DE3228851A1

DE3228851A1 - Wundverband

Info

Publication number: DE3228851A1
Application number: DE19823228851
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr.rer.nat. 7000 Stuttgart Bauser; Horst Prof. Dr.-Ing.habil 7250 Leonberg Chmiel; Günter Dr.rer.nat. Hellwig; Bernd Dr.rer.nat. 7000 Stuttgart Schindler
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1982-08-02
Filing date: 1982-08-02
Publication date: 1984-02-02

Description

Wundverband
Die Erfindung betrifft einen hochsaugfähigen, luftdurchlässigen eine antimikrobiell wirkende Metallionen abgebende Substanz ent haltenden Wundverband.
Wundverbände müssen eine Reihe von Anforderungen erfüllen. Sie müssen steril sein, müssen durchlässig für Sauerstoff sein, abe vor Feuchtigkeitsverlust schützen, sie müssen aus saugfähigem bioyerträglichem Material hergestellt sein und sollen keine Irritationen verursachen oder allergische Reaktionen auslösen.
Die ursprüngliche Sterilität eines Verbandstoffes schützt nicht vor späterem Befall mit pathogenen Keimen, die auf verschiedene Weise in den Bereich zwischen Verbandstoff und Wunde gelangen können. Deshalb ist mit konventionellen Verbandmaterialien eine Wundinfektion mit all ihren möglichen Nachteilen von der Heilungsverzögerung bi hin zu Systemerkrankungen nicht ausgeschlossen.
Aus der Veröffentlichung DE 29 53 327 A1 der Internationalen Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 80/01041 ist eine mit Klebemittel beschichtete, flüssigkeitsundurchlässige, jedoch eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit aufweisende, dUnne, als Verbandmaterial geeignete Polymerisatfolie bekannt, die in der Klebemittelschicht ein antibakteriell wirkendes Mittel enthält, um gleichmäßige antibakterielle Eigenschaften über der Wunde und den umgebenden Hautschichten zu gewährleisten. Als dafür in Betracht kommende anti bakterielle Mittel werden dort u.a. Metallsalze oder ähnliche Verbindungen, die antibakteriell wirkende Metallionen enthalten, wie Kupfer, Quecksilber oder Silber, gegebenenfalls in Kombination mit weiteren nichtmetallischen Ionen mit antibakteriellen Eigenschaften, genannt.
Es ist bekannt, daß die genannten sowie auch andere Metalle eine bakterizide Wirkung entfalten k Ionen, die auf dem Obertritt von Ionen in eine nasse oder feuchte Umgebung beruht.
Es hat sich indessen auch gezeigt, daß die antibakterielle Wirkung der die Metallionen abgebenden Substanzen nicht jenen Grad erreicht,~der zur Erzielung eines effektiven Schutzes gegen bakterielle Infektionen zu fordern ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe 7'-,rnde, die antibakteriellen Eigenschaften von Wundverbänden der in Rede stehenden Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäßdadurch gelöst, daß das Gewebe des Wundverbands elementaren Kohlenstoff enthält.
Als "elementarer Kohlenstoff" werden im Sinne der Erfindung amorpher Kohlenstoff, Graphit, turbostratischer Kohlenstoff oder teilkristalline Kohlenstoffe mit hexagonalen Kristallitstrukturen verstanden.
Die erfindungsgemäße Kombination einer antimikrobiell wirkende Metallionen abgebenden Substanz mit elementarem Kohlenstoff hat nicht nur eine vorteilhafte Steigerung der Ionenabgabe uid damit verstärkte antibakterielle Wirkung zur Folge, sondern bietet darüberhinaus den weiteren Vorteil, daß der Kohlenstoff als gut bioverträgliches und biochemisch relativ inertes Material auch bereits an sich Eigenschaften mitbringt, die für einen Wundverband besonders wertvoll sind.
Gemäß Ausbildungen der Erfindung kann das Gewebe mit elementarem Kohlenstoff beschichtet sein oder aus einem elementaren Kohlenstoff enthaltenden Polymer, insbesondere einem Polyurethan, Polyfluorcarbon oder Polysiloxan bestehen.
Gemäß eine.r,,o,eatonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht das Gewebe selbst aus elementarem Kohlenstoff, Für die Herstellung der dafür erforderlichen Kohlenfasern oder des entsprechenden Gewebes selbst stehen verschiedene bekannte Verfahren, insbesondere pyrolytische Verfahren, zur Wahl Gemäß einher Weiterbildung der Erfindung wird die wundzugewandte Oberfläche des Gewebes mit Metallionen abgebenden Metallschichten und/oder Metaliverbindungen, insbesondere Metallsalzen oder Metalloxiden belegt. Hierzu wird bspw. auf ein Kohlenstoffgewebe eine dünne, z.B. 0,1 µm starke, Silberschicht bspw. durch Vakuumbeschichtungsverfahren aufgebracht.
-Als "Metallverbindungen" werden im Sinne der Erfindung Metallsalze, -oxide, -nitride, -carbide, -legierungen und metallorganische Verbindungen verstanden.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung werden in das -GewebeMetaliionefl-abgebende Metallschichten und/oder Metallverbindungen, insbesondere Metallsalze, Metalloxide oder metallorganische Verbindungen, eingebracht. Bspw. werden die Poren eines Kohlenstoffgewebes nach geeigneter Vorbehandlung, wie Waschen und Trocknen, aus einer Lösung von Silberchlorid oder auch Silberbromid oder Silberjodid mit Silbersalz belegt. Je nach Prozeßführung können Poren unterschiedlicher Größe verschieden stark belegt werden, sodaß je nach Einsatzgebiet (Kurzzeit- oder Langzeiteinsatz) des Wundverbands unterschiedlich große Depots der bakteriziden Substanz angelegt werden können.
Metallo-rganische Verbindungen sind besonders geeignet, als metallorganische Komplexbildner den Transport der antimikrobiell wirkenden Metallionen aus den Kapillaren des Wundverbands zur Wunde hin zu beschleunigen oder überhaupt zu gewährleisten.
Allgemein kann die Metallionenabgabe durch Komplexbildner wie auch durch Füllen der Makro- un Mesoporen des Gewebes beschleunigt werden, während sie vergleichsweise langsamer ist, wenn nur die Mikroporen des Gewebes belegt werden.
Als antimikrobiell wirkende Metallionen abgebende Metalle kommen gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise die Metalle Gold, Silber oder Kupfer in Betracht. Die Wahl des betreffelden Metalls oder einer seiner Verbindungen, bspw. Silberchiorid oder Silberoxid, ist von Einfluß auf die die Metall ionenabgabe aktivierende Wirkung des Kohlenstoffs.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung in dem inneren Porenraum des durch Kohlenstoff aktivierten Gewebes den Heilungsprozeß fördernde Pharmaka zu deponieren. Hierfür kommen z.B. Antibiotika in Betracht. Bspw. kann das Gewebe in einer Lösung getränkt werden, die in 10 ml physiologischer Kochsalzlösung 50 mg Neomycinsulfat und 800 mg p-Aminobenzolsulfamid gelöst enthält.
Eine weitere Möglichkeit, die Metallionenabgabe zu steuern, ergibt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß in den wundabgewandten Bereich des Gewebes Metallionen abgebende Metallschichten und/oder Metallverbindungen, insbesondere Metallsalze, Metalloxide oder metallorganische Verbinzungen, in anderer Konzentration als auf der wundzugewandten Oberfläche eingebracht werden.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die wundzugewandte Oberfläche des Gewebes mit einer biokompatiblen Deckschicht, insbesondere aus elementarem Kohlenstoff, versehen wird. Eine solche Schicht kann z.B. in einem Arbeitsgang unmittelbar nach einer Silberschicht aufgebracht werden, wenn beide Schichten durch Kathodenzerstäuben in einer Zerstäubungsanlage mit Silber- und Kohlenstofftarget auf das Kohlenstoffg ebe deponiert werden.
Durch die deckende, poröse Kohlenstoffschicht, durch die die Sil- berionen hindurchtreten können, wird die Bioverträglichkeit des silbèrbeschichteten Kohlenstof-f-gewebes erhöht. Insbesondere wird dadurch dem Ankleben von Blutgerinnseln oder Wundgewebe an den- Verband und damit den Schmerzen bei dessen Abnahme vorgebeugt. Mit der Beeinflußbarkeit der Porosität der Kohlenstoffschicht ergibt sich ferner eine weitere Möglichkeit, die Metallionenabgabe zu steuern.
Die Erfindung wird nachfolgend hinsichtlich ihrer antimikrobiellen Eigenschaften anhand der Figuren erläutert.
In einem bakteriologischen Test wurde für verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wundverbands die antimikrobielle Wirksamkeitnåchgewiesen. Dazu wurden Membranfilter mit einer standardisierten Belegung mit Escherichia coli in Petrischalen mit befeuchteten Endo-Agar-Nährböden angesetzt. Auf die Filter wurden Proben des erfindungsgemäßen Wundverbands sowie zur Kontrolle unbehandelte Kohlenstoffgewebe und entsprechend mit silberhaltigem Material (z.B.
durch eine aufgestäubte Silberschicht) belegte textile (Kunstfaser-) Gewebeproben gelegt. Nach Brüten bei 370 C zeigt sich der starke antimikrobielle Effekt des erfindungsgemäßen Wundverbands an den bakterienfreien Höfen rings um die Proben während sowohl bei dem unbehandelten Kohlenstoffgewebe als auch bei den analog mit silberhaltigem Material belegten textilen Gewebeproben keine bakterienfreien Höfe festzustellen sind Figur 1 zeigt in der untern Hälfte ein silberbeschichtetes Koh-lens-toffqe'webemit ausgeprägtem bakterienfreien Hof, während bei dem gleichen Gewebe ohne Silberbeschichtung in der oberen Hälfte der Figur keine Hofbildung festzustellen ist.
Figur 2 zeigt zwei Proben von silberbeschichtetem Kohlenstoffgewebe, wobei die Silberbeschichtung der linken Probe in unmittelbarem Kontakt mit der Bakterienkultur steht, während sie sich bei der rechten Probe auf der der Kultur abgewandten Oberfläche der Probe befindet. Während sich links erwartungsgemäß ein großer bakterienfreier Hof gebildet hat, ist ein solcher in kleinerem Umfang auch rechts sicf tbar. Die Figur veranschaulicht die Möglichkeit, die Ionenabgabe dadurch zu steuern, daß die dic Ionenabgabe fördernde Substanz auf der wundabgewandten Oberfläche des Gewebes aufgebracht wird.
Aus der Figur 3 geht hervor, daß elementarer Kohlenstoff allein keine antimikrobielle Wirkung aufweist. Eine solche Wirkung stellt sich indessen gemäß der Figur 4 ein, bei der der Yt lenstoff mit Silbernitrat aus 10-%iger wässriger Lösung heegt worden ist.
Wie die Figur 5 erkennen läßt, stellt sich die antimikrobielle Wirkung auch bereits bei Kohlenstoff ein, der mit Silbernitrat aus 0,2-%iger wässriger Lösung belegt worden ist.
Der Vergleich mit der Figur 6, bei der silberbeschichtete Proben aus Kunstfasergewebe mit der Beschichtung auf der der Kultur abgewandten Oberfläche, links, und mit der Beschichtung in unmittelbarem Kontakt mit der Bakterienkultur, rechts, aufgelegt worden sind, zeigt, daß mit dem Metallionen abgebenden Silber allein, also ohne Mitwirkung des elementaren Kohlenstoffs, ein antimikrobieller Effekt gegenüber dem Wundverband gemäß der Erfindung praktisch nicht erzielt wird. Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Hochsaugfähiger, luftdurchlässiger, eine antimikrobiell wirkende Metallionen abgebende Substanz enthaltender Wundverband, dadurch gekennzeichnet, daR das Gewebe des Wundverbands elementaren Kohlenstoff enthält.
2. Wundverband nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe aus elementarem Kohlenstoff besteht.
3. Wundverband nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß das Gewebe mit elementarem Kohlenstoff beschichtet ist.
4. 'lndverband nach Patentanspruch 1, da d u rc h g e k e n n z e i c h n e t , d a 8 daß Gewebe aus einem elementaren Kohlenstoff enthaltenden Polymer, insbesondere einem Polyurethan, Polyfluorcarbon oder Polysiloxan besteht.
5. Wundverband nach Patentanspruch 1 und einem der Patentansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die wundzugewandte Oberfläche des Gewebes mit Metallionen abgebenden Metallschichten und/oder Metallverbindungen, insbesondere Metallsalzen oder Metalloxiden, belegt ist.
6. Wundverband nach Patentanspruch 1 und einem der Patentansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß in das Gewebe Metallionen abgebende Metallschichten und/oder Metallverbindungen, insbesondere Metallsalze, Metalloxide oder metallorganische Verbindungen eingebracht sind.
7. Wundvrband nach- Patentanspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a D die Metalle Silber, Gold oder Kupfer sind.
8. Wundverband nach Patentanspruch 1 und einem der Patentansprüche 2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in dem inneren Porenraum des durch Kohlenstoff aktivierten Gewebes bzw. des Kohlensttoffgewebes den Heilungsprozess fördernde Pharmaka deponiert sind.
9. Wundverband nach Patentanspruch 1 und einem der Patentansprüche 2 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n t, daß in den wundabgewandten Bereichen des Gewebes Metallionen abgebende Metallschichten und/oder Metallverbindungen, 4 5-besondere Metallsalze, Metalloxide oder metallorganische Verbindungen in anderer Konzentration als auf der wundzugewandten Oberfläche eingebracht sind.
10. Wundverband nach Patentanspruch 1 und einem der Patentansprüche 2 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die wundzugewandte Oberfläche des Gewebes mit einer biokompatiblen Deckschicht, insbesondere aus elementarem Kohlenstoff, versehen ist.