專利名稱：涂料體系的制作方法
涂料體系
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2006年11月21日提交的美國臨時(shí)申請60/866，762的優(yōu) 先權(quán)。該申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。
1.發(fā)明領(lǐng)域
本文中所述的本發(fā)明主題涉及一種用來為醫(yī)療設(shè)備表面或其部分 提供多種所希望性能特征的涂料體系，所述涂料體系包括但不限于提供 射線不透性、潤滑性、次生化合物(secondary compound)(如藥物)洗 脫、發(fā)生回波性質(zhì)、熱或電絕緣性質(zhì)或化學(xué)指示的材料。
本發(fā)明主題采用粘合劑材料、 一種或更多種稀釋所述粘合劑的溶劑 (如果需要的話)以及可隨后施加到各種醫(yī)療設(shè)備表面上以提供具有所希 望性能特征的新型涂層而不影響設(shè)備性能的一種或更多種活性劑。
2.
背景技術(shù)：
使氣嚢導(dǎo)管不透射線的一些方法已見描述，其中氣嚢具有夾在兩個(gè) 其他聚合物層間的不透光層。此外已嘗試了以改進(jìn)生物相容性為意圖的 不透射線的導(dǎo)管氣嚢內(nèi)腔涂布。此外已嘗試了將遮光劑直接復(fù)配進(jìn)基料 中或通過化學(xué)方式改變聚合物以將不透射線的部分納入到分子中的一 些方法。復(fù)配的一個(gè)問題是基料的物理特性時(shí)常因?yàn)楂@得適當(dāng)?shù)纳渚€不 透性所需的遮光劑的量而改變。另 一現(xiàn)有技術(shù)方法包括向設(shè)備如導(dǎo)管上 裝配貴金屬帶以在熒光透視下識(shí)別導(dǎo)管軸上的某些位置。
3.

發(fā)明內(nèi)容
雖然本文中公開了本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施方案，但應(yīng)理解所公開的實(shí)施 方案僅是本發(fā)明的示例，本發(fā)明可以多種及替代的形式實(shí)施。本文中所域技術(shù)人員以不同方式采用這些體系實(shí)施方案的基礎(chǔ)。
對(duì)于材料，包括但不限于聚合物和任選的組分，本文中以商品名提 及。發(fā)明人在這里無意受限于以某些商品名描述和提及的材料。等價(jià)材 料(例如從不同的來源以不同于以商品名提及的那些的名稱或目錄(參考) 號(hào)獲得的那些)可替代并用于本文所描述和要求保護(hù)的方法中。除非另 外指出，否則所有百分?jǐn)?shù)和比率均以重量計(jì)算。除非另外指出，否則所 有百分?jǐn)?shù)均基于全部組合物計(jì)算。所有組分或組合物濃度均指該組分或 組合物的活性水平而不包括可商購來源中可能存在的雜質(zhì)如殘留溶劑 或副產(chǎn)物。
本文中所述發(fā)明主題采用含有以特定重量％配制的適宜遮光劑的 粘合劑和溶劑(如果需要稀釋的話)來以一個(gè)或更多個(gè)涂層施加到設(shè)備表 面直至設(shè)備獲得所希望的熒光不透性。本發(fā)明的實(shí)施方案的遮光涂料可 通過噴涂、濺射、浸漬、刷涂或其他措施施加到所希望的設(shè)備表面上。 此外，對(duì)于一些實(shí)施方案，所述粘合劑/遮光劑可施加到熱收縮管上， 然后所述熱收縮管可針對(duì)導(dǎo)管軸定尺切割和變小，從而提供一種與使用 具有同等射線不透性的貴金屬標(biāo)記帶相比成本較低的替代方案。
潤滑涂層
潤滑涂層包括來自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚醋酸乙烯酯(PVA)、醋 酸纖維素、聚對(duì)二甲苯(Paraylene)等家族的膜。所有這些材料均為涂 布親水表面的材料(就聚對(duì)二甲苯而言，是疏水的)，用在導(dǎo)管軸、導(dǎo)絲 軸和氣嚢上從而為 所述設(shè)備提供在通過血管內(nèi)時(shí)的潤滑性。這些涂布僅 需要單一步驟或兩步工藝在金屬表面上施加基料以接納外涂層或潤滑 涂層。這些涂層通常是生物相容性的。但有既可提供潤滑性又可提供生 物相容性的疏水材料。
本發(fā)明的實(shí)施方案允許將如上所述的潤滑材料直接配入粘合劑中， 然后所述粘合劑可通過噴涂、濺射、浸漬、刷涂或其他措施施加到所希 望的設(shè)備表面上。
洗脫劑
關(guān)于出于功能或治療原因從醫(yī)療設(shè)備表面洗脫一種或更多種試劑,現(xiàn)有技術(shù)中已做了大量工作。大多數(shù)這些試劑結(jié)合在親水涂層內(nèi)；例如 藥物或生物活性劑。親水涂層的缺陷在于衰變速率快。現(xiàn)有技術(shù)中有若 干用洗脫劑浸漬聚合物材料的參考文獻(xiàn)，這些參考文獻(xiàn)采用溶劑和洗脫 劑，這些溶劑和洗脫劑溶脹材料并基于濃度梯度流進(jìn)聚合物中但不影響 基材的分子鍵。 一旦所述材料被所希望的試劑浸漬，就讓設(shè)備中的溶劑 揮發(fā)，其中洗脫劑被截留在醫(yī)療設(shè)備的基體內(nèi)并將保持靜止直至在身體 內(nèi)水解并取決于基料以不同的速率洗脫。
本發(fā)明的實(shí)施方案允許將所述洗脫劑直接混入粘合劑中，這樣，粘 合劑固化時(shí)，由于固化粘合劑的機(jī)械和物理性質(zhì)，洗脫劑以較慢的更受 控的速率洗脫。該應(yīng)用的實(shí)例包括可能與抗生素聯(lián)合抑制細(xì)菌生長的治 療設(shè)備上的或單獨(dú)的抗生素的指示。 一個(gè)這樣的實(shí)例是Foley導(dǎo)管上的 抗生素涂層。其他實(shí)例包括但不限于涂布了藥物的PIC導(dǎo)管、骨科用固 定螺釘、分流器和通過向粘合劑體系內(nèi)引入生物活性材料或織構(gòu)化材料 來修復(fù)撕裂或內(nèi)動(dòng)脈病的網(wǎng)。
發(fā)生回波性質(zhì)
超聲是廣為接受的診斷方法，用來評(píng)價(jià)軟組織器官、觀察胎兒發(fā)育 及將圖像重建為3D顯示模型。與用較低能量的X-射線輻射來生成圖像 的熒光透視不同，超聲采用不同波長的聲波且圖4象基于從靶區(qū)域返回的 回聲來重建。是組織密度的差異使得超聲能夠基于返回的回聲信號(hào)創(chuàng)建 圖像?，F(xiàn)有技術(shù)提及了若干發(fā)生回波的涂層的實(shí)例，發(fā)生回波的涂層是 當(dāng)施加時(shí)使得涂布表面能夠被看到的涂層。在本文所述的一個(gè)實(shí)施方案 中，所用發(fā)生回波的涂層通過在氨酯涂層中產(chǎn)生氣袋以達(dá)到密度差異而 形成，由此產(chǎn)生圖像。該方法的一個(gè)問題是缺乏耐久性和適形性。此外， 置放所述涂層的方法繁重且局限于金屬螺釘。
本發(fā)明的實(shí)施方案采用含直徑5fi-50fi的陶瓷球并含夾帶的空氣的 粘合劑。正是陶瓷球與空氣間的密度差異使得回聲能夠以產(chǎn)生圖像的方 式返回收集器。
熱和電絕緣
關(guān)于醫(yī)療設(shè)備的有關(guān)可提供電和熱絕緣性質(zhì)的涂層的信息較少?，F(xiàn)有技術(shù)中已提及用陶瓷沉積來涂布需要絕緣的金屬表面，然而陶瓷材料 是不適形的并可能碎裂而損害電或熱絕緣性質(zhì)。此外，當(dāng)采用電子束或 氣相沉積法來向設(shè)備表面施加陶瓷涂層時(shí)，基材表面的清潔度對(duì)于適當(dāng) 的絕緣粘合來說至關(guān)重要。
本發(fā)明的實(shí)施方案通過使用所述粘合劑材料來使所希望的材料基
中的一種施加時(shí)適當(dāng)?shù)碾娀驘峤^緣性。此外，固化的粘合劑材料是適形 的而仍良好地粘附于基材上。
化學(xué)指示劑
化學(xué)指示劑用來識(shí)別微生物或化學(xué)副產(chǎn)物的存在，其因pH的改變 或其他化學(xué)變化而發(fā)生獨(dú)特的變色。指示劑提供有關(guān)特定分子的存在、 酸性、試劑、抗原、抗體等的數(shù)據(jù)。這類指示劑主要引入到基材中而不 是涂布的結(jié)果?，F(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于使用指示劑來識(shí)別醫(yī)療設(shè)備(例如但不 限于PIC導(dǎo)管、結(jié)腸造瘺管、導(dǎo)引器等)表面上各種形式細(xì)菌的存在的 信息有限。
本發(fā)明的實(shí)施方案通過組合適宜的指示劑與所需重量％的粘合劑 并使用適宜的溶劑稀釋所述制劑以便應(yīng)用而解決了該需要。此外，所述 化學(xué)指示劑可被整合在如上所述粘合劑內(nèi)并涂布到適宜的基材上以置 于鮮肉如牛肉、禽肉、瘦肉和魚肉的切開或未切開部分內(nèi)。如果有細(xì)菌 存在，則包裝指示劑將變色，從而識(shí)別細(xì)菌菌落，然后可以在接觸消費(fèi) 者之前培養(yǎng)、識(shí)別和處理這些細(xì)菌菌落。
所述化學(xué)指示劑也可用來篩選食品中發(fā)現(xiàn)或傳播的多種相當(dāng)致命 的疾病。此外可在到達(dá)消費(fèi)者市場前監(jiān)測各類食品細(xì)菌污染的發(fā)生。
4.發(fā)明概要
本發(fā)明的實(shí)施方案涉及一種多用途體系，其中可將所述活性劑引入 到基礎(chǔ)粘合劑中并取決于設(shè)備的幾何形狀而通過包括但不限于浸漬、噴 涂、腔室內(nèi)成霧、刷涂等的方法施加。
此外，粘合劑的固化機(jī)制可包括但不限于U.V. & RTV可固化材料、熱、化學(xué)和室溫固化。
本發(fā)明的實(shí)施方案內(nèi)使用的粘合劑材料
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述粘合劑材料包括以1%到65%的重量百分 數(shù)在適宜溶劑內(nèi)增溶的室溫硫化(RTV)聚硅氧烷彈性體，其通過從大氣 中提取水份而固化，其中，所述聚合物利用來自水分子的氫氧根(OIT) 引發(fā)和完成硅烷單體的交聯(lián)。關(guān)于固化機(jī)制的實(shí)例，參見下

圖1和2。
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圖2
固化機(jī)制包括其中的鏈隨同共聚物一起含二甲基硅氧烷的乙酰氧 基體系。參見上圖1。 二甲基硅烷鏈上所含的共聚物包含曱基二乙酰氧 基曱硅烷基。固化通過使彈性體暴露于空氣而實(shí)現(xiàn)。來自空氣中的水份 的水?；驓溲醺?OH-)反應(yīng)形成乙酰氧配體，該配體再形成由乙酸和羥 基配體組成的自由基。
正是這些乙酰氧基配體與其他支鏈上的其他乙酰氧基配體反應(yīng)而 在聚合物鏈間形成Si-O-Si交聯(lián)并釋放出乙酸?？杉尤氪呋瘎┮约铀僭?00780049180.0 過程而不影響最終結(jié)果。參見上圖2。
在一個(gè)示意本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的效用的實(shí)例中，導(dǎo)管可配備以適 形的可膨脹氣嚢。使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，氣嚢的外部可涂覆以適 形的射線不透試劑，其中所述射線不透試劑可為碳酸氫鉍、硫酸鋇、鎢、 鉭、碘化物、硼酸鹽或其他這類射線不透試劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，導(dǎo) 管氣嚢被涂覆以包含(W)的射線不透試劑或與粘合劑組合的鎢射線不透 試劑，其中所述粘合劑為聚硅氧烷分散體。與射線不透試劑組合時(shí)，所 用粘合劑材料如聚二甲基硅氧烷可分散在適宜的溶劑如脂族烴、乙酸丁 酯、乙酸乙酯或THF中，所有這些均能增溶選自多種材料如聚硅氧烷、 氨酯、腈、酰胺及其他聚合物材料的彈性體和聚合物粘合劑，它們可分 散在溶劑內(nèi)而用作粘合劑。當(dāng)與射線不透試劑復(fù)配時(shí)，這些材料可用來 涂布醫(yī)療設(shè)備以獲得射線不透性。本實(shí)例中所提及的材料不是專限于所 述設(shè)計(jì)而是也可適用于其演變。
引用另 一 實(shí)例，所述(乙酰氧基可固化聚硅氧烷粘合劑材料)含聚二 甲基硅氧烷，其中組合了大致范圍在1重量％到60重量％的不透射線 的或其他所希望的試劑?；钚詣腋≡诰鄱趸柩跬閮?nèi)，隨后經(jīng)稀釋 以便應(yīng)用并通過不限于浸漬、刷涂和噴涂或其它這類方法的方法施加到 導(dǎo)絲頭、導(dǎo)管頭、熱收縮管等上。涂層可施加一次或多次以獲得所希望 的性能特征。此外，基于所希望的特征，涂層可施加到醫(yī)療設(shè)備整體或 部分上。部分醫(yī)療設(shè)備表面可被掩蔽以選擇性地涂布設(shè)備表面。此外， 可向?qū)馑Ｍ脑噭┎⒂兄谏锵嗳菪缘谋砻嫔鲜┘雍澈蟿?如聚二甲基硅氧烷而不含一種或更多種活性成分的密封劑。該外涂層可 由除了所希望的用以獲得適當(dāng)?shù)娜軇?填料重量％比率的溶劑外不含任 何活性成分的粘合劑材料組成。
本文中所公開的涂料體系 一旦固化便是適形的且能滿足特定設(shè)備 的機(jī)械要求。也可采用表面底漆來預(yù)處理氣囊或其他設(shè)備表面以接納粘 合劑材料和適宜的組分。這類底漆可來自丙烯酸酯、氨酯、水解質(zhì)和酰 胺等家族。
除本實(shí)施方案的不透射線能力外，也可向一種或更多種粘合劑材料 中加入額外的功能材料從而為醫(yī)療設(shè)備提供其他所希望的特征如潤滑 性、所希望化合物如藥物的洗脫、或者化學(xué)指示劑(以檢測有機(jī)物如細(xì) 菌)、生物活性劑、或熱或電絕緣體的用途。
8舉例來說本發(fā)明的實(shí)施方案的多用性可至少實(shí)現(xiàn)永久增強(qiáng)的設(shè) 備，所述設(shè)備在保留其預(yù)期的物理特征外還有有用的增強(qiáng)，例如利用化 學(xué)指示劑檢測經(jīng)皮置入并留置一段時(shí)間的各種醫(yī)療設(shè)備表面上不希望 有的微生物。
在該實(shí)例中，革蘭氏陽性染色劑可與粘合劑配制形成涂料，所述涂 料在細(xì)菌如葡萄球菌、鏈球菌、梭狀芽孢桿菌、芽孢桿菌和李斯特氏菌 的存在下將從透明變?yōu)樽仙?，從而表明與革蘭氏染色劑起反應(yīng)的細(xì)菌菌 落的存在。發(fā)生所述變色時(shí)可將設(shè)備從患者身上移除而放置新的設(shè)備。
活性劑
在本發(fā)明的實(shí)施方案內(nèi)，加到粘合劑中的活性劑提供醫(yī)療設(shè)備上待 獲得的獨(dú)特特征。實(shí)例包括但不限于射線不透性、潤滑性、發(fā)生回波性、 絕緣性、治療性涂層、顏料、化學(xué)指示劑和生物活性劑。所述活性劑以 一定的重量％配制到粘合劑中并在粘合劑固化后機(jī)械懸浮在粘合劑基 體內(nèi)。通過設(shè)計(jì)，使得粘合劑與活性劑之間沒有化學(xué)相互作用發(fā)生，因 為化學(xué)地改變活性劑會(huì)削弱其性能。 一旦粘合劑固化，加到粘合劑中的 活性劑就被包封在粘合劑基體內(nèi)，除非活性劑可與水混溶，在這種情況 下，多孔的粘合劑將允許活性劑緩慢洗脫。洗脫速度取決于負(fù)載在粘合 劑中的活性劑的濃度或重量％，該濃度或重量％決定著充填周圍流體的 間隙與設(shè)備涂層自身間的濃度梯度。
其他實(shí)施方案
如本文中所述的基礎(chǔ)粘合劑和活性成分可施加到多種醫(yī)療級(jí)材料 上以產(chǎn)生為多種醫(yī)療設(shè)備提供獨(dú)特性能的強(qiáng)大低成本途徑。舉例來說， 大多數(shù)當(dāng)前的標(biāo)記帶由昂貴的貴金屬如鉑、金制成。這些金屬在熒光透 視下提供優(yōu)異的識(shí)別，但大大提高設(shè)備成本。本發(fā)明的實(shí)施方案通過向 粘合劑中組合遮光劑以提供熒光透視下的適當(dāng)可視化而使得使用者能 夠以較低的成本并以相當(dāng)?shù)那逦认硎懿煌干渚€的好處。
在另 一實(shí)施方案中，所述涂料利用包埋在粘合劑內(nèi)的充氣微球以提 供能使醫(yī)療設(shè)備在超聲下可視的涂層。密封充氣微球的原因在于增強(qiáng)從 涂布設(shè)備向3D超聲系統(tǒng)中所用多個(gè)換能器的回聲。此外，對(duì)于診斷儀器如MRI或CT掃描儀中的應(yīng)用，可在粘合劑內(nèi)使用非鐵材料代替含 鐵材料來涂布?xì)鈬盎蚱渌O(shè)備。相反，本文件內(nèi)較早公開的粘合劑體系
土磁性材料如"釹鐵硼，，等。
由于本文中公開的發(fā)明可以通過其他特定形式實(shí)施而不偏離其精 神或一般特征(已指出了其中的一些形式)，因此本文中所述的實(shí)施方 案在各個(gè)方面均應(yīng)理解為示意性的而非限制性的。本發(fā)明的范圍由附隨 的權(quán)利要求書而不是前面的描述指出，且在所述權(quán)利要求書的等價(jià)物含 義和范圍內(nèi)的所有改變均涵蓋其中。
權(quán)利要求
1.一種體系，所述體系包含乙酰氧基可固化聚硅氧烷粘合劑；和與所述聚硅氧烷粘合劑共混的活性劑，所述活性劑對(duì)于射線不透性、潤滑性、次生化合物如藥物的洗脫、發(fā)生回波性質(zhì)、熱或電絕緣性質(zhì)或化學(xué)指示中的一種或更多種而言是有效的，其中所述聚硅氧烷粘合劑的效用不因所述活性劑而實(shí)質(zhì)上改變。
2. 權(quán)利要求l的體系，其中所述表面為醫(yī)療設(shè)備或其部件的表面。
3. 權(quán)利要求l的體系，所述體系還包含溶劑。
4. 權(quán)利要求1的體系，其中所述乙酰氧基可固化聚硅氧烷粘合劑 在固化過程中包括如下的一種或更多種<formula>formula see original document page 0</formula> CH3)2 I * 二乙統(tǒng)氧基/共聚物CH3 I甲娃烷端基和<formula>formula see original document page 0</formula>...[Si-O]x-Si (0-C-CH3)2 + H20 > .. .[Si爭Si-OH + HOC - CH I I I 乙酸CH3 CH3 o二甲基硅氧烷 c=oCH3 羥基配體
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施方案包括一種體系，所述體系包含乙酰氧基可固化聚硅氧烷粘合劑；和與所述聚硅氧烷粘合劑共混的活性劑，所述活性劑對(duì)于射線不透性、潤滑性、次生化合物如藥物的洗脫、發(fā)生回波性質(zhì)、熱或電絕緣性質(zhì)或化學(xué)指示中的一種或更多種來說是有效的，其中所述聚硅氧烷粘合劑的效用不因所述活性劑而實(shí)質(zhì)上改變。
文檔編號(hào)C08L83/04GK101600770SQ200780049180
公開日2009年12月9日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者史蒂文·J·費(fèi)里 申請人:史蒂文·J·費(fèi)里