[发明专利]具有包含氧化镓的表面的医疗装置

说明书

发明领域

本发明涉及具有包含氧化镓的表面层的医疗装置，和制备此种装置的方法。

发明背景

对于任何类型的意在用于与活组织接触的医疗装置，生物相容性是关键问题。尤其必需解决和最小化异物反应、血块形成和感染的风险以避免不良反应(局部的以及全身性的)，否则所述不良反应可能损害患者的健康和/或导致装置故障。对于永久性植入物尤其是这样。

植入物周围的组织的愈合或再生通常是至关重要的以便保证植入物及其长期功能性。这对于承载负荷的植入物如牙科或整形外科植入物尤其重要。

牙植入物系统被广泛用于替换受损或缺失的天然牙齿。在此种植入物系统中，通常由钛或钛合金制成的牙夹具(螺钉)被置于患者的颚骨中以代替天然的齿根。然后将桥基结构固定至夹具以便为从骨组织中突出、通过软的齿龈组织并进入患者口中的牙修复体的部分建立核。在所述桥基上，修复体或牙冠可以最后被安装。

对于牙科夹具，骨组织和植入物之间的强固定是必需的。对于意在用于与软组织接触的植入物，如要被部分地置于软的齿龈组织中的桥基，与软组织的相容性对于总体植入物功能性也是至关重要的。典型地，在植入牙植入物系统后，桥基部分或完全被齿龈组织包围。出于医疗和美观原因两者，理想的是，齿龈组织应当在植入物周围快速且稳固地愈合。口腔粘膜和牙植入物之间的紧密的密封充当针对口腔微生物环境的屏障并且对于植入物成功是关键的。这对具有不良口腔卫生和/或不适当的骨或粘膜质量的患者尤其重要。软组织和植入物之间不良的愈合或不良的连接增加感染和植入物周炎(peri-implantitis)的风险，感染和植入物周炎可能最终导致骨再吸收和植入物失败。

存在若干策略用于增加医疗装置成功植入的机会，例如提高新组织形成的速率和/或，在需要组织-植入物粘合的情况中，提高组织附着到植入物表面的速率，或通过降低感染的风险。增强新组织形成可以例如通过多种表面修饰和/或在表面上沉积生物活性剂实现。

目前，与牙植入物有关的感染的风险主要通过预防性措施如保持良好的口腔卫生来解决。一旦在牙植入物的表面上形成生物膜后，难以通过施用抗菌剂将其除去。在牙植入物周围的骨或软组织中的感染(植入物周炎)的情况中，机械清除是基本要素，有时候结合抗生素、防腐剂和/或超声或激光治疗。

发明概述

本发明的一个目的是克服该问题，并且提供一种医疗装置，如植入物，其具有表面，所述表面降低医疗装置与活组织接触后感染的风险。

根据本发明的第一方面，该目的及其他目的通过意在用于与活组织接触的医疗装置实现，所述医疗装置包括具有表面层的基底，所述表面层包含氧化镓，尤其是Ga₂O₃。包含的层的镓的原子浓度(at％)可以为至少5at％。在本发明的实施方案中，所述层中的镓浓度为至少10at％，更优选地为至少15at％，并且甚至更优选地为至少20at％。所述层的镓含量可以至多40at％。

具有掺入了氧化镓的层的医疗装置表面已被证明针对多种细菌菌株是有效的，并且被证明在体外抑制生物膜形成。根据本发明的医疗装置也可以有效地针对其他微生物，如真菌。

在本发明的实施方案中所述活组织是软组织。备选地，所述活组织可以是软骨或骨组织。

氧化镓通常被哺乳动物的活组织良好地耐受，并且可以使用薄膜沉积技术沉积在表面上。氧化镓在本发明中是有用的，尤其可用于牙植入物应用，因为其可以提供在美观方面理想的表面层，尤其关于颜色。氧化镓如Ga₂O₃可以使用薄膜沉积技术(包括原子层沉积)沉积。

在本发明的实施方案中，包含镓化合物的层还包含镓盐。例如，镓盐可以沉积在包含第一镓化合物(例如氧化镓)的第一层上。镓盐沉积物可以在与活组织接触后的早期增加镓自所述表面的释放，因此临时地进一步增强所述层的抗细菌或抗微生物效果。

通常，包含镓化合物的层可以具有10nm至1.5μm、优选地10nm至1μm、如10nm至100nm的厚度。至少10nm的层可以足以提供所需的抗细菌效果，而出于美学的原因，至多1μm的厚层可以是理想的，其具有适合于例如牙植入物的颜色。

在本发明的实施方案中，氧化镓可以是结晶的。在其他实施方案中，氧化镓可以是无定形的。

典型地，在本发明的实施方案中，包含氧化镓的层可以是均质层。所述层也可以是无孔层。与多孔层相比，无孔层典型地较少地允许细菌生长和生物膜形成。