[发明专利]用抗感染剂涂覆医疗器件的金属表面的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用抗感染涂层涂覆医疗器件的金属表面的方法、以及具有带涂层金属表面的医疗器件。

背景技术

通常，植入式医疗器件、特别是矫形外科器件常常被创伤过程或外科手术过程中引入的感染菌所污染。一旦感染菌被引入到医疗器件上或其周围，就可在医疗器件之上或之中形成生物膜。本领域所已知的此类生物膜由细菌以及由细菌分泌的细胞外基质构成。通常认为，此类生物膜极耐抗生素和各种治疗方案。因此，通常可接受的治疗是移除植入的器件，并且对其进行清洗或消毒并重新植入，或用另一消毒的器件替换。

用抗微生物剂涂覆器件以得到抗感染表面是有助于解决此问题的可能的解决方案。通常，常规抗微生物剂与常规载体(诸如可吸收聚合物、不可吸收聚合物和其他载体)相结合被涂覆到医疗器件的表面上。尽管载体使抗感染剂能够被涂覆到表面上，但此类载体可能存在若干问题，诸如显著增加器件的厚度，形成光滑涂层从而使器件不稳定，以及涂层从器件上剥离。可以用官能团代替载体添加到医疗器件的表面。可以利用此类官能团将抗微生物剂固定到器件表面。器件表面上的官能团可能存在与此类基团的生物相容性相关的其他问题，包括一旦抗微生物剂离开器件，此类基团就可能具有活性生物效应的可能性。因此，此领域中需要将抗感染涂层施加到医疗器件的金属表面上的替代方法。

发明内容

因此，本发明描述和公开了具有三氯生的抗感染涂层的金属医疗器件及其制备方法。本发明的一方面是带涂层的医疗器件。该医疗器件由具有金属表面的医疗器件组成。该表面可能存在于器件的一部分上，或可能存在于基本上整个器件上。器件在金属表面上具有三氯生或另一抗感染剂的不连续的涂层。

本发明的另一方面是用抗感染涂层(具体地讲，三氯生)的涂层来涂覆医疗器件的金属表面的方法。在此方法中，提供涂覆溶液。涂覆溶液由三氯生或另一种抗感染剂和溶剂(优选为有机溶剂)组成。提供具有金属表面的医疗器件。用涂覆溶液静电喷涂医疗器件的金属表面，从而在医疗器件的金属表面上形成三氯生的不连续的涂层。

本发明的这些方面和其他方面以及优点将通过下列具体实施方式和附图变得更为显而易见。

附图说明

图1a-d为脊椎固定钛杆的SEM显微图：对照杆(不带涂层)和用三氯生涂覆的杆。图1a示出对照杆(不带涂层)的实例。图1b示出利用乙醇作为溶剂用三氯生涂覆的杆。图1c示出利用丙酮作为溶剂用三氯生涂覆的杆。图1d示出利用二氯甲烷作为溶剂用三氯生涂覆的杆。

图2a-d为带涂层和不带涂层的不锈钢杆的SEM显微图，该杆已用温的Lactated Ringer’s Solution(LRS)(乳酸盐林格氏溶液)洗涤，以探究外科手术洗涤条件下涂层的稳定性。图2a示出在LRS中洗涤之前的不带涂层的不锈钢杆。图2b示出在LRS中洗涤之前的用三氯生涂覆的不锈钢杆。图2c示出在LRS中洗涤之后的用三氯生涂覆的不锈钢杆。图2d示出在LRS中洗涤之后的不带涂层的不锈钢杆。

图3为示出当被置于磷酸盐缓冲盐水中时，从带涂层的脊椎杆洗脱三氯生的曲线图。

图4为脊椎杆的透视图，脊椎杆具有本发明的三氯生的不连续的涂层、椎弓根螺钉和固定螺钉。

具体实施方式

本文描述了具有用抗感染剂涂覆的金属表面的医疗器件以及施加该涂层的方法。优选地，该医疗器件由生物相容性金属制成(如本文进一步所述)，并具有金属表面。还可行的是，该医疗器件可为金属组分和非金属组分的组合或复合物，并且具有一个或多个金属表面。另外，该医疗器件还可以是非金属，诸如陶瓷或聚合物，而在该器件的一个或多个表面上沉积有金属涂层。在任何情况下，本发明提供将抗感染涂层涂覆在医疗器件的金属表面上的方法。该抗感染剂为三氯生。该金属医疗器件由适合于医疗应用的导电金属构成，包括(但不限于)不锈钢、钛、可生物吸收的金属、金属合金等等。在一个实施例中，导电金属为不锈钢或钛。如此前所述，金属医疗器件可以完全由导电金属制成，或其可以是由非金属芯材料制成并用金属涂覆，使得器件具有金属表面的医疗器件，或该器件可以是非金属材料和金属材料的复合物。示例性非金属材料包括(但不限于)可吸收的聚合物、不可吸收的聚合物、陶瓷、聚合物/聚合物复合物、聚合物/陶瓷复合物、聚合物可吸收金属复合物等等。本文所用的术语金属表面被定义为表示金属外表面以及金属内表面两者。

术语抗感染剂被定义为表示能够通过抑制感染原的扩散或通过彻底杀死感染原来抵御感染的材料。抗感染剂是包括常规抗细菌剂、抗生素、抗真菌剂、抗原虫剂、抗寄生物剂和抗病毒剂的总称，因此感染原包括诸如细菌、真菌、病毒和寄生物等的已知感染原。