專利名稱：生物相容的涂敷移植物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別的生物相容的制品，尤其是植入物如移植片固定模(stent)，還涉及其制備方法和用途。
現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)的特點(diǎn)是讓天然有機(jī)液體和組織與合成的制品接觸，從而模擬或影響特定的生理過程。這些例子包括植入物的插入，體外使用的醫(yī)療器材或推定的細(xì)胞培養(yǎng)物在人工環(huán)境中的體外培養(yǎng)。
這些實(shí)踐所用的原理是天然物質(zhì)和合成物質(zhì)之間的相容性越高則結(jié)果越好。因此生物相容性是與為了輔助或替代特定的生理功能的目的，在生理上規(guī)定的環(huán)境中技術(shù)上限定的物質(zhì)的特別使用相關(guān)的。因此，例如理想的矯形假體的表面應(yīng)設(shè)計(jì)成能盡快結(jié)合在骨骼中，而同時(shí)感染的危險(xiǎn)性應(yīng)很低。如果用于冠狀動(dòng)脈的固定模的形成血栓性極小或根本不存在并且對(duì)其直接相鄰的細(xì)胞(如內(nèi)皮細(xì)胞)的功能的影響極微或絕對(duì)不存在，尤其是避免了血管壁上稱為內(nèi)膜層的細(xì)胞的增生，則認(rèn)為其生物相容性最佳。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的另一成功之處，是用醫(yī)療器械臨時(shí)替代器官或它們的功能，如血液透析、心臟旁路或體外膜充氧(ECMO)。在這些情況中，生物相容性和并發(fā)癥的發(fā)生也有直接關(guān)系，其中有些并發(fā)癥甚至?xí)＜吧?，如因醫(yī)原性抗凝固的誘發(fā)而產(chǎn)生的溶血或出血性并發(fā)癥。
過去，已有許多方法企圖解決(至少部分解決)上述問題。例如，Dunn等人的研究組(將環(huán)丙沙星附著于多孔涂層的鈦表面，D.S.Dunn，S.Raghavan，R.G.Volz，Journal of Applied Biomaterials，第5卷，第325-331頁，1994)在1994年試圖修飾鈦表面，為的是將抗生素環(huán)丙沙星沉積在其上面。
現(xiàn)今，通過植入固定模，能進(jìn)一步程度地治療心臟冠狀動(dòng)脈的收縮。這些固定模是由醫(yī)用不銹鋼、鉭、鎳鈦合金(Nitinol)或鈦構(gòu)成(參見DE-A-195 33 682，DE-A-196 53 708，用于移植物的金屬特性，I.Gotman，J.Endourol.，11(6)383-389；和US-A-5,356,433)。但使用它們時(shí)可能會(huì)發(fā)生兩種嚴(yán)重的并發(fā)癥。一方面，金屬可能引起血的凝固。尤其是植入后的最初四天中，由于血栓，這很可能會(huì)引起固定模的阻塞。冠狀動(dòng)脈固定模使用時(shí)的另一問題是因內(nèi)膜增生而產(chǎn)生的再狹窄。心臟的冠狀動(dòng)脈由三層組織形成內(nèi)膜、血管中層和外膜。內(nèi)膜由排布在血管腔的內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)成，且直接接觸血液。內(nèi)膜與血管中層(由平滑肌細(xì)胞組成)間的邊界是由稱為內(nèi)彈性層狀體構(gòu)成的。然后外層即外膜形成血管與周圍組織的聯(lián)系。組織學(xué)研究顯示引入固定模會(huì)使內(nèi)膜的內(nèi)皮層尤其是內(nèi)彈性層狀體發(fā)生病變。身體對(duì)這種刺激產(chǎn)生了內(nèi)膜細(xì)胞增生的反應(yīng)，也稱為內(nèi)膜增生，其可能范圍會(huì)很大致使固定模內(nèi)發(fā)生血管管腔的更新堵塞。
已作了許多技術(shù)努力來降低由固定模上的各種涂層所引起的血栓形成和/或內(nèi)膜增生的趨勢。例如，EP-A-0 836 839公開了一種固定模上的金涂層。R.Herrmann、G.Schmidaimer、B.Markl、A.Resch、I.Hahnel、A.Stemberger、E.Alt的“用生物可降解藥物的送遞技術(shù)對(duì)固定模進(jìn)行抗血栓形成的涂層”，Thromb，Haemost.，82，51-57，1999公開的固定模帶有涂敷有生物可降解聚乳酸的鋼或金表面。K.R.Milare、J.J.Crowley、J.F.Tanguay、R.M.Santos、D.S.Millare、H.R.Phillips、J.P.Zidar、R.S.Stack，在“心血管導(dǎo)管”Interv.46(4)，503-7，1999中的文章“在豬管狀動(dòng)脈模型中從聚合物-金屬復(fù)合物固定模進(jìn)行阿加曲班的局部藥物傳遞，降低了血小板的沉積”涉及一種提供阿加曲班的聚合物-金屬固定模。除了抗凝藥肝素(DE-A-195 33 682)外，還將抗增生藥紫杉酚和抗炎藥肝素施涂在固定模上，參見“抗增生的固定模涂層紫杉酚及其相關(guān)化合物”，C.Herdge，M.Oberhoff，K.R.Karsch，Semin.Interv.Cardiol.，3，(3-4)，179-9，1998和“抗炎的固定模涂層地塞米松及其相關(guān)化合物”，S.H.Park，A.M.Lincoff，Semin.Intery.Cardiol.，3(4)191-5，1998。已臨床研究了帶有碳化硅涂層的固定模對(duì)內(nèi)膜增生和血小板活化的降低作用，參見“碳化硅涂層的固定模關(guān)于血栓形成危險(xiǎn)性增加的冠狀動(dòng)脈病變的臨床經(jīng)驗(yàn)”，B.Heubein，C.Ozbek，K.Pethig，J.Endovasc.Surg.，5(1)，32-6，1998；而且有碳化硅涂層的冠狀動(dòng)脈固定模在血小板活化過程中血小板和白血球的粘附很低，參見S.H.Monnik，A.J.van Boven，H.O.Peels，I.Tigcheaar，P.J.deKam，H.J.Crijns，W.van Oeveren，J.Investig.Med.，47(6)，304-10，1999。
在“有涂層的固定模局部藥理學(xué)”，V.K.Raman，E.R.Edelman，Semin.Interv.Cardol.，3(3-4)，133-7，1998中也描述了有涂層的固定模；“體內(nèi)評(píng)估用于血管內(nèi)固定模的氟-丙烯酰基-苯乙烯(stylene)-氨基甲酸乙酯-聚硅酮抗血栓形成的非涂層物質(zhì)共聚物”，T.Matsuhashi，H.Miyachi，T.Ishibashi，K.Sakamoto，A.Yamadera，Acad.Radiol.，3(7)，581-8，1996；和“使用可生物降解的藥物送遞技術(shù)的固定模的抗血栓形成涂層”，R.Herrmann，G.Schmidamier，B.Markl，A.Resch，I.Hahnel，A.Stemberger，E.Alt，Thromb.Haemost.，82(1)，51-7，1999。
除了這些研究外，還試驗(yàn)了用共價(jià)修飾的白蛋白來覆蓋表面，參見“人工表面上S-硝酯肟酸白蛋白涂層抑制血小板的強(qiáng)烈效果”，N.Maalej，R.Albrecht，J.Loscalzo，J.D.Folts，J.A.C.C.，33(5)，1408-1414，1999；“上皮細(xì)胞在固定有白蛋白-肝素綴合物的表面上的粘附和增生，G.W.Bos，N.M.Scharehborg，A.A.Poot，G.H.M.ngbers，J.G.A.Terlingen，T.Beugeling，W.G.Van Aken，J.Feijen，TissueEngineering，4(3)，267-279，1998。在K.E.Healy和P.Bucheyne的“體外鈦上的水合作用及擇優(yōu)分子吸附”，Biomaterials 1992，第13卷，No.8，553-561中用表面光譜方法研究了鈦對(duì)人體血清的行為。
目前尚沒有一種已研究的方法產(chǎn)生了可以投入市場的產(chǎn)品。盡管現(xiàn)在通過全身施用的藥物可以很好地治療固定模的血栓形成，但對(duì)因內(nèi)膜增生而產(chǎn)生的再狹窄的治療還不令人滿意。
用本發(fā)明的制品可以解決上述問題，本發(fā)明的制品包括一基質(zhì)，其上至少部分覆蓋有至少一種涂層，且在該涂層的至少一部分上面有一種含蛋白質(zhì)、肽和/或糖類的物質(zhì)，直接與該物質(zhì)接觸的涂層含有至少一種選自鈦、鋯和鉿的金屬；或該金屬與一種或多種非金屬和/或半導(dǎo)體的化合物；或該金屬與一種或多種其它金屬的合金；且是通過真空涂敷的方法施涂的。本發(fā)明還涉及制造該制品的方法，是用至少一種涂層覆蓋基質(zhì)，然后將含有蛋白質(zhì)、肽、和/或糖類的物質(zhì)至少部分施涂在已有涂層的基質(zhì)上，而直接與該物質(zhì)接觸的涂層是用至少一種選自鈦、鋯和鉿的金屬或該金屬與一種或多種非金屬和/或半導(dǎo)體的化合物或該金屬與一種或多種其它金屬的合金，在20到500℃真空條件下涂敷的。本發(fā)明還涉及將所述的制品植入、插入或連接在動(dòng)物或人體中或其上面、或者將其與動(dòng)物或人的血液或組織或動(dòng)物或人的細(xì)胞接觸的使用方法。本發(fā)明還包括使用含蛋白質(zhì)、肽和/或糖類的物質(zhì)施涂于上述涂層上的用途。在以下的說明書、附圖、實(shí)施例和所附權(quán)利要求書中將描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例。
在附圖中，

圖1是本發(fā)明一種優(yōu)選制品的示意圖；圖2是對(duì)下文實(shí)施例1所得結(jié)果的圖解說明。
圖3是對(duì)下文實(shí)施例2所得結(jié)果的圖解說明。
本發(fā)明的制品是指為了本發(fā)明的目的與人或動(dòng)物的血液或組織、或與人或動(dòng)物的細(xì)胞接觸(即時(shí)是短時(shí)間)的器具或裝置，或是可以植入或插入或連接于人或動(dòng)物體內(nèi)一段長時(shí)期或短時(shí)期的器具或裝置?？赡芴岬降膶?shí)例是導(dǎo)管、管、傳感器、固定模、人工心瓣膜、氣管內(nèi)導(dǎo)管或心臟起博器。
涂層中的優(yōu)選金屬是鈦。除鈦外，鈦的化合物或合金也是優(yōu)選的。優(yōu)選的化合物(具體是陶瓷化合物)的分子式為MCxNyOz，其中M＝Ti、Zr和/或Hf；x、y、z＝0到2.1；x+y+z＝0.01到4，特別是x+y+z＝0.01到2，特別優(yōu)選的是x+y+z＝0.05到1.5。另外，金屬與氮與氧與碳的比例為1∶(0到2.0)∶(0到2.1)∶(0到2.1)，較佳地為1∶(0到1.0)∶(0到2.0)∶(0到1.0)，更優(yōu)選的是1∶(0到0.8)∶(0到1.5)∶(0到0.3)。上述比例指原子數(shù)比或摩爾比。較佳地，M是鈦或鋯/鈦合金。除了鈦、鋯和/或鉿以外，涂層還可含有其它金屬鈮、鉭、鎢、鉬或它們的合金，有益于涂層的耐腐蝕性。這些合金還可具有有益的機(jī)械性質(zhì)。優(yōu)選的合金是鈦/鋁/釩合金、鈦/鋁/鈮合金、鈦/鋁/鐵合金和鈦/鈮/鋯合金。這種涂層也可含有氫(溶解的或優(yōu)選結(jié)合的)。適用于涂層的物質(zhì)還可以是DE-C-4 3 44 258和DE-A-196 06 188中描述的那些物質(zhì)。還可以使用涂層系統(tǒng)，是將TiN涂層(優(yōu)選為0.5μm厚度)施涂于導(dǎo)電的低氧化鈦(優(yōu)選的是TiO1.7)中間層上。這種涂層系統(tǒng)特別耐腐蝕。
涂層厚度的較佳范圍為0到5μm，優(yōu)選是50到3000nm，更優(yōu)選是100到1000nm。這種涂層厚度可以確保這種制品可能耐受撓曲而無損傷。
涂層的電阻率范圍宜為10到107μΩcm，優(yōu)選是50到10,000μΩcm，特別優(yōu)選的是50到10,000μΩcm。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本領(lǐng)域常用的實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)可通過改變氧、氮和/或碳的含量，容易調(diào)節(jié)這種電阻率。測量表明，顯示血液血小板附著在電阻率為1000到10,000μΩcm時(shí)最高。通過改變涂層的電阻率可以使制品適應(yīng)于電生理?xiàng)l件。通過用含蛋白質(zhì)、肽和/或糖類的物質(zhì)(只要按本發(fā)明所述提供)補(bǔ)充該涂層還可以使制品適應(yīng)于物理化學(xué)條件，只要適當(dāng)，也可以用具有抗生素或藥物作用的試劑來輔助之。
涂層是作為基質(zhì)上的薄層存在的。合適的基質(zhì)是由金屬如鉬、銀、金、銅、鋁、鎢、鎳、鉻、鋯、鈦、鉿、鉭、鈮、釩、鐵或它們的混合物或合金制成，尤其是不銹鋼或鎳鈦合金，或聚合物如聚酯、聚酰胺、聚氨基甲酸酯(PU)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)或DACRON?；|(zhì)較佳由不銹鋼制成，尤其是由醫(yī)用不銹鋼、鉭、鎳鈦合金、鈦、金或聚合物制成。較佳的是，將涂層施涂在粗糙的基質(zhì)表面上，基質(zhì)表面的粗糙度表征為對(duì)于平均水平的偏差的隨機(jī)分布，這個(gè)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差的范圍為0.5到50,000nm，較佳為40-1200nm?；|(zhì)是至少部分，較佳是完全被涂層所覆蓋。
與所述物質(zhì)直接相鄰且通過真空涂層方法施涂的涂層，為了本發(fā)明的目的，也要在用真空涂敷方法施加了以后，切斷真空，較佳地在空氣中或存儲(chǔ)于正常環(huán)境中讓其自然老化。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，在基質(zhì)和涂層中提供一中間層，中間層具有較高的附著強(qiáng)度。這種中間層由金屬制成，較佳為鉻、銅、鎳、鉬、鉭、鈮、銀或這些金屬的合金或半導(dǎo)體(如硅)。
合適的含蛋白質(zhì)、肽和糖類的物質(zhì)是白蛋白、血纖蛋白原、肝素、膠原、血蛋白(如α-2球蛋白)、免疫球蛋白(如IgG、IgM、IgE、IgA和補(bǔ)體系統(tǒng)的蛋白質(zhì)、細(xì)胞因子、白細(xì)胞介素和干擾素)、糖蛋白(如鐵蛋白和乳鐵蛋白)、唾液蛋白(溶菌酶、IgA2、粘蛋白和glandulin)、和/或α-1蛋白酶抑制劑?？梢詥为?dú)使用這些物質(zhì)中的一種或它們的混合物。優(yōu)選的物質(zhì)是白蛋白、血纖蛋白原、肝素或它們的混合物。白蛋白是最優(yōu)選的，尤其是白蛋白與血纖蛋白原的混合物、肝素和/或一種或多種上述其它物質(zhì)的混合物。白蛋白是一種極易溶于水的蛋白質(zhì)，是高度水合的，難以鹽析，白蛋白為橢圓形、分子量為660,000，含有一定量的含硫氨基酸，其等電點(diǎn)為4.6，且表現(xiàn)為兩性。特別適合的白蛋白是人白蛋白、牛白蛋白、豬白蛋白、雞白蛋白、狗白蛋白，或貓、猴、豚鼠、小鼠、火雞、倉鼠、獼猴或綿羊的白蛋白。人的白蛋白是最優(yōu)選的。
該物質(zhì)至少部分(優(yōu)選完全)位于上述涂層上。
本發(fā)明的制品能降低異物反應(yīng)并產(chǎn)生許多各種所需的性質(zhì)。例如通過將白蛋白(優(yōu)選為人白蛋白)施涂在醫(yī)用不銹鋼固定?；纳系腡iNxOy(其中x和y的定義如上)涂層上參見下面的實(shí)施例3，就可以將再狹窄率減至53％。其它蛋白質(zhì)(如血纖蛋白原)能降低某些細(xì)菌菌株的附著性(參見下面的實(shí)施例2)。這一點(diǎn)與例如泌尿生殖道區(qū)域或血液系統(tǒng)中的各種導(dǎo)管以及呼吸道區(qū)域中的植入物特別有關(guān)。
為了制備本發(fā)明的制品，用真空涂層方法將涂層施加在基質(zhì)上。這可以方便地用PVD(物理氣相沉積)、CVD(化學(xué)氣相沉積)、RECVD(等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)或離子電鍍方法進(jìn)行，尤其是PVD方法如反應(yīng)性氣相沉積、濺鍍、反應(yīng)性等離子方法或DE-A-195 06 188中所述的方法。特別適合于在基質(zhì)上涂層的方法如下進(jìn)行將基質(zhì)置于一真空室內(nèi)，加熱至20到500℃，較佳為100到400C，特別優(yōu)選為200到350℃。涂層時(shí)，在真空室內(nèi)在10-5到10-2mbar，較佳10-4到10-2，特別優(yōu)選是10-4到5×10-3mbar的真空度條件下，將上述金屬或合金蒸發(fā)，較佳是通過電子束蒸鍍(electron beam vaporization)。如果要施涂化合物，則將相應(yīng)的氣體、氧氣、氮?dú)夂?或含碳的氣體(如乙炔或二氧化碳)引入此真空室內(nèi)。此時(shí)，較佳地，產(chǎn)生所需化學(xué)組成的化合物的步驟如下化學(xué)組成一般由下列參數(shù)確定rM金屬M(fèi)的蒸發(fā)速率aGMG類型氣體對(duì)金屬M(fèi)的親和力UpiIp已引發(fā)的任何等離子體的電壓和電流Ts基質(zhì)溫度T蒸發(fā)器-基質(zhì)的距離Ptot總氣體壓力和PGG類型氣體的分壓其中PG這個(gè)變量決定于fGG類型氣體的質(zhì)量通量LG用于G類型氣體的真空泵的泵容量。
技術(shù)人員可以由此通過實(shí)驗(yàn)確定用于該真空室和該用途的的函數(shù)“過程組成”。如果涉及的是金屬M(fèi)和氣體G(如鈦和氧氣)，則上述多維參數(shù)空間可以化為線性二維問題。例如，對(duì)參數(shù)范圍如下的鈦/氧氣系統(tǒng)而言r鈦＝0.1-10mm/sTs＝20℃到500℃I＝20-120cmPtot＝10-5到10-2mbar化學(xué)組成是受流量控制裝置控制的氧氣流量f02的線性函數(shù)?？梢杂们€的參數(shù)化族描述這種關(guān)系v＝0.0245×(f02+t)-0.879其中v是在涂層中氧與鈦的原子比，f02是無量綱化的氧氣流量，t是一族曲線參數(shù)(描述真空室所用泵的容量和室的幾何特征)。在該系統(tǒng)中，也可將涂層的電阻率p(沒有維度)描述成化學(xué)組成的函數(shù)v＝0.3571n(p)-2.1987加入第二種氣體后，需考慮金屬M(fèi)與兩種類型氣體G1和G2之間的不同親和力(aGM1，aGM2)。aGM1與aGM2的比例決定涂層化學(xué)組成與兩種類型氣體流量之間線性關(guān)系的參數(shù)空間。在使用兩種以上類型氣體和/或一種以上類型的金屬，通過隨機(jī)最佳化算法(如遺傳算法)可以用實(shí)驗(yàn)方法檢查此參數(shù)空間，來確定可以得到所需性質(zhì)的參數(shù)空間區(qū)域。此時(shí)，較佳地通過流量控制裝置(如質(zhì)量流量控制器)來調(diào)節(jié)氣體量的所需比例。有時(shí)這對(duì)引發(fā)等離子體是有利的。用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的常規(guī)真空沉積裝置可將涂層沉積在基質(zhì)上。
施加到基質(zhì)上的涂層可能依舊是化學(xué)不穩(wěn)定的，在涂敷和從真空室取出以后還要進(jìn)行老化處理。例如要將鈦鈍化成氧化鈦或TiO2，此過程需要幾小時(shí)乃至幾天。
然后將含蛋白質(zhì)、肽和/或糖類的物質(zhì)施涂到已有涂層的基質(zhì)上。在一優(yōu)選實(shí)施例中，在施加了涂層后立即或很快就施涂這種物質(zhì)。較佳的是在施涂了涂層或?qū)⒁延型繉拥幕|(zhì)從真空室取出后的1分鐘到1周，優(yōu)選的是在1分鐘到5小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。適合于施涂這種物質(zhì)溶液的方法是浸涂和噴涂。將已涂敷過的基質(zhì)置于含有這種物質(zhì)的溶液中可以方便地施涂這種物質(zhì)。合適的溶液含有1-70％(重量)，較佳1-40％(重量)，特別優(yōu)選是1-35％(重量)該物質(zhì)(基于溶液的100％重量)。優(yōu)選使用含有1-30％重量人白蛋白，較佳地為1-15％重量人白蛋白(基于100％重量溶液)。除了上述物質(zhì)外，溶液還含有水，適當(dāng)時(shí)還可含有鹽、電解質(zhì)和/或緩沖劑。白蛋白不僅可以溶液的方式使用還可以粉末(急冷急熱或(鹽)結(jié)晶法產(chǎn)生的)方式使用。當(dāng)以粉末方式施涂時(shí)，將粉末散布在制品的涂層上，然后將該制品置于控濕室中。也可使部分物質(zhì)變性，以擴(kuò)大制品的使用范圍。例如變性的血纖蛋白原會(huì)抑制表面上血液血小板的聚集。也可將有涂層的基質(zhì)與所需物質(zhì)的氣體混合物接觸來施涂該物質(zhì)。還可以在基質(zhì)中加入一些常效物質(zhì)(如抗凝劑物質(zhì)或抗生素)，讓其隨后連續(xù)釋放。
當(dāng)用溶液浸涂所述物質(zhì)時(shí)，將該制品浸在溶液中幾秒至幾天的時(shí)間并保持在-12℃到+20℃(較佳地為0到+7℃)?？蓪⒅破愤B同溶液一起出售。這種形式的制品的穩(wěn)定性至少可以保持1個(gè)月。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，這種制品為植入物，尤其是固定模。
可將本發(fā)明的制品用于植入、插入或連接于動(dòng)物或人體內(nèi)或其上或?qū)⑺鼈兣c人或動(dòng)物的血液或組織或人或動(dòng)物的細(xì)胞接觸。尤其可用于動(dòng)物或人體內(nèi)或其上的植入、插入或連接。
本發(fā)明還涉及含蛋白質(zhì)、肽和/或糖類的物質(zhì)的用途，具體是添加或沉積于本文上述的涂層上。此時(shí)該物質(zhì)為上述限定的物質(zhì)。較佳地，它選自白蛋白、血纖蛋白原和肝素，其中白蛋白是最優(yōu)選的。
圖1顯示了本發(fā)明一優(yōu)選制品的結(jié)構(gòu)，基質(zhì)(3)上涂敷有PVD涂層(2)，涂層上則有物質(zhì)(1)。
現(xiàn)用以下一些實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，它們代表本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例。
實(shí)施例1將醫(yī)用鋼1440置于一特制的基質(zhì)支架上，再置于真空室中。將該室抽真空至10-5mbar后，將基質(zhì)加熱至400℃。用電子槍以0.5nm/s的速率蒸發(fā)鈦。用質(zhì)量流量控制器輸入150sccm(標(biāo)準(zhǔn)cm3)氮?dú)饬骱?5sccm氧氣流。在此過程中壓力達(dá)到10-3mbar。這樣就施涂了電阻率為1000μΩcm的TiN0.95O0.15涂層。該涂層的厚度為1μm。
然后用1％人的白蛋白溶液(重量百分比)在室溫培養(yǎng)此樣品1小時(shí)，然后干燥。用白蛋白培養(yǎng)后，再用磷酸鹽緩沖液(PBS)漂洗樣品，洗去過量未結(jié)合的白蛋白。
然后將由醫(yī)用基材經(jīng)上述處理的制品切成5片矩形(l×b×h＝76×38×0.2[mm])樣品，其中4片樣品在過濾過的人血漿中分別培養(yǎng)1、2、3和4天。測定這4片樣品和第5片樣品(僅用白蛋白培養(yǎng)，而未用人的血漿培養(yǎng))上血小板附著。這是通過在流動(dòng)室(尺寸為0.6mm×38mm)在各具體樣品上沖刷檸檬酸-抗凝的人血進(jìn)行的。流量為39.67ml/分鐘。沖刷均各持續(xù)5分鐘，且是在37℃進(jìn)行的。沖刷后，用Hepes/NaCl漂洗樣品。對(duì)照樣品是未處理的基質(zhì)，即相同大小的所述醫(yī)用鋼，并與樣品一樣培養(yǎng)并用人血清進(jìn)行測定。
然后固定如此處理的樣品和對(duì)照樣品，用熒光顯微鏡測定附著于樣品上血液血小板的量，以相對(duì)于總面積所覆蓋的％面積表示。
圖2顯示了結(jié)果，其中血小板附著是以％隨時(shí)間(天)的變化表示的。圖2表明在1天以后本發(fā)明制品附著的血小板就有所降低。
實(shí)施例2如同實(shí)施例1一樣，在真空室中涂敷醫(yī)用鋼1440的表面，但所提供的氮?dú)夂脱鯕獾鹊牧咳缦卤?。此過程達(dá)到的壓力為10-3mbar?？梢匀鏒E-A-195 06188所述改變過程參數(shù)，以制備導(dǎo)電性不同的涂層。涂層的厚度為10-6m。用這種方法得到電阻率如下表所示的有涂層的基質(zhì)。
另外，又制備5個(gè)涂敷了的基質(zhì)，它們的電阻率如圖3所示。按本發(fā)明將物質(zhì)沉積在這5個(gè)樣品上，這些樣品在含純化的人血纖蛋白原的溶液(L級(jí)，KabiVitrum，33g人血纖蛋白原/100ml磷酸鉀)中培養(yǎng)30分鐘。另5個(gè)樣品則是未用該物質(zhì)(血纖蛋白原)處理過的，作為對(duì)照樣品。
然后在流動(dòng)室(尺寸l×b×h＝76×38×0.6mm)中研究樣品和對(duì)照樣品對(duì)細(xì)菌菌株表皮葡萄球菌11047(Staphylococcus epidermidis)的附著。這需要將細(xì)菌溶液以2ml/分鐘的流量流過樣品和對(duì)照樣品5小時(shí)，并測定之。
圖3顯示了結(jié)果，其中是總粘附[細(xì)菌/cm2]對(duì)于樣品的電阻率[μΩcm]作圖。清楚表明本發(fā)明的樣品顯示附著明顯地減少。
實(shí)施例3按實(shí)施例1所述，將購得的冠狀動(dòng)脈固定模進(jìn)行涂敷，得到相同的電阻率和相同的涂層厚度。在真空室中通入氮?dú)夂?，將固定模浸入含?％(重量)人的白蛋白的溶液中并密封。
將這些固定模移植入20只豬心的冠狀動(dòng)脈血管中。同時(shí)，將未處理的對(duì)照固定模(即所述的固定模既沒有涂層也沒有所述物質(zhì))移植給豬。6周后，測量這些固定模和對(duì)照固定模引發(fā)的內(nèi)膜增生。為此，從植入的固定模上游的血管壁和植入的固定模中采集樣品，制備組織標(biāo)本。測量組織標(biāo)本中內(nèi)膜的厚度。本發(fā)明固定模和對(duì)照固定模的比較顯示本發(fā)明的固定模節(jié)減小了53％內(nèi)膜增生。結(jié)果的顯著性p＜0.04。
權(quán)利要求
1.一種制品，其特征在于，所述的制品包括至少部分被至少一種涂層涂敷的基質(zhì)，且在至少部分所述的基質(zhì)上有含蛋白質(zhì)、肽和/或糖類的物質(zhì)，與所述物質(zhì)直接相鄰的所述涂層包含至少一種選自鈦、鋯和鉿的金屬；或所述金屬與一種或多種非金屬和/或半導(dǎo)體的化合物；或所述金屬與一種或多種其它金屬的合金，所述涂層是通過真空涂層方法施涂的。
2.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述的金屬是鈦。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制品，其特征在于，所述的涂層所含的化合物含有至少一種選自鈦、鋯和鉿的金屬和至少一種元素選自氮、氧和碳的元素，所述化合物的化學(xué)式為MCxNyOz，其中M＝Ti、Zr和/或Hf；x、y、z＝0.0到2.1；x+y+z＝0.01到4。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的制品，其特征在于，通過物理氣相沉積(PVD)、等離子增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積(PECVD)或化學(xué)氣相沉積(CVD)來施涂所述的涂層。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的制品，其特征在于，所述的涂層的厚度為0到5μm。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的制品，其特征在于，所述的涂層的電阻率為10到107μΩcm之間。
7.如權(quán)利要求1-6任一所述的制品，其特征在于，與所述物質(zhì)直接相鄰的且是用真空涂層方法施涂的涂層在空氣中進(jìn)行老化。
8.如權(quán)利要求1-7任一所述的制品，其特征在于，所述的至少一種物質(zhì)選自白蛋白、血纖蛋白原和肝素。
9.如權(quán)利要求1-8任一所述的制品，其特征在于，所述的物質(zhì)至少含有白蛋白。
10.如權(quán)利要求1-9任一所述的制品，其特征在于，所述的基質(zhì)由不銹鋼、鉭、鎳鈦合金、鈦、金和/或聚合物制成。
11.如權(quán)利要求1-10任一所述的制品，其特征在于，將所述的制品設(shè)計(jì)成固定模。
12.一種制備權(quán)利要求1-11任一所述的制品的方法，其特征在于，基質(zhì)上至少部分涂敷有至少一種涂層，隨后將含蛋白質(zhì)、肽和/或糖類的物質(zhì)施涂在至少部分涂層過的基質(zhì)上，與物質(zhì)直接相鄰的涂層是在20℃到500℃的溫度、真空條件下用至少一種選自鈦、鋯和鉿的金屬、或所述金屬與一種或多種非金屬和/或半導(dǎo)體的化合物、或所述金屬與一種或多種其它金屬的合金來施涂的。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述的物質(zhì)是通過將涂層過的基質(zhì)浸在含該物質(zhì)的溶液中進(jìn)行的。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述的溶液含有0.5％到40％重量的物質(zhì)，基于溶液100％重量。
15.如權(quán)利要求12-14任一所述的方法，其特征在于，所述的基質(zhì)是在10-5到10-2mbar的壓力下涂層的。
16.如權(quán)利要求12-15任一所述的方法，其特征在于，所述的基質(zhì)、涂層和物質(zhì)如權(quán)利要求2到10中所限定。
17.權(quán)利要求1-11任一所述的制品的用途，其特征在于，用于移入、插入或連接于動(dòng)物或人體內(nèi)或其上，或?qū)⑺鲋破放c人或動(dòng)物的血液或組織或人或動(dòng)物的細(xì)胞接觸。
18.含蛋白質(zhì)、肽和/或糖類的物質(zhì)的用途，其特征在于，用于施涂在涂層上，所述的涂層含有至少一種選自鈦、鋯和鉿的金屬，或所述金屬與一種或多種非金屬和/或半導(dǎo)體的化合物，或所述金屬與一種或多其它金屬的合金，且是通過真空涂層方法施涂的。
19.如權(quán)利要求17所述的用途，其特征在于，使用如權(quán)利要求8或9所限定的物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制品,具體是移入物,其包括至少部分被至少一種涂層覆蓋的基質(zhì),且至少部分該基質(zhì)上還有含蛋白質(zhì)、肽和/或糖類的物質(zhì),與所述物質(zhì)直接相鄰的涂層包含至少一種選自鈦、鋯和鉿的金屬;或這些金屬與一種或多種非金屬和/或半導(dǎo)體的化合物;或這些金屬與其它金屬的合金,且是通過真空涂層方法施涂的。本發(fā)明還提供了一種制備該制品的方法,其中是在真空條件下將涂層施涂于基質(zhì)上,還提供了該制品的用途。
文檔編號(hào)A61F2/84GK1379689SQ00814410
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2000年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月19日
發(fā)明者密拉丁·拉扎洛夫, 伊薩貝拉·梅耶 申請(qǐng)人:密拉丁·拉扎洛夫, 伊薩貝拉·梅耶