wurde ein Argonplasma verwendet. Die Behandlungszeiten liegen im Zeitraum von 100–200 s. Mit Hilfe dieses Verfahrensschrittes gelang es, die Nanopartikeln an der Polymeroberfläche kovalent zu binden.According to the invention was In the next process step, a plasma post-treatment carried out. For this treatment may be the same Apparatus, as in the pre-treatment step described above used. As a process gas in this case, an inert Serve gas. In the example plasmas described became argon plasma used. The treatment times are in the period of 100-200 s. With the help of this process step succeeded, the nanoparticles to covalently bond to the polymer surface.
Tests zur Wiederansiedlung von Bakterien auf den nanopartikulären OberflächenResettlement tests of bacteria on the nanoparticulate surfaces
Dazu
wurden die Polyethylenträger auf Wiederverkeimung getestet.
Zunächst wurde 0,01 ml Bakteriensuspension (MRSA Norddeutscher
Epidemiestamm, 106 Keime) auf die bereits
beschichteten Träger gebracht. Anschließend wurden
die Träger mit 5 ml NaCl-Lösung (Pipette) pro
Träger dreimal gespült. Die Spüllösungen
wurden aufgefangen und anschließend auf je eine Agarplatte
ausgestrichen. Die Agarplatten wurden danach 24 Stunden bei 37°C
bebrütet. Danach wurden die Kolonien des MRSA Norddeutscher
Epidemiestamm gezählt. Tabelle 4 Untersuchung zur Verkeimung
von HDPE-Trägern mit MRSA nach dreimaligen Spülen
Versuch nach Plasmavor- und -nachbehandlung (Normaldruckplasma)
Nach Spülversuchen zeigte es sich, dass die Nanopartikeln bei den eingesetzten Plasmabedingungen so fest an der Oberfläche gebunden waren, das bei drei Spülversuchen Keimfreiheit gegeben war. Bei weiteren Spülversuchen wurde jedoch deutlich dass bei erneuter Kontamination keine Haftung der Nanopartikeln vorhanden war.To Flushing experiments showed that the nanoparticles at the plasma conditions used so firmly on the surface were bound, which in three rinsing tests sterility was given. In further rinsing experiments, however, became clear in case of renewed contamination no adhesion of the nanoparticles was present.
Durch
eine etwas modifizierte Plasmabehandlung konnte die Haftung der
Nanopartikel verbessert werden. Dies belegt die Keimfreiheit nach
bis zu 6 Spülvorgängen. Tabelle 6: Untersuchung zur Verkeimung
von HDPE-Trägern mit MRSA nach sechsmaligen Spülen
Versuch nach Plasmavor- und -nachbehandlung (Normaldruckplasma)
Beispiel 5Example 5
Die Polylactid-Glycolid-Teilchen aufgebracht auf eine HD-Polyethylenaberfläche sind sehr hydrophil. PLG-Teilchen mit veränderter Monomerzusammensetzung, insbesondere Copolymere mit hohem D-Lactid bzw. L-Lactid-Anteil, sind zunehmend hydrophob. Die Ursache dafür bilden kristalline Bereiche der beiden Stereoisomere, die für das Wasser undurchlässig sind. D,L-Polymilchsäure als amorphe Substanz fördert hingegen die Wasseraufnahme in die Matrix.The Polylactide-glycolide particles applied to a HD polyethylene surface are very hydrophilic. PLG particles with modified monomer composition, in particular copolymers with high D-lactide or L-lactide content, are increasingly hydrophobic. The cause of this is crystalline Regions of the two stereoisomers that are impermeable to water are. D, promotes L-polylactic acid as an amorphous substance however, the water absorption in the matrix.
Unter den gegebenen Versuchsbedingungen sind die Partikeln stabil. Der hydrolytische Abbau beginnt bei den polymeren Trägern nach 4–6 Wochen.Under In the given experimental conditions, the particles are stable. Of the hydrolytic degradation begins with the polymeric carriers 4-6 weeks.
Durch
TEM fanden wir für die PLG-Mikropartikeln einen mittleren
zahlengewichteten Radius von 10 μm. Die Teilchen sind sehr
polydispers und auch stark porös (
Aufgrund der hohen Partikeldichte (769,1 mg∙cm–3) steht jedoch nur eine mittlere partikelspezifische Gesamtoberfläche, bei konstanter Einwaage (19,1 g), zur Verfügung.Due to the high particle density (769.1 mg ∙ cm -3 ), however, only an average particle-specific total surface is available, with a constant weight (19.1 g).
Beispiel 6Example 6
Auf HDPE-Oberflächen wurden Nanopartikeln, mit verschiedenen Wirkstoffen beladen mittels Plasmabeschichtungsverfahrens aufgebracht. Die Spülversuche zeigen die vorteilhaften Eigenschaften der Beschichtungen mit wirkstoffbeladenen Nanopartikelschichten.On HDPE surfaces were nanoparticles, with different Loaded active ingredients applied by plasma coating process. The rinsing tests show the advantageous properties the coatings with drug-loaded nanoparticle layers.
Beispiel 7Example 7
Die Freisetzung von Prednisolon aus Cholesterol-Nanopartikeln dauert etwa 3 Wochen an und stoppt bei ca. 95% des tatsächlichen Wirkstoffgehalts. Hier kann von einer verzögerten Freisetzung gesprochen werden. Der Wirkstoff wird nahezu vollständig aus den Partikeln liberiert.The Release of prednisolone from cholesterol nanoparticles takes about 3 weeks and stops at about 95% of the actual Drug content. Here can be a delayed release to be spoken. The active ingredient is almost complete from the particles.
Beispiel 8Example 8
Das
Zetapotential der mit Poloxamer 407, Poloxamine 908 und Antarox
CO 990 überzogenen Nanopartikeln reduzierte sich mit Erhöhung
der Überzugsschicht. Der Ladungsreduktionseffekt konnte
nicht bei der Adsorption mit Gafac RE 960 genutzt werden. Das Tensid
trägt eine Ladung am Ende der EO-Kette. Die Ladung befindet
sich an der äußeren Oberfläche der überzogenen
Nanopartikeln. Diese neue Oberflächenladung überlagert
sich mit dem Ladungsreduktionseffekt des Überzugs. Die
erhaltenen Zetapotentiale für Gafac RE 960 liegen daher
in der Nähe der Potentiale der nichtüberzogenen
Nanopartikeln. Tab. 7 Zetapotentiale der Polymerpartikeln, überzogen
mit vier verschiedenen Tensiden (Poloxamine 908, Poloxamer 407,
Antarox CO990, Gafac RE960) in NaCl-Lösung (50 μS)
Beispiel 9Example 9
Die Oberflächeneigenschaften der Glycolmethacrylat (GMA)-Mikropartikeln variieren aufgrund der Veränderung der Monomerzusammensetzung. Mit Zunahme des GMA-Anteils werden zusätzliche funktionelle Gruppen in die Polymerstruktur eingefügt. Da die steigende Hydrophilie mit einer verminderten Adsorptionsneigung wirkt sich auch auf die Adsorption biopolymerer Komponenten an den Arzneistoff-Träger-Adsorbaten aus.The Surface Properties of Glycol Methacrylate (GMA) Microparticles vary due to the change in monomer composition. As the GMA fraction increases, additional functional groups become available inserted into the polymer structure. As the rising hydrophilicity with a reduced adsorption tendency also affects the Adsorption of biopolymeric components on the drug carrier adsorbates.
Beispiel 10Example 10
Es werden zwei Kunststofffolien aus Polyethylen und Polyetheretherketon miteinander verbunden. Zunächst werden die beiden Oberflächen mit Normaldruckplasmen in Luft vorbehandelt. Damit erfolgt eine Aktivierung der Oberflächen. Anschließend werden die Materialien in Lipidnanopartikeln getaucht. Danach wird das Polyetheretherketon mit einem Normaldruckplasma in Stickstoff, das Polyethylen in einem Normaldruckplasma in Sauerstoff behandelt und sofort bei 45°C mit 1 MN/m2 zusammengedrückt. Dadurch werden diese Materialien mit einer Kleberschichtdicke von 200 nm verbunden.Two plastic films made of polyethylene and polyetheretherketone are joined together. First, the two surfaces are pretreated with normal pressure plasmas in air. This activates the surfaces. Subsequently, the materials are immersed in lipid nanoparticles. Thereafter, the polyetheretherketone is treated with a normal pressure plasma in nitrogen, the polyethylene in a normal pressure plasma in oxygen and immediately compressed at 45 ° C with 1 MN / m 2 . As a result, these materials are bonded to an adhesive layer thickness of 200 nm.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - US 3948601 A [0009] - US 3948601 A [0009]
- - US 5087418 A [0009] - US 5087418 A [0009]
- - US 5482684 A [0009] - US 5482684 A [0009]
- - US 5163458 A [0009] - US 5163458 A [0009]
- - US 5656238 A [0009] US 5656238 A [0009]
- - US 6558621 B1 [0009] - US 6558621 B1 [0009]
- - US 6261518 B1 [0009] - US 6261518 B1 [0009]
- - DE 69126312 t [0009] - DE 69126312 t [0009]
- - DE 10134037 A1 [0009] - DE 10134037 A1 [0009]
- - US 5785934 A [0011] US 5785934A [0011]
- - US 6194036 B1 [0012] - US 6194036 B1 [0012]
- - WO 03/063914 A2 [0012] WO 03/063914 A2 [0012]
- - US 6720006 B1 [0015] US Pat. No. 6720006 B1 [0015]
- - EP 1355681 A1 [0015] EP 1355681 A1 [0015]
- - US 6653356 B1 [0020] - US 6653356 B1 [0020]
- - US 6572672 B1 [0020] - US 6572672 B1 [0020]
- - DE 10235803 A1 [0021] DE 10235803 A1 [0021]
- - DE 19962055 A1 [0021] - DE 19962055 A1 [0021]
- - US 6709463 B1 [0025] US 6709463 B1 [0025]
- - US 6706273 B1 [0028] - US 6706273 B1 [0028]
- - US 6709379 B1 [0033] - US 6709379 B1 [0033]
- - DE 19964085 A1 [0034] - DE 19964085 A1 [0034]
- - DE 19952410 A1 [0034] DE 19952410 A1 [0034]
- - DE 10016155 A1 [0034] - DE 10016155 A1 [0034]
- - DE 10210449 A1 [0034] DE 10210449 A1 [0034]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - K. H. Wallhäußer, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1995 [0002] - KH Wallhäußer, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1995 [0002]
- - Kohnen & Jansen, 2001 [0003] - Kohnen & Jansen, 2001 [0003]
- - Laroussi et al., New J. Phys., 5, (2003), 41.1 [0008] Laroussi et al., New J. Phys., 5, (2003), 41.1 [0008]
- - Moreau et al., J. Appl. Phys., 88, 2 (2000), 1166 [0008] Moreau et al., J. Appl. Phys., 88, 2 (2000), 1166 [0008]
- - Awakowicz und Keil, VFPREO, 5, (2001), 294) [0008] - Awakowicz and Keil, VFPREO, 5, (2001), 294) [0008]
- - M. Förtsch et al. Ophthalmologe 90, 1993, Nr. 6, S. 754–764 [0011] M. Förtsch et al. Ophthalmologist 90, 1993, No. 6, pp. 754-764 [0011]
- - vgl. H. W. Herrmann et al. Physics of Plasmas Vol. 6, No. 5, 1999, p. 2284–2289 [0012] - see. HW Herrmann et al. Physics of Plasmas Vol. 6, no. 5, 1999, p. 2284-2289 [0012]
- - Thull, R Biomolecular Engineering 19, 43–50 (2002) [0023] Thull, R Biomolecular Engineering 19, 43-50 (2002) [0023]
- - Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik, B. Erg.-Lfg., 1–7 (2003) [0023] - Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik, B. Erg.-Lfg., 1-7 (2003) [0023]
- - Biehl et al., J. Biomed. Mater. Res., 2002 [0024] Biehl et al., J. Biomed. Mater. Res., 2002 [0024]
- - Eisenbarth et al. Biomol. Eng. 19, 233–237, (2002) [0024] Eisenbarth et al. Biomol. Closely. 19, 233-237, (2002) [0024]
- - Catledge et al., J. Nanosciene and Nanotechnolgy 2 (3–4), 293–312, 2002 [0025] Catledge et al., J. Nanoscienes and Nanotechnolgy 2 (3-4), 293-312, 2002 [0025]
- - Catledge et al. Nanosciene and Nanotechnolgy 2 (3–4), 293–312 (2002) [0026] Catledge et al. Nanoscienes and Nanotechnolgy 2 (3-4), 293-312 (2002) [0026]
- - Kay et al. Tissue engineenng, 8, 753–761 2002 [0030] Kay et al. Tissue engineenng, 8, 753-761 2002 [0030]
- - R. Foest, E. Kindl, A. Ohl, M. Stieber, and K.-D. Weltmann, Plasma Phys. Contr. Fusion 47 (2005) B525–B536 [0067] R. Foest, E. Kindl, A. Ohl, M. Stieber, and K.-D. World man, Plasma Phys. Contr. Fusion 47 (2005) B525-B536 [0067]
- - W. Besch, K. Schröder, A. Ohl, Plasma Process. Polym. 2005, 2, 97–103 [0067] W. Besch, K. Schröder, A. Ohl, Plasma Process. Polym. 2005, 2, 97-103 [0067]
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---|---|---|---|
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US12/602,331 US8541065B2 (en) | 2007-05-31 | 2008-05-31 | Method for coating surfaces with microparticles and nanoparticles with the aid of plasma methods |
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---|---|
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102007025452A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007061624A1 (en) | 2007-05-31 | 2009-06-25 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald | Process for coating surfaces with microparticles and nanoparticles by means of plasma processes and their use |
WO2009101143A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Inp Greifswald Leibniz-Institut Fuer Plasmaforschung Und Technologie E. V. | Plasma device for selective treatment of electropored cells |
EP2420258A1 (en) | 2010-08-19 | 2012-02-22 | Krones AG | Device for handling packaging |
Citations (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3948601A (en) | 1972-12-11 | 1976-04-06 | The Boeing Company | Sterilizing process and apparatus utilizing gas plasma |
US5087418A (en) | 1987-02-25 | 1992-02-11 | Adir Jacob | Process for dry sterilization of medical devices and materials |
US5163458A (en) | 1989-08-03 | 1992-11-17 | Optek, Inc. | Method for removing contaminants by maintaining the plasma in abnormal glow state |
US5482684A (en) | 1994-05-03 | 1996-01-09 | Abtox, Inc. | Vessel useful for monitoring plasma sterilizing processes |
US5656238A (en) | 1994-10-11 | 1997-08-12 | Johnson & Johnson Medical, Inc. | Plasma-enhanced vacuum drying |
DE69126312T2 (en) | 1990-08-31 | 1997-10-30 | Abtox Inc | METHOD FOR PLASMASTERILIZATION WITH CYCLES |
US5785934A (en) | 1995-01-06 | 1998-07-28 | Johnson & Johnson Medical, Inc. | Vapor sterilization using inorganic hydrogen peroxide complexes |
DE10016155A1 (en) | 1999-07-13 | 2001-01-18 | Pharmasol Gmbh | Agent with UV radiation absorbing and / or reflecting effect to protect against harmful UV radiation and strengthen the natural skin barrier |
US6194036B1 (en) | 1997-10-20 | 2001-02-27 | The Regents Of The University Of California | Deposition of coatings using an atmospheric pressure plasma jet |
DE19952410A1 (en) | 1999-10-29 | 2001-05-17 | Stada Arzneimittel Ag | Solid lipid nanoparticles containing a UV filter material are useful in aqueous dispersion form as high filter content sunscreen compositions |
DE19962055A1 (en) | 1999-12-22 | 2001-06-28 | Iwt Stiftung Inst Fuer Werksto | Germicidal photocatalytic coating, e.g. for air conditioners or laboratory benches, comprises an oxide semiconductor material deposited on a substrate by a sol-gel process |
DE19964085A1 (en) | 1999-12-27 | 2001-07-12 | Pharmasol Gmbh | Particulate solid drug carrier, providing retarded release and high bioavailability, comprising lipid-drug conjugate, e.g. tributyrin as source of cell differentiation inhibitor butyric acid |
US6261518B1 (en) | 1990-08-31 | 2001-07-17 | Depuy Orthopaedics, Inc. | Process and apparatus for plasma sterilizing with pulsed antimicrobial agent treatment |
DE10102465A1 (en) * | 2001-01-12 | 2002-07-18 | Inst Niedertemperaturplasmaphy | Preparation of polymer amphiphiles, useful in e.g. medical diagnostics, paper, textile, and paint industries, involves reacting unsaturated amphiphile with low temperature plasma |
DE10134037A1 (en) | 2001-07-12 | 2003-01-30 | Krones Ag | Apparatus for plasma sterilization of containers, e.g. bottles, comprises at least one plasma chamber equipped with a conveyor serving for transporting the containers during their sterilization |
US6558621B1 (en) | 2000-06-23 | 2003-05-06 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Removal of biologically active organic contaminants using atomic oxygen |
US6572672B2 (en) | 1998-11-06 | 2003-06-03 | Nanoproducts Corporation | Nanotechnology for biomedical products |
WO2003063914A2 (en) | 2001-11-02 | 2003-08-07 | Plasmasol Corporation | Sterilization and decontamination system using a plasma discharge and a filter |
DE10210449A1 (en) | 2002-03-09 | 2003-09-25 | Beiersdorf Ag | Cosmetic active ingredient particles |
EP1355681A1 (en) | 2000-12-21 | 2003-10-29 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Antimicrobial contact lenses containing activated silver and methods for their production |
US6653356B2 (en) | 1999-12-13 | 2003-11-25 | Jonathan Sherman | Nanoparticulate titanium dioxide coatings, and processes for the production and use thereof |
DE10235803A1 (en) | 2002-08-05 | 2004-02-19 | Institut für Neue Materialien Gemeinnützige GmbH | Substrate used as self-cleaning substrate for protecting objects in medicine and where hygiene is important comprises photocatalytic layer comprising photocatalytically active titanium dioxide and matrix material |
US6706273B1 (en) | 1999-08-14 | 2004-03-16 | Ivoclar Vivadent Ag | Composition for implantation into the human and animal body |
US6709463B1 (en) | 2000-01-30 | 2004-03-23 | Diamicron, Inc. | Prosthetic joint component having at least one solid polycrystalline diamond component |
US6709379B1 (en) | 1998-11-02 | 2004-03-23 | Alcove Surfaces Gmbh | Implant with cavities containing therapeutic agents |
US6720006B2 (en) | 1999-06-17 | 2004-04-13 | Bernhard Hanke | Anti-microbial body care product |
DE102005013857A1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Schott Ag | Antibacterial coating article, process for its preparation and its use |
DE102005044360A1 (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Aesculap Ag & Co. Kg | Medicinal technical-product, useful as e.g. temporary or durable implant and as biocides, comprises anti-microbial equipment from a complex material from metal-nanoparticle and macromolecules |
DE69837141T2 (en) * | 1997-05-12 | 2007-10-31 | Metabolix, Inc., Cambridge | POLYHYDROXYALKANOATE FOR IN VIVO APPLICATIONS |
-
2007
- 2007-05-31 DE DE102007025452A patent/DE102007025452A1/en not_active Ceased
Patent Citations (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3948601A (en) | 1972-12-11 | 1976-04-06 | The Boeing Company | Sterilizing process and apparatus utilizing gas plasma |
US5087418A (en) | 1987-02-25 | 1992-02-11 | Adir Jacob | Process for dry sterilization of medical devices and materials |
US5163458A (en) | 1989-08-03 | 1992-11-17 | Optek, Inc. | Method for removing contaminants by maintaining the plasma in abnormal glow state |
US6261518B1 (en) | 1990-08-31 | 2001-07-17 | Depuy Orthopaedics, Inc. | Process and apparatus for plasma sterilizing with pulsed antimicrobial agent treatment |
DE69126312T2 (en) | 1990-08-31 | 1997-10-30 | Abtox Inc | METHOD FOR PLASMASTERILIZATION WITH CYCLES |
US5482684A (en) | 1994-05-03 | 1996-01-09 | Abtox, Inc. | Vessel useful for monitoring plasma sterilizing processes |
US5656238A (en) | 1994-10-11 | 1997-08-12 | Johnson & Johnson Medical, Inc. | Plasma-enhanced vacuum drying |
US5785934A (en) | 1995-01-06 | 1998-07-28 | Johnson & Johnson Medical, Inc. | Vapor sterilization using inorganic hydrogen peroxide complexes |
DE69837141T2 (en) * | 1997-05-12 | 2007-10-31 | Metabolix, Inc., Cambridge | POLYHYDROXYALKANOATE FOR IN VIVO APPLICATIONS |
US6194036B1 (en) | 1997-10-20 | 2001-02-27 | The Regents Of The University Of California | Deposition of coatings using an atmospheric pressure plasma jet |
US6709379B1 (en) | 1998-11-02 | 2004-03-23 | Alcove Surfaces Gmbh | Implant with cavities containing therapeutic agents |
US6572672B2 (en) | 1998-11-06 | 2003-06-03 | Nanoproducts Corporation | Nanotechnology for biomedical products |
US6720006B2 (en) | 1999-06-17 | 2004-04-13 | Bernhard Hanke | Anti-microbial body care product |
DE10016155A1 (en) | 1999-07-13 | 2001-01-18 | Pharmasol Gmbh | Agent with UV radiation absorbing and / or reflecting effect to protect against harmful UV radiation and strengthen the natural skin barrier |
US6706273B1 (en) | 1999-08-14 | 2004-03-16 | Ivoclar Vivadent Ag | Composition for implantation into the human and animal body |
DE19952410A1 (en) | 1999-10-29 | 2001-05-17 | Stada Arzneimittel Ag | Solid lipid nanoparticles containing a UV filter material are useful in aqueous dispersion form as high filter content sunscreen compositions |
US6653356B2 (en) | 1999-12-13 | 2003-11-25 | Jonathan Sherman | Nanoparticulate titanium dioxide coatings, and processes for the production and use thereof |
DE19962055A1 (en) | 1999-12-22 | 2001-06-28 | Iwt Stiftung Inst Fuer Werksto | Germicidal photocatalytic coating, e.g. for air conditioners or laboratory benches, comprises an oxide semiconductor material deposited on a substrate by a sol-gel process |
DE19964085A1 (en) | 1999-12-27 | 2001-07-12 | Pharmasol Gmbh | Particulate solid drug carrier, providing retarded release and high bioavailability, comprising lipid-drug conjugate, e.g. tributyrin as source of cell differentiation inhibitor butyric acid |
US6709463B1 (en) | 2000-01-30 | 2004-03-23 | Diamicron, Inc. | Prosthetic joint component having at least one solid polycrystalline diamond component |
US6558621B1 (en) | 2000-06-23 | 2003-05-06 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Removal of biologically active organic contaminants using atomic oxygen |
EP1355681A1 (en) | 2000-12-21 | 2003-10-29 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Antimicrobial contact lenses containing activated silver and methods for their production |
DE10102465A1 (en) * | 2001-01-12 | 2002-07-18 | Inst Niedertemperaturplasmaphy | Preparation of polymer amphiphiles, useful in e.g. medical diagnostics, paper, textile, and paint industries, involves reacting unsaturated amphiphile with low temperature plasma |
DE10134037A1 (en) | 2001-07-12 | 2003-01-30 | Krones Ag | Apparatus for plasma sterilization of containers, e.g. bottles, comprises at least one plasma chamber equipped with a conveyor serving for transporting the containers during their sterilization |
WO2003063914A2 (en) | 2001-11-02 | 2003-08-07 | Plasmasol Corporation | Sterilization and decontamination system using a plasma discharge and a filter |
DE10210449A1 (en) | 2002-03-09 | 2003-09-25 | Beiersdorf Ag | Cosmetic active ingredient particles |
DE10235803A1 (en) | 2002-08-05 | 2004-02-19 | Institut für Neue Materialien Gemeinnützige GmbH | Substrate used as self-cleaning substrate for protecting objects in medicine and where hygiene is important comprises photocatalytic layer comprising photocatalytically active titanium dioxide and matrix material |
DE102005013857A1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Schott Ag | Antibacterial coating article, process for its preparation and its use |
DE102005044360A1 (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-15 | Aesculap Ag & Co. Kg | Medicinal technical-product, useful as e.g. temporary or durable implant and as biocides, comprises anti-microbial equipment from a complex material from metal-nanoparticle and macromolecules |
Non-Patent Citations (16)
Title |
---|
Awakowicz und Keil, VFPREO, 5, (2001), 294) |
Biehl et al., J. Biomed. Mater. Res., 2002 |
Catledge et al. Nanosciene and Nanotechnolgy 2 (3-4), 293-312 (2002) |
Catledge et al., J. Nanosciene and Nanotechnolgy 2 (3-4), 293-312, 2002 |
Eisenbarth et al. Biomol. Eng. 19, 233-237, (2002) |
Enzyklopädie Naturwissenschaft und Technik, B. Erg.-Lfg., 1-7 (2003) |
K. H. Wallhäußer, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1995 |
Kay et al. Tissue engineenng, 8, 753-761 2002 |
Kohnen & Jansen, 2001 |
Laroussi et al., New J. Phys., 5, (2003), 41.1 |
M. Förtsch et al. Ophthalmologe 90, 1993, Nr. 6, S. 754-764 |
Moreau et al., J. Appl. Phys., 88, 2 (2000), 1166 |
R. Foest, E. Kindl, A. Ohl, M. Stieber, and K.-D. Weltmann, Plasma Phys. Contr. Fusion 47 (2005) B525-B536 |
Thull, R Biomolecular Engineering 19, 43-50 (2002) |
vgl. H. W. Herrmann et al. Physics of Plasmas Vol. 6, No. 5, 1999, p. 2284-2289 |
W. Besch, K. Schröder, A. Ohl, Plasma Process. Polym. 2005, 2, 97-103 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007061624A1 (en) | 2007-05-31 | 2009-06-25 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald | Process for coating surfaces with microparticles and nanoparticles by means of plasma processes and their use |
WO2009101143A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Inp Greifswald Leibniz-Institut Fuer Plasmaforschung Und Technologie E. V. | Plasma device for selective treatment of electropored cells |
US8894644B2 (en) | 2008-02-12 | 2014-11-25 | Inp Greifswald Leibniz-Inst Fuer Plasmaforschung | Plasma device for selective treatment of electropored cells |
EP2420258A1 (en) | 2010-08-19 | 2012-02-22 | Krones AG | Device for handling packaging |
DE102010034895A1 (en) | 2010-08-19 | 2012-02-23 | Krones Aktiengesellschaft | Device for treating packaging |
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Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2008145750A2 (en) | Method for coating surfaces with micro- and nanoparticles with the aid of plasma methods | |
Zhao et al. | Well-defined gold nanorod/polymer hybrid coating with inherent antifouling and photothermal bactericidal properties for treating an infected hernia | |
Li et al. | Balancing bacteria–osteoblast competition through selective physical puncture and biofunctionalization of ZnO/polydopamine/arginine-glycine-aspartic acid-cysteine nanorods | |
Chan et al. | Enhancing the antibacterial performance of orthopaedic implant materials by fibre laser surface engineering | |
Singh et al. | Various biomaterials and techniques for improving antibacterial response | |
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Legal Events
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