專利名稱：涂布醫(yī)用裝置的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂布不導(dǎo)電醫(yī)用裝置的改進(jìn)方法。具體地說，本發(fā)明涉及一種用帶電(electrically charged)涂布制劑來靜電噴涂不導(dǎo)電醫(yī)用 裝置的改進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
醫(yī)用裝置涂層用于多種有用的用途。例如，涂層可用于改變裝置的 表面性質(zhì)、加入從裝置表面釋放的藥物/生物活性劑或抗微生物劑、或者 提供對(duì)于良好治愈的細(xì)胞信號(hào)。然而，通常醫(yī)用裝置是組織工程支架形 式或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝置形式。在這兩種情況中，這些裝置需要嚴(yán)格遵循該 裝置的微尺度細(xì)節(jié)的精細(xì)涂層。用傳統(tǒng)的浸或噴涂不容易實(shí)現(xiàn)這種質(zhì)量 的涂層。另外，如果涂布材料包含藥物或生物活性物質(zhì)，則它們可能非 常昂貴，因此這些方法中產(chǎn)生的浪費(fèi)限制了這些方法在許多醫(yī)用裝置類 用途中的使用。相反，靜電沉積方法是一種提供遵循基底細(xì)節(jié)和結(jié)構(gòu)的涂層的高度 可控的方法。由于靜電沉積方法的靶向(targeted)性質(zhì)，幾乎沒有與其 有關(guān)的過度噴涂或浪費(fèi)。靶向是帶電粒子和接地基底之間的吸引力的結(jié) 果。靜電沉積的限制在于可以使用該方法涂布的基底類型。靜電沉積要 求基底是導(dǎo)電的。導(dǎo)電性使得基底是接地的，從而吸引涂布粒子。其還 在涂布粒子上提供了電荷的弛豫(relaxation)，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槲㈦娏鳎瑥?而將粒子保留在表面上。靜電涂布方法已經(jīng)被建議用于涂布醫(yī)用裝置。例如，美國(guó)專利第 6,355,058、 5,824,049和6,096,070號(hào)中提到利用靜電沉積來用不透射線 的材料或生物活性物質(zhì)涂布醫(yī)用裝置。在常規(guī)的電沉積或靜電噴涂方法 中，醫(yī)用裝置的表面是接地的，并且使用氣體將涂布溶液霧化成液滴。 然后使用例如電暈放電使液滴帶電。使氣體霧化的液滴通過電暈場(chǎng)而使 其帶電。因?yàn)橐旱螏щ姡鼈儽晃窖b置的接地表面。醫(yī)用裝置的靜電涂布還在美國(guó)專利第6,669,980號(hào)中建議。在該專 利所述的方法中，涂布制劑在特定噴嘴中帶電，該噴嘴使液體射流因液滴之間的電荷排斥力而分解為高度帶電的液滴的噴射液錐(spray cone ), 從而消除氣體霧化的需要。'980專利描述了在導(dǎo)電醫(yī)用裝置如金屬支架 上的均勻平坦的涂布。其還建議，該方法還適用于聚合物類醫(yī)用裝置。 然而，在這種裝置上積聚的靜電荷導(dǎo)致裝置對(duì)涂布粒子的推斥，從而導(dǎo) 致不希望的結(jié)果。由于現(xiàn)有技術(shù)的不足，需要一種對(duì)醫(yī)用裝置進(jìn)行靜電涂布的改進(jìn)涂 布方法，特別是當(dāng)裝置表面是不導(dǎo)電表面如用聚合材料制造的那些表面 時(shí)。重要的是，需要這樣的改進(jìn)方法其將避免在靜電噴涂或沉積期間 必然發(fā)生的靜電荷堆積，這種靜電荷堆積將排斥涂布粒子，從而導(dǎo)致不 希望的涂布結(jié)果。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是一種對(duì)已知的醫(yī)用裝置靜電涂布方法的改進(jìn)。在該方法 中，首先提供醫(yī)用裝置。該裝置位于金屬支撐上，且該裝置是接地的。 然后，用涂布制劑對(duì)接地醫(yī)用裝置的表面進(jìn)行靜電涂布。在本發(fā)明的改進(jìn)方法中，醫(yī)用裝置具有不導(dǎo)電表面。改進(jìn)包括，在 用涂布制劑對(duì)裝置表面進(jìn)行靜電涂布的步驟之前，在醫(yī)用裝置的不導(dǎo)電 表面上誘導(dǎo)產(chǎn)生臨時(shí)導(dǎo)電層。在優(yōu)選實(shí)施方式中，使用極性溶劑誘導(dǎo)產(chǎn) 生臨時(shí)導(dǎo)電層。有利地，在靜電涂布之前在醫(yī)用裝置的表面上對(duì)臨時(shí)導(dǎo)電層的誘導(dǎo) 適當(dāng)?shù)厥寡b置接地以減輕任何靜電荷聚集。因此，醫(yī)用裝置的表面吸引 帶靜電的涂布粒子而不是排斥它。這樣，可以對(duì)醫(yī)用裝置的表面施加合 意的涂布，且工藝參數(shù)可以被小心地控制為提供很高的均勻度，以便在 施加涂布之后能夠仔細(xì)地保持裝置功能所必需的裝置的細(xì)微特征。本發(fā)明改進(jìn)的涂布方法可用于涂布多種醫(yī)用裝置的表面，例如組織 工程支架和復(fù)雜形狀的醫(yī)用裝置如接骨螺釘。


圖1:用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液體涂布制劑靜電涂布但沒有用極性溶劑 預(yù)處理以誘導(dǎo)臨時(shí)導(dǎo)電層的不導(dǎo)電非織造支架的橫截面的掃描電子顯 微照相(SEM)。圖2:用液體涂布制劑靜電涂布并且用極性溶劑預(yù)處理以誘導(dǎo)臨時(shí)導(dǎo)電層的不導(dǎo)電非織造支架的橫截面的掃描電子顯微照相(SEM)。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明的改進(jìn)涂布方法中，提供了具有表面的醫(yī)用裝置。該裝置 位于金屬支撐上，而且是接地的。根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)方法，重要的是， 在裝置表面誘導(dǎo)臨時(shí)導(dǎo)電性。理想地，通過將裝置浸入極性液體中或用 極性液體噴灑裝置來誘導(dǎo)臨時(shí)導(dǎo)電性。適用于本發(fā)明的極性溶劑是能夠在不會(huì)以任何方式溶解或損壞裝 置的情況下"潤(rùn)濕"該裝置并誘導(dǎo)臨時(shí)導(dǎo)電性的極性溶劑。裝置保持導(dǎo)電 的持續(xù)時(shí)間取決于極性液體的揮發(fā)性。揮發(fā)性較差的極性溶劑如N-曱基 吡咯烷酮將比揮發(fā)性更強(qiáng)的極性溶劑如異丙醇具有更長(zhǎng)的涂布時(shí)間。用 于本發(fā)明的極性液體的例子包括但不限于四氫呋喃(THF)、丙酮、乙 酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP) 、 二甲亞砜(DMSO)、醇如異丙醇 或乙醇、二氯甲烷、甲基乙基酮(MEK)、及其混合物。乙酸乙酯和異 丙醇是優(yōu)選的極性溶劑。一旦在醫(yī)用裝置表面上誘導(dǎo)了臨時(shí)導(dǎo)電層，則可以用涂布制劑有效 地對(duì)該裝置進(jìn)行靜電涂布。涂布方法取決于涂布制劑的形式和醫(yī)用裝置 的復(fù)雜性。涂布制劑的形式包括液體，例如聚合物在溶劑中的溶液、或 者乳劑或懸浮液形式的聚合物。或者，可以使用粉末，例如單體或聚合 物的粉末。在一個(gè)實(shí)施方式中，涂布制劑是液體，例如聚合物在溶劑、乳液或 懸浮液中的溶液。如例如在美國(guó)專利第4,749,125號(hào)中所述的，靜電涂 布該液體涂布制劑。在復(fù)雜形狀醫(yī)用裝置的情況中，優(yōu)選用誘導(dǎo)體環(huán) (inductor ring)代替導(dǎo)體來圍繞噴嘴。誘導(dǎo)體環(huán)類似于美國(guó)專利第 5,332,154號(hào)中描述的誘導(dǎo)體棒。誘導(dǎo)體環(huán)是接地的，或者保持在低于噴 嘴自身電壓的某電壓水平上。所產(chǎn)生的帶電涂布制劑的液滴通過噴嘴口 分配，流過誘導(dǎo)體環(huán)，然后沉積在接地的復(fù)雜形狀醫(yī)用裝置表面上。雖然噴嘴設(shè)備可以通過任何絕緣材料如聚酰胺制造，但優(yōu)選其由陶 瓷制造。同樣，優(yōu)選噴嘴設(shè)備開口處的涂布制劑流速是大約0.1毫升/ 小時(shí)(ml/h)到大約10ml/h。另外，用于使涂布制劑帶電的電壓量?jī)?yōu)選 為大約4千伏(kV)到大約20千伏(正或負(fù)極性)，且得到的電流為 大約5微安到大約40微安。噴嘴設(shè)備優(yōu)選距離要被涂布的裝置表面大約2厘米到大約20厘米。 而且，超過一個(gè)噴嘴設(shè)備可以同時(shí)用于本發(fā)明的改進(jìn)方法。旋轉(zhuǎn)傳送帶可 以用于大型裝置中，或者用于在工業(yè)尺度上涂布時(shí)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，涂布材料是干粉制劑。如例如在美國(guó)專利第 5,695,826號(hào)中所述的，進(jìn)行粉末涂布。如果粉末是聚集的，則可以首先 將其解聚并如美國(guó)專利第5,035,364號(hào)所述的在空氣中輸送。在聚合物 粉末的情況中，可以加入一個(gè)短加熱步驟以將聚合物粉末加熱到足以使 該粉末熔化并流動(dòng)、并且可能增加對(duì)醫(yī)用裝置的粘附的溫度。在單體粉 末的情況下，可以使用加熱或紫外線(UV)輻射以使單體在裝置上聚 合或固化。本發(fā)明的不導(dǎo)電醫(yī)用裝置包括但不限于組織工程支架，例如非織造 氈(felt)、凍干泡沫、或織造網(wǎng)格；以及復(fù)雜形狀的醫(yī)用裝置，例如縫合 錨、縫合線、U形釘、外科平頭釘、夾子、板、螺釘?shù)鹊取?fù)雜形狀的 醫(yī)用裝置定義為可以具有邊緣、凹穴、凹陷、空腔、溝道、曲線、和鋒 利邊緣的任何裝置，并且可能不是對(duì)稱的。適用于本發(fā)明的不導(dǎo)電醫(yī)用裝置是生物相容的，優(yōu)選使用可生物降 解的聚合物制造?？缮锝到獾木酆衔镌谂c身體組織或生理學(xué)的酶接觸 時(shí)容易分解為小的片段。這些片段可以被身體吸收，或者可以通過身體。 更具體的說，生物降解片段不會(huì)引起永久的慢性異物身體反應(yīng)，因?yàn)樗?們-故身體所吸收或者從身體中通過，這樣不會(huì)有永久的痕量或余量的片 段被身體保留。適用于形狀復(fù)雜的醫(yī)用裝置的可生物降解的聚合物包括 但不限于均聚物，例如聚(乙交酯)、聚(丙交酯)、聚(s-己內(nèi)酯)、聚(碳酸 亞丙酯)、和聚(對(duì)二氧雜環(huán)己酮(dioxanone));以及共聚物，例如聚(丙 交酉旨-共-乙交酯)或PLGA、聚(s-己內(nèi)酯-共-乙交酯)、和聚(乙交酯-共-碳 酸亞丙酯)。聚合物在統(tǒng)計(jì)學(xué)上可以是無規(guī)共聚物、鏈段共聚物、嵌段共 聚物或接枝共聚物。其它可生物降解的聚合物包括白蛋白；酪蛋白；蠟，例如甘油的脂 肪酸酯；甘油單硬脂酸酯和甘油二硬脂酸酯；淀粉、交聯(lián)淀粉；單糖， 例如葡萄糖和聚蔗糖；聚乙烯醇；明膠；透明質(zhì)酸；改性纖維素，例如 羥丙基纖維素、羥丙基乙基纖維素、羥丙基曱基纖維素、羧甲基纖維素 鈉和醋酸纖維素；藻酸鈉；聚馬來酸酐酯；聚原酸酯；聚乙烯亞胺；二 醇，例如聚乙二醇、曱氧基聚乙二醇和乙氧基聚乙二醇；聚環(huán)氧乙烷；聚(l,3-雙-對(duì)-羧基苯氧基丙烷-共-癸二酸酐)；N,N二乙基氨基乙酸酯；以 及聚氧乙烯和聚氧丙烯的嵌段共聚物；以及它們的組合。可用于在醫(yī)用裝置的表面上形成涂層的聚合物應(yīng)該是生物相容的， 并且優(yōu)選是生物可降解的。上述列出作為用于制造醫(yī)用裝置的可能候選'°適用于形成i體涂布口制劑的溶劑是可以將聚合材^溶^在溶液中 或形成聚合材料在溶劑中的分散體的那些溶劑?？梢允褂萌魏尾粫?huì)改變 醫(yī)用裝置或?qū)︶t(yī)用裝置有負(fù)面影響的溶劑。優(yōu)選溶劑是極性溶劑，但是 非極性溶劑也可以使用。有用的溶劑的例子包括氯仿、二氯甲烷、乙酸 乙酯、丙酮、異丙醇、和乙醇。涂布制劑中聚合材料的量應(yīng)當(dāng)是約1到 約60%重量/重量(w/w)。優(yōu)選涂布制劑中聚合物的量應(yīng)該是約1到約 20%。涂布溶液的合適粘度是約1厘泊(cps)到約500,00 cps。語"生物活性物質(zhì)"或"生理活性物質(zhì)"包括治療劑如藥物以及遺傳物質(zhì)和 生物材料。合適的遺傳物質(zhì)包括DNA或RNA,例如但不限于編碼有用 的蛋白質(zhì)的DNA/RNA、以及意欲插入包括病毒載體和非病毒栽體的人 體內(nèi)的DNA/RNA。合適的生物材料包括細(xì)胞、細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)因子、細(xì)胞溶 解產(chǎn)物、細(xì)胞調(diào)理(condition)培養(yǎng)基、酵母、細(xì)菌、蛋白質(zhì)、肽、細(xì) 胞活素和激素。合適的肽和蛋白質(zhì)的例子包括生長(zhǎng)因子，例如GDF-5、 VegF、 FGF-2、 FGF-1;骨形態(tài)形成蛋白，BMP-2、 BMP-3、 BMP-4、 BMP畫5、 BMP陽6、 BMP-7、 BMP-8、 BMP-9、 BMP國(guó)IO、 BMP畫ll、 BMP畫12、 BMP-13、 BMP-14、 BMP-15、 BMP-16。這些蛋白質(zhì)可以以均二聚體、雜二聚物或 其組合來單獨(dú)提供或與其它分子一起提供。如果希望在移植位置遞送所 關(guān)注的蛋白質(zhì)，細(xì)胞可以是從動(dòng)物源(異種的)的人起源的(自體的或 異源的)，或者遺傳工程的。細(xì)胞包括完整的骨髓、來自骨髓的單核細(xì) 胞、祖細(xì)胞、干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、和成纖維細(xì)胞。生物活性物質(zhì)還包括但不限于抗感染藥，例如抗生素和抗病毒藥； 鎮(zhèn)痛藥和止痛藥的組合；減食欲劑；驅(qū)蟲藥；治風(fēng)濕藥；止喘藥；抗驚 厥劑；抗抑郁藥；抗利尿劑；止瀉藥；抗組胺劑；消炎藥；抗偏頭痛制 劑；止惡心藥；抗腫瘤藥；抗震顫麻痹藥；止癢劑；抗精神病藥；清熱 藥、解痙藥；抗膽堿能藥；擬交感神經(jīng)藥；黃嘌呤衍生物；心血管制劑， 包括鈣通道阻斷劑和p-阻斷劑如心得靜(pindolol)和抗心律失常藥；抗高血壓藥；利尿藥；血管擴(kuò)張劑，包括總冠狀血管擴(kuò)張劑、周圍血管擴(kuò)張劑 和大腦血管擴(kuò)張劑；中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮藥；激素，例如雌二醇及其他甾體，包括皮質(zhì)甾類；安眠藥；免疫抑制劑；肌肉松弛藥；抗副交感神經(jīng) 藥；精神興奮劑；鎮(zhèn)靜劑；安定藥；天然或遺傳工程蛋白質(zhì)、多糖、糖 蛋白、或脂蛋白；低聚核苷酸、抗體、抗原、膽堿能藥物、化學(xué)治療劑、 止血藥、凝塊溶解劑、放射性藥劑和cystostatics。如果涂布制劑是聚合物溶液，則生理活性物質(zhì)(bioactive material) 可以^皮混入溶液中。這樣，聚合物和生理活性物質(zhì)共同沉積?；蛘?，在 多步法中，可以首先將生理活性物質(zhì)的溶液涂布在裝置上，然后涂布聚 合物溶液。如果涂布材料是干聚合物粉末，則生理活性物質(zhì)可以密封在聚合物 粉末中以形成微粒。裝載了生理活性物質(zhì)的微?？梢猿练e到生物可降解 的聚合基底上?；蛘?，聚合物微粒可以與生理活性物質(zhì)的微?；旌喜⒐?同沉積?；蛘?，在多步法中，可以首先將生理活性物質(zhì)的微粒涂布在基 底上，然后涂布聚合物微粒。溶液和粉末涂布沉積的各種組合包括但不 限于溶液-溶液、粉末-溶液、和粉末-粉末的多步分層涂布，涂布可以用 本文所述的涂布方法實(shí)現(xiàn)。下列比較例說明了當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的靜電涂布方 法用于試圖將生物相容的涂層施加到組織工程支架上時(shí)的^f艮差結(jié)果。比較例1:不用極性液體預(yù)處理以誘導(dǎo)臨時(shí)導(dǎo)電層的非織造支架的靜電 涂布干燥的層狀非織造針刺氈支架由10/90摩爾比的聚(丙交酯-共-乙交 酯)(10/90的PLA/PGA)纖維(Ethicon, Inc, Somerville, NJ)制成。非織 造支架的標(biāo)稱密度為每立方厘米108毫克，且厚度為2.14毫米。沖刷支 架以通過浸泡除去整理劑物質(zhì)(finishing substance )，并分別在異丙醇 和水中漂洗。漂洗后的支架在流動(dòng)的氮中干燥，然后真空干燥。干燥后， 將片材切成2.54 x 2.54平方厘米的樣品。將干燥樣品放置在距離電水力 噴嘴的噴霧嘴6厘米處的不銹鋼框上，并接地。所使用的電水力噴嘴設(shè) 備可以通過商業(yè)途徑從Terronics Development Corporation ( Elwood, IN) 購(gòu)得。制備在乙酸乙酯中含有5%重量/體積(w/v)的50/50摩爾比聚(丙 交酯-共-乙交酯)(50/50的PLA/PGA)的涂布制劑，并投入電水力噴嘴設(shè)備中。使用浸在30°C的恒溫控制水浴中的50孔Cannon-Ubbelhode稀 釋粘度計(jì)，使用六氟異丙醇(HFIP)作為溶劑，在O.l克/分升的濃度下， 測(cè)量50/50的PLA/PGA的比濃對(duì)數(shù)粘度或I.V.。聚合物的I.V.是0.61分升/克。使用連接到設(shè)備的電壓電源(其設(shè)定為8千伏(負(fù)極性))，使設(shè) 備室內(nèi)的涂布制劑帶電。噴嘴口處的涂布制劑流速是2毫升/小時(shí)。涂布 處理時(shí)間是6分鐘，且處理環(huán)境溫度是室溫。觀察到涂層粒子被支架排 斥而再次轉(zhuǎn)向噴嘴。通過掃描電子顯微鏡(Jeol JSM05900LV, Peabody, MA)沖企查非織 造氈支架的表面，該表面的顯微照片在圖1中顯示。在該顯微照片中， 可以觀察到甚至在處理6分鐘后，在基底的表面上沒有明顯的涂層。下列實(shí)施例說明本發(fā)明的原理和時(shí)間，但是并不限于此。實(shí)施例1:用極性液體預(yù)處理以誘導(dǎo)臨時(shí)導(dǎo)電層的非織造支架的靜電涂 布在該實(shí)施例中，除了加入本發(fā)明的改進(jìn)方法的預(yù)處理步驟之外，基 本上如下所詳細(xì)描述地重復(fù)了比較例1。干燥的層狀非織造針刺氈支架由10/卯摩爾比的(丙交酯-共-乙交酯) (10/90的PLA/PGA)纖維(Ethicon， Inc, Somerville, NJ)制成。非織造 支架的標(biāo)稱密度為每立方厘米108毫克，且厚度為2.14毫米。沖刷支架 以通過浸泡除去整理劑物質(zhì)(finishing substance )，并分別在異丙醇和 水中漂洗。漂洗后的支架在流動(dòng)的氮中干燥，然后真空干燥。干燥后， 將片材切成2.54 x 2.54平方厘米的樣品。通過將樣品浸入99%異丙醇 (Aldrich, St Louis, Mo)來預(yù)處理樣品。從樣品上抖落過量異丙醇，然 后將其放置到距離電水力噴嘴設(shè)備的噴霧嘴8厘米處的不銹鋼框上，并 接地。所使用的電水力噴嘴設(shè)備可以通過商業(yè)途徑從Terronics Development Corporation ( Elwood, IN)購(gòu)得。制備在乙酸乙酯中含有5%重量/體積(w/v)的50/50摩爾比聚(丙 交酯-共-乙交酯)(50/50的PLA/PGA)的液體涂布制劑，并投入電水力 噴嘴設(shè)備中。使用浸在30。C的恒溫控制水浴中的50孔Cannon-Ubbelhode 稀釋粘度計(jì)，使用六氟異丙醇(HFIP)作為溶劑，在0.1克/分升的濃度 下，測(cè)量50/50的PLA/PGA的比濃對(duì)數(shù)粘度或LV.。聚合物的1.V.是0.61分升/克。使用連接到設(shè)備的電壓電源(其設(shè)定為8.5千伏(負(fù)極性))， 使設(shè)備室內(nèi)的液體涂布制劑帶電。噴嘴口處的涂布制劑流速是1毫升/ 小時(shí)。涂布處理時(shí)間是30秒，且處理環(huán)境溫度是室溫。通過掃描電子 顯微鏡(Jeol JSM05900LV, Peabody， MA)檢查非織造氈支架的表面， 該表面的顯微照片在圖2中顯示。與比較例1中得到的結(jié)果相反，在支 架的表面上可以明顯看到作為粘附到支架纖維上的"珠子，，的涂層。實(shí)施例2:用液體涂布制劑對(duì)注射成形螺釘進(jìn)行靜電涂布注射成形的螺釘?shù)拈L(zhǎng)度約為3厘米，其由85%重量/重量(w/w)的 聚(乳酸)和15% (w/w)的磷酸三4丐組成，通過將該螺釘浸入99%異丙 醇(Aldrich, St. Louis, Mo )中而對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，將其固定在金屬試樣 夾上，接地，并放置在距離電水力噴嘴設(shè)備(可從Terronics Development Corporation, Elwood, IN購(gòu)得)的噴霧嘴6厘米處。將i秀導(dǎo)體環(huán)緊靠著噴 嘴放置。制備在乙酸乙酯中含有20%重量/體積(w/v)的50/50摩爾比 聚(丙交酯-乙交酯)的液體涂布制劑，并投入電水力噴嘴設(shè)備中。使用浸 在30°C的恒溫控制水浴中的50孔Cannon-Ubbelhode稀釋粘度計(jì)， -使用 六氟異丙醇(HFIP)作為溶劑，在O.l克/分升的濃度下，測(cè)量50/50的 PLA/PGA的比濃對(duì)數(shù)粘度或I.V.。聚合物的I.V.是0.61分升/克。使用連 接到設(shè)備的電壓電源(其設(shè)定為6千伏(負(fù)極性))，使設(shè)備室內(nèi)的液 體涂布制劑帶電。噴嘴口處的涂布制劑流速是3毫升/小時(shí)。涂布處理時(shí) 間是3分鐘，且處理環(huán)境溫度是20。C。將裝置空氣干燥。通過光學(xué)顯微鏡檢查涂布的螺釘。涂層完全覆蓋了接骨螺釘?shù)谋?面，但是并沒有屏蔽將該螺釘放置在生理環(huán)境中所必需的螺釘?shù)木€條。實(shí)施例3:用干粉涂布制劑對(duì)注射成形的螺釘進(jìn)行靜電涂布如下合成聚(單硬脂酰甘油-共-琥珀酸酯)或MGSA的粉末將2510 克單石更脂酰甘油(Van Waters & Rogers, Quest International, Hoffman Estates, IL) 、 770.4克琥銷酸酐(Acros Organics via Fisher Scientific, Morris Plains, NJ )、以及1.41毫升0.33摩爾辛酸亞錫/曱苯(Ethicon, Inc., Cornelia, GA)置于8 CV Helicone混合器(Design Integrated Technology, Inc. ofWarrenton, Virginia制造)中。在混合的最初5小時(shí)中，施加真空。 混合器的內(nèi)容物最初以8rpm的速度攪拌，然后增加到20rpm。反應(yīng)時(shí)間約為46.5小時(shí)。使用Mettler-Toledo FP62熔融設(shè)備測(cè)量聚合物的熔點(diǎn)， 發(fā)現(xiàn)熔點(diǎn)是50.4°C。通過凝膠滲透色譜(Waters Corporation, Milford, MA),在四氫呋喃中用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定分子量。發(fā)現(xiàn)重均分子 量是38,489道爾頓。在轉(zhuǎn)盤設(shè)備上將粉末轉(zhuǎn)化為聚合物微粒。首先將粉末熔融，并平衡 到ll(TC,然后在3.5克/秒的控制速度下將其進(jìn)料到以7500 rpm運(yùn)行的 3英寸轉(zhuǎn)盤的中心。^使用感應(yīng)加熱^L構(gòu)將圓盤表面加熱到130°C,以確 保聚合物在圓盤的表面上處于液態(tài)。圓盤的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致在圓盤的表面上形 成聚合物薄液膜。該液膜從圓盤表面放射狀地向外拋出，液滴通過與轉(zhuǎn) 盤設(shè)備室中的空氣接觸而固化形成聚合物微粒。然后使用旋風(fēng)分離器收 集固體微粒。將微球體冷卻過篩，僅使用小于53微米的粒子部分。注射成形的螺釘?shù)拈L(zhǎng)度約為3厘米，其由85%重量/重量(w/w)的 聚(乳酸)和15% (w/w)的磷酸三鈣組成，通過將該螺釘浸入99%異丙 醇(Aldrich, St Louis, Mo )中而對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，將其固定在金屬試樣 夾上，并接地。將微球體裝進(jìn)粉末涂布器(可從Terronics Development Corporation, Elwood, IN購(gòu)得)的注射器中，在此其與空氣混合，加速， 輕輕地分散，并作為均勻分散的粉末云(其經(jīng)由增強(qiáng)的負(fù)電暈而帶靜電) 注射。振動(dòng)給料器(Quaver - ACI, Cole - Palmer, Vernon Hills， IL)用于 將粉末盡可能均勻地進(jìn)料到注射器中，在此其與空氣混合。粉末/空氣混 合物以20 SCFM流動(dòng)，且用于使粉末顆粒帶電地電壓是16千伏(負(fù)極 性)。用帶靜電的粉末云涂布螺釘。涂布環(huán)境的溫度是25t:。在靜電涂 布后將涂層螺釘在設(shè)定在54。C的對(duì)流加熱爐中放置10秒鐘，以使涂布 粉末熔融到足以流動(dòng)。通過光學(xué)顯微鏡檢查涂布有聚合物的設(shè)備。在接 骨螺釘?shù)膹?fù)雜表面上觀察到熔融微球體的涂層，但該涂層并未屏蔽將該 螺釘放置在生理環(huán)境中所必需的線條。
權(quán)利要求
1.一種用于涂布多種醫(yī)用裝置的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中，提供醫(yī)用裝置，將該醫(yī)用裝置置于金屬支撐物上，將帶有支撐的醫(yī)用裝置接地，并用涂布制劑對(duì)該帶有支撐的醫(yī)用裝置的表面進(jìn)行靜電涂布；其中該醫(yī)用裝置的表面是不導(dǎo)電表面，并且所述改進(jìn)包括在用涂布制劑對(duì)醫(yī)用裝置的表面進(jìn)行靜電涂布的步驟之前，對(duì)該醫(yī)用裝置的不導(dǎo)電表面誘導(dǎo)臨時(shí)導(dǎo)電層的步驟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述誘導(dǎo)臨時(shí) 導(dǎo)電層的步驟是使用極性液體進(jìn)行的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的極性液 體選自四氫呋喃、丙酮、乙酸乙酯、N-曱基吡咯烷酮、二甲亞砜、異丙 醇、乙醇、二氯甲烷和甲基乙基酮。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的極性液 體是乙酸乙酯或異丙醇。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的極性液 體浸入醫(yī)用裝置表面中或噴灑在醫(yī)用裝置表面上以誘導(dǎo)臨時(shí)導(dǎo)電層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的醫(yī)用裝 置是組織工程支架或形狀復(fù)雜的醫(yī)用裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的組織工 程支架是非織造氈、織造網(wǎng)格、或泡沫。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的形狀復(fù) 雜的醫(yī)用裝置是縫合錨、縫合線、U形釘、外科平頭釘、夾子、板或螺 釘。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的醫(yī)用裝 置由選自下述物質(zhì)的可生物降解的聚合物形成聚(乙交酯)、聚(丙交 酯)、聚(s-己內(nèi)酯)、聚(碳酸亞丙酯)、聚(對(duì)二氧雜環(huán)己酮)、聚(丙交酯-共-乙交酯)、聚(s-己內(nèi)酉旨-共-乙交酯)、聚(乙交酯-共-碳酸亞丙酯)、白蛋 白、酪蛋白、甘油的脂肪酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、淀 粉、交聯(lián)淀粉、葡萄糖、聚蔗糖、聚乙烯醇、明膠、透明質(zhì)酸、羥丙基 纖維素、羥丙基乙基纖維素、羥丙基曱基纖維素、羧甲基纖維素鈉、醋 酸纖維素、藻酸鈉、聚馬來酸酐酯、聚原酸酯、聚乙烯亞胺、聚乙二醇、 甲氧基聚乙二醇、乙氧基聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烷、聚(l,3-雙(對(duì)羧基苯氧基)、聚(l,3-雙-對(duì)-羧基苯氧基丙烷-共-癸二酸酐)、N,N-二乙基氨基乙酸 酯、以及聚氧乙烯和聚氧丙烯的嵌段共聚物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的涂布制 劑是液體制劑或干粉制劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的液體 制劑是聚合物處于溶劑、乳液、或懸浮液中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的干粉 制劑是單體粉末或聚合物粉末。
13. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的涂布 制劑是可生物降解的聚合物。
14. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的改進(jìn)的靜電涂布方法，其中所述的涂布 制劑包含生物活性物質(zhì)。
15. 通過權(quán)利要求1所述的改進(jìn)方法涂布的不導(dǎo)電醫(yī)用裝置。
16. 通過權(quán)利要求5所述的改進(jìn)方法涂布的不導(dǎo)電醫(yī)用裝置。
全文摘要
公開了一種改進(jìn)的醫(yī)用裝置靜電涂布方法。在醫(yī)用裝置的表面上誘導(dǎo)臨時(shí)導(dǎo)電性，該醫(yī)用裝置的表面通常是不導(dǎo)電的。在設(shè)備表面上誘導(dǎo)臨時(shí)導(dǎo)電性之后，通過噴涂液體制劑或者通過干粉沉積來對(duì)其進(jìn)行靜電涂布。該方法提供了提供了高的均勻度和對(duì)涂布的控制，因此在施加涂布之后仔細(xì)地保持了裝置功能所必需的設(shè)備的細(xì)微特征。
文檔編號(hào)A61F2/02GK101282694SQ200680037005
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月5日
發(fā)明者C·U·于爾特里, D·M·沙奇特, E·C·埃斯卡倫, R·S·什西亞斯 申請(qǐng)人:伊西康公司