KR20000076358A - 지시 특성을 갖는 항균성 피막 및 창상 드레싱 - Google Patents
지시 특성을 갖는 항균성 피막 및 창상 드레싱 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 간섭색을 생성시키고, 이로 인해 항균 효과를 나타내도록 형성된 다층 항균성 물질을 제공한다. 이러한 물질은 부분 반사성 바닥층, 및 간섭색을 생성시키기 위해 균형이 맞춰진 부분 반사성 및 부분 투과성 상층을 포함한다. 상층은 원자적으로 무질서한 항균성 금속으로 형성된다. 알코올 또는 전해질과의 접촉시에 상층의 용해 또는 조성 변화는 광학 경로 길이를 변화시켜 물질의 간섭색의 변화를 생성시킨다. 본 발명은 다층 적층된 창상 드레싱을 또한 제공한다. 창상 드레싱은 제 1 층 및 제 2 층, 및 바람직하게는 제 3 층을 포함한다. 제 1 층 및 제 3 층은 관통된 비접착성 물질로 형성되며, 가장 바람직하게는 상기된 바와 같은 항균성 피막을 함유한다. 제 2 층은 제 1 층과 제 3 층 사이에 정위되고 흡수성 물질로 형성된다. 적어도 하나의 층은 플라스틱 물질로 형성된다. 이들 층은 탈적층화를 야기시키지 않으면서 드레싱이 일정 크기로 커팅되도록 드레싱상에 간헐적으로 이격된 초음속 접합점에 의해 함께 적층된다.
Description
화상 및 이와 관련된 창상은 감염 조절에 심각한 문제를 일으킨다. 은 및 금 이온과 같은 귀금속 이온은 항균 활성이 있는 것으로 공지되어 있으며, 감염을 예방하고 치료하기 위해 다년간 의학 치료분야에서 사용되어 왔다. 수용성 질산은이 수렴제로서 및 효능성 항균성 액제로서 광범위하게 사용되어 왔다. 예를 들어, 10% 은 용액 제조물은 구강의 궤양에 직접 도포되고; 0.5% 질산은 용액으로 습윤 처리된 드레싱은 2도 및 3도 화상을 덮는데, 특히 그람 음성 감염을 저지하는데 사용되며; 눈에 1% 질산은 용액의 적가는 신생아 안염의 예방을 위해 세계의 많은 지역에서 여전히 합법적으로 요구되는 치료법이다.
이들 공지된 질산은 용액의 항균 효과는 은 용액의 농도와 직접적으로 관련이 있는 것으로 보인다. 불운하게도, 수용성 질산은 용액은 체액내 염화물 등과 은 이온의 반응으로 인해 극히 적은 잔류 활성을 제공한다. 사용 수명의 이러한 부족분을 메우기 위해, 질산은과 같은 가용성 은 용액이 항균 효과의 지속시간을 늘리는 노력으로 박테리아 억제를 위해 요구되는 농도(2 내지 5mg/L) 보다 훨씬 더 높은 농도(3000 내지 3500mg/L)로 사용된다. 결과로서, 용액은 창상에 대한 자극 및 수렴 효과를 가질 수 있다. 예를 들어, 신생아 안염에 대하여 예방 목적으로 1% 용액을 사용한 후, 결막염을 예방하기 위해 0.85% 염화나트륨을 수분 동안 사용해서 세척해야 한다. 2도 화상에 대하여 현재 사용되는 화상 치료는 활성 Ag+이온을 보충하기 위해 하루를 통하여 자주(보통은 매일 12회) 첨가되어야 하는 0.5% 질산은 용액을 사용하고 있다. 은 술파디아진 크림이 또한 사용되고 있으며, 이는 찌꺼기 및 화학 배리어를 제거하기 위해 자주 도포하고 문지르는 것을 필요로 하며, 술파 성분에 대하여 민감도 또는 알레르기성 반응을 야기시킬 수 있다.
반대 특성을 최소화시키는 현저한 개선은 세기가 바뀔 때부터 연구되어 왔다. 일부 연구 활동은 은 이온의 방출 속도를 감소시키기 위해 단백질과 산화물 복합체와 같은 불용성의 불량하게 이온화되는 염의 콜로이드성 용액의 사용에 집중되었다. 다른 연구 활동은 예를 들어 다공성 탄소상에 은을 증착시켜 은 이온을 저속으로 방출시키거나 증착 후에 은을 활성화시킴으로써, 예를 들어 강한 산화제에 의한 처리에 의해, 활성 형태로 은을 생성시키는데 집중되었다. 더욱 다른 연구 활동은 은의 방출을 유도하는 은 피막의 전기 활성에 집중되거나, 은 이온을 방출시키기 위한 유도력으로서 이중 금속 갈바니 작용을 사용하기 위해 전기 화학적으로 상이한 다량의 귀금속에 침착시키기는데 집중되었다. 현재까지, 은과 같은 항균성 금속으로부터 유도된 항균제, 및 항균제를 사용하는 창상 치료 방법에서의 개선은 금속 이온의 항균 효능을 개선시키고, 항균제의 도포 횟수를 줄이고, 창상 치료시에 감염 억제를 개선시키기 위해 시도된다. 항균제의 도포 및 불필요한 창상 드레싱 제거를 최소화시켜서 환자의 편안함을 개선시키고 항균성 금속에 대한 민감도 반응을 최소화시키기 위해 항균 활성 및 효과의 육안식별 가능한 인디케이터가 또한 요구된다.
본 발명자들은 효능적이며 지속적인 항균 효과를 제공하는 항균성 물질을 개발하였다. 이러한 물질은 예를 들어 부렐(Burrell) 등의 1995년 10월 3일에 허여된 US 특허 제 5,454,886호에 기술되어 있다. 이러한 물질은 원자적으로 무질서한 1종 이상의 항균성 금속으로부터 분말, 호일, 플레이크, 피막 또는 얇은 막으로서 형성된다.
본 발명은 1종 이상의 항균성 금속으로부터 형성된 항균성 피막 및 다층 적층된 창상 드레싱에 관한 것이다.
발명의 요약
본 발명자들은 이전의 특허출원에 기술된 원자적으로 무질서하게 형성된 항균성 물질에 대한 개선을 연구하던 중에 다수의 놀라운 발견을 해냈다. 첫째, 본 발명자들은 반사성 은 피막과 같은 반사성 바닥층 피막상에서 항균성 금속 물질의 얇은 막이 간섭색을 생성시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 반사율 및/또는 상층의 두께를 변경시킴으로써, 상이하며 인식 가능한 간섭색이 생성되었다. 둘째, 본 발명자들은 알코올 또는 전해질에 노출될 때 항균 효과를 생성시키기 위해 상부 항균 금속 층이 원자적으로 무질서하게 형성되어 있는 경우에, 선명한 간섭색이 생겨 상기 피막을 함유하는 의학용 장치 등으로부터의 활성화(이온 등의 방출)의 유용한 인디케이터를 제공한다는 것을 발견하였다. 심지어 손가락 끝 접촉과 같은 피막의 상층의 소수 용해 또는 조성 변화는 검출 가능한 색 변화를 야기시키는 것으로 밝혀졌다. 셋째, 본 발명자들은 원자적으로 무질서하게 형성된 항균성 금속의 단일 층이 초기 색과 상이한 간섭색을 발생시키기 위해 알코올 또는 전해질을 접촉시킬 때 변화되는 초기 색에 의해 생성될 수 있다는 것을 발견하였다. 이에 국한되지 않으면서, 원자적으로 무질서한 물질을 접촉시키는 것은 간섭색을 제공할 수 있는 하부 바닥층으로부터 충분히 상이한 조성을 갖는 물질의 상부에서 박층(이하 "현장 발생된 상층")을 형성시키는 것으로 믿어진다. 이와 같이, 본 발명은 간섭색의 사용을 통해 알코올 또는 전해질에 원자적으로 무질서하게 형성된 다층 항균성 물질의 노출을 나타내는 방법에 관한 것이다.
하나의 광범위한 일면으로서, 본 발명은 a) 부분 반사성 및 부분 투광성 상층으로 커버링될 때 간섭색을 발생시킬 수 있는 부분 반사성 물질의 바닥층; 및 b) 상기 바닥층 위에 형성되는 상층을 포함하는 다층 항균성 물질을 제공하며, 상기 상층은 1종 이상의 항균성 금속을 함유하고, 간섭색이 생기도록 하는 두께를 갖는 부분 반사성 및 부분 투광성의 박막이며, 상기 상층은 바닥층의 굴절률과 다른 굴절률을 가지며, 상기 항균성 금속은 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉되는 상층이 편재된 항균 효과를 지속적으로 제공하기에 충분한 농도에서 항균 금속의 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 알코올 또는 물 기재 전해질로 방출시키도록 충분히 원자적으로 무질서하게 형성된다. 본 발명은 상층이 증착과 같은 기술에 의해 바닥층 위에 형성되는 항균성 물질, 및 현장에서 발생된 상층을 갖는 물질에 관한 것이다.
바닥층은 부분 반사성 및 부분 투광성 상층으로 커버링될 때 간섭색을 제공할 수 있도록 부분 반사성 기재(예, 의료 장치)로서 제공될 수 있다. 바람직하게는, 바닥층은 Ag, Au, Pt, Pd, Cu, Ta 또는 Al로부터 선택되는 금속, 가장 바람직하게는 Au, Ag, Pt, Pd 또는 Cu로 형성된다. 바람직하게는, 상층 및 바닥층 둘 모두 원자적으로 무질서하게 형성된 항균성 금속으로 형성된다. 상층은 가장 바람직하게는 Au 또는 Ag로 형성된다.
가장 바람직하게는, 상층은 상이한 물질의 원자 또는 분자를 갖는 매트릭스에서 항균성 금속을 증착시킴으로써 형성된 복합체 물질이며, 상이한 물질은 매트릭스에 원자 무질서도를 제공한다. 상이한 물질은 Ta, Ti, Nb, V, Hf, Zn, Mo, Si 또는 Al과 같은 생체 적합성 금속, 또는 생체 적합성 금속의 산화물, 질화물, 탄화물, 붕화물, 할로겐화물, 황화물 또는 수소화물일 수 있다. 대안적으로, 상이한 물질은 산소, 질소, 수소, 붕소, 황 또는 할로겐을 포함하여, 증착 과정에서 사용된 대기로부터 흡수되거나 트래핑된 원자 또는 분자일 수 있다. 또 다른 대안으로서, 상이한 물질은 항균성 금속의 산화물, 질화물, 탄화물, 붕화물, 할로겐화물, 황화물 또는 수소화물일 수 있다. 가장 바람직하게는, 상층은 매트릭스 금속으로서 Ag로, 및 상이한 물질로서 산화은 및 흡수되거나 트래핑된 산소 둘 모두로 형성된다.
바닥층은 기재상에 피막으로서 제공될 때 바람직하게는 25nm 이상의 두께, 바람직하게는 60nm 이상의 두께를 갖는다. 바닥층이 원자적으로 무질서한 항균성 금속으로 형성되는 경우에, 바닥층은 상층이 용해된 후 연장된 항균 효과를 제공하도록 약 300 내지 2500nm 두께가 바람직하다. 상층의 두께는 바람직하게는 400nm, 보다 바람직하게는 5 내지 210nm이다. 가장 바람직하게는, 상층의 두께는 40 내지 160nm이다.
본 발명은 또한 알코올 또는 물 기재 전해질에 대한 노출을 나타낼 수 있는 다층 항균성 물질을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 부분 반사성 및 부분 투광성 상층으로 커버링될 때 간섭색을 발생시킬 수 있는 부분 반사성 물질의 바닥층을 제공하는 단계; 상기 바닥층 위에 상층을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 상층은 1종 이상의 항균성 금속을 함유하고 간섭색이 생성되는 두께를 갖는 부분 반사성 및 부분 투광성 박막이며, 상기 상층은 바닥층의 굴절률과 다른 굴절률을 가지며, 상기 항균성 금속은 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉되는 상층이 지속성에 대한 편재된 항균 효과를 제공하기에 충분한 농도에서 항균성 금속의 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 알코올 또는 물 기재 전해질내로 방출시키기에 충분히 원자적으로 무질서하게 형성된다. 상층은 예를 들어 증착에 의해 바닥층 위에 증착시킴으로써 제공될 수 있거나, 상층은 현장에서 발생된 상층으로서 제공될 수 있다. 어느 방법에서든, 색 변화는 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉한 상태로 일어나서 물질의 활성화를 나타낸다.
본 발명자들은 또한, 창상 드레싱 물질을 처리할 때, 다층 창상 드레싱이 층의 갈라짐 없이 그리고 층을 함께 결합시키는데 꿰매거나 접착제를 사용하는 것에 의지하지 않으면서 일정한 크기로 용이하게 절단될 수 있는 창상 드레싱을 생성시키기 위해 간헐적인 위치로 배치된 초음속 접합점의 사용과 함께 적층될 수 있다는 것을 발견하였다. 초음속으로 접합된 드레싱이 우수한 적합 특성(창상과 피부 윤곽을 적합시키는 능력)을 갖는 것으로 밝혀졌으므로, 드레싱상의 간헐적인 위치로 배치된 초음속 접합점의 존재는 놀랍게도 꿰맴 방식의 드레싱 또는 접착제의 사용 이상으로 유리하였다. 유체 관통을 허용하는 하나 이상의 관통층을 갖는 창상 드레싱에 있어서, 초음속 접합점은 드레싱의 관통 특성을 단지 최소한도로만 간섭하는 것으로 밝혀졌다. 중요하게는, 창상 드레싱이 본 발명의 항균성 금속 피막으로 피막될 때, 즉, 드레싱이 원자적으로 무질서하게 형성된 항균성 금속의 하나 이상의 층의 피막을 포함하는 경우에, 창상 드레싱의 층을 적층시키는 초음속 접합점은 항균성 활성을 억제하지 않는 것으로 밝혀졌다. 열이 결정상 결함을 아닐링시킬 수 있으므로, 물질내 원자 무질서는 열이 물질에 적용될 때 용이하게 제거된다.
이와 같이, 또 다른 일면으로서, 본 발명은 다음을 포함하는, 다층 적층된 창상 드레싱을 제공한다:
관통된 비접착성 물질로 형성된 제 1 창상 대면 층;
흡수성 물질로 형성되어진, 제 1 층에 적층된 제 2 층;
제 1 및 제 2 층 중의 하나 또는 둘 모두에 적층된 임의의 제 3 층;
플라스틱 물질로 형성되어진, 제 1, 제 2 및 임의의 제 3 층 중의 적어도 한 층;
탈적층을 야기시키지 않으면서 드레싱이 일정 크기로 절단되도록 드레싱상에 간헐적으로 이격된 초음속 접합점에 의해 함께 적층되는 제 1, 제 2 및 임의의 제 3 층.
창상 드레싱은 알코올 또는 물 기재 전해질을 접촉시킬 때 활성화의 간섭 색 인디케이터를 제공하기 위해 가장 바람직하게는 상기된 다층 항균성 물질인 항균성 피막으로 형성되는 것이 바람직하다.
본원에서 사용되는 하기된 용어 및 표현은 다음과 같은 의미를 갖는다.
"금속" 또는 "금속들"은 산화물, 질화물, 붕화물, 황화물, 할로겐화물 또는 수소화물과 같은 실질적으로 순수한 금속, 합금 또는 화합물 형태의 1종 이상의 금속을 포함한다.
"항균성 금속"은 이온이 항균 효과를 지니는 금속이다. 바람직하게는, 금속은 또한 생체 적합적일 것이다. 바람직한 항균성 금속은 Ag, Au, Pt, Pd, Ir(즉, 귀금속), Sn, Cu, Sb, Bi 및 Zi를 포함한다.
"생체 적합성"은 의도된 용도에 대하여 비독성적이라는 의미이다. 이와 같이, 사람 용도에 대하여, 생체 적합성은 사람 또는 사람 조직에 대하여 비독성적이라는 의미이다.
"항균 효과"는 항균성 금속의 원자, 이온, 분자 또는 클러스터(이하, 항균성 금속의 "종")가, 물질이 물질 근방에서 박테리아(또는 그 밖의 미생물) 성장을 억제하기에 충분한 농도로 접촉하는 알코올 또는 전해질내로 방출됨을 의미한다. 항균 효과를 측정하는 가장 일반적인 방법은 물질이 박테리아 론(lawn)상에 정위될 때 억제 영역(ZOI)을 측정하는 것이다. 비교적 작거나 ZOI가 전혀 없다는 것(예를 들어, 1mm 미만)은 유용하지 않은 항균 효과를 나타내고, 반면에 ZOI가 크다는 것(예를 들어, 5mm 초과)은 매우 유용한 항균 효과를 나타낸다. ZOI 시험에 대한 한가지 방법은 하기 실시예에서 설명된다.
"지속된 방출" 또는 "지속성 방출"은 측정된 시간(시 또는 일) 이상으로 지속도되는 항균성 금속의 원자, 분자, 이온 또는 클러스터의 방출을 정의하여, 알코올 또는 전해질과 접촉된 상태로 실제적으로 즉각적으로, 그러나 비연속적으로 은 이온을 방출시키는, 질산은과 같은 용해도가 큰 항균성 금속염과, 항균 효과를 달성하는데 너무 낮은 속도 및 농도로 이러한 종을 방출시키는, 벌크 금속으로부터 이러한 금속 종의 방출을 구별하는데 사용된다.
"원자 무질서"는 정상적인 질서 정연한 결정 상태와 비교하여 결정 격자에서의 점 결여, 공간, 탈구와 같은 라인 결여, 간질성 원자, 비결정 영역, 그레인 및 서브그레인 경계 등의 높은 농도를 포함한다. 원자 무질서는 나노미터 규모로 표면 구조를 불규칙하게 하고 구조를 비균일하게 한다.
"정상적인 질서 정연한 결정상 상태"는 주조되거나, 정제되거나 도금된 금속 생성물로서 형성된 벌크 금속 물질, 합금 또는 화합물에서 정상적으로 발견되는 결정도를 의미한다. 이러한 물질은 공간, 그레인 경계 및 탈구와 같이 단지 저농도의 원자 결여를 갖는다.
"분산"은 원자 무질서를 생성시키고 유지시키는 과정에서 분산을 제한하는 조건, 즉 원자 무질서를 동결시키는 조건을 기술하는데 사용될 때, 형성되는 물질의 표면상에서 또는 매트릭스내에서 원자 및/또는 분자의 분산을 의미한다.
"기재"는 그 자체가 부분 반사적이거나, 증발 또는 물리적 증착을 포함하는 이와 같은 증착 기술에 의해 부분 반사성 금속으로 피막될 수 있는 어떠한 표면, 일반적으로는 의료 장치의 표면을 의미한다. 이러한 적용에 있어, 반사성 바닥층이 기재상에 제공되는 경우에, 모든 기재가 그 위에 형성된 층을 가질 필요가 있다는 것을 의미하는 것은 아니지만, 간섭색을 제공할 수 있도록 예를 들어 중합체, 금속 또는 유전체로 형성된 반사성 플레이트 또는 장비와 같은, 본질적으로 반사성인 기재를 포함하도록 의도된다는 것을 이해해야 한다.
"의료 장치"는 정형 핀, 플레이트, 이식, 기관, 카테테르, 인슐린 펌프, 창상 밀폐, 배수, 문합, 드레싱, 커넥터, 보철 장치, 페이스 메이커 납, 니들, 치과 보철물, 송풍관, 외과용 장비, 창상 드레싱, 실금 패드, 무균 포장 클로딩 신발류, 및 기저귀 및 위생 패드와 같은 개인 위생 제품, 및 테이블, 엔클로저 및 벽 커버링과 생물의학/생물기계적 실험실 장비 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 의료용, 건강 보호용 또는 개인 위생용으로 의도되는 장치, 기구, 설치물을 의미한다. 의료 장치는 어떠한 적합한 물질, 예를 들어 강, 알루미늄 및 이의 합금을 포함하는 금속, 라텍스, 나일론, 실리콘, 폴리에스테르, 유리, 세라믹, 종이, 클로쓰 및 그 밖의 플라스틱류 및 고무류로 만들어질 수 있다. 내재 의료 장치의 경우, 장치는 생체 불활성 또는 생체 적합성 물질로 제조될 것이다. 장치는 평평한 시이트에서부터 디스크, 로드 및 중공관에 이르기까지 이의 용도에 의해 규정되는 어떠한 형상을 취할 수 있다. 장치는 이의 의도된 용도에 따라 경성 또는 가요성일 수 있다.
"알코올 또는 물 기재 전해질"은 본 발명의 항균성 물질이 접촉하여 활성화시키는(즉, 항균성 금속의 종의 방출을 야기시키는) 어떠한 알코올 또는 물 기재 전해질도 포함하도록 의도된다. 상기 용어는 알코올, 물, 겔, 유체, 용매, 및 체액(예를 들어, 혈액, 소변 또는 타액)을 포함하는 물을 함유하는 조직, 및 체조직(예를 들어, 피부, 근육 또는 뼈)을 포함하도록 의도된다.
"색 변화"는 하나 이상의 파장을 함유하는 백색광으로부터의 색조의 변화 뿐만 아니라 단색성 광 하에서 광 세기 변화를 포함하도록 의도된다.
"간섭색"은 광이 파괴 간섭에 의해 제거 대상 광의 파장에 대하여 적당한 관계를 제공하는 일정 간격으로 이격된 둘 이상의 부분 반사성 표면상에 충돌하는 경우에 생성된다.
바닥 또는 상층 물질을 기술할 때 사용되는 "부분 반사성"은 물질이 투사광의 일부를 반사시키지만 투사광의 일부를 또한 투과시키는 표면을 가짐을 의미한다. 반사는 들어오는 광선이 두 개의 매질 사이에서의 굴절률의 변화에 의해 특서화되는 경계 또는 계면과 마주칠 때 일어난다. 본 발명의 항균성 물질의 상층의 경우, 계면은 공기와 접촉된다. 바닥층의 경우, 계면은 상층과 접촉된다. 바닥층 및 상층의 반사율은 간섭색을 발생시키도록 균형화된다.
상층 물질의 박막을 기술할 때 사용되는 "부분 투광성"은 박막이 박막을 통해 투사되는 가시광선 중의 적어도 일부를 투사시킬 수 있음을 의미한다.
색 변화를 기술할 때 사용되는 "검출 가능한"은 변화가 분광광도계와 같은 장비에 의해 또는 사람 눈에 의해 검출되는, 반사된 광의 우세한 파장에서의 관찰 가능한 시프트를 의미한다. 우세한 파장은 관찰되는 색을 유발시키는 파장이다.
"창상"은 창상 드레싱을 필요로 하는 사람 또는 동물 조직의 벰, 손상, 화상 또는 그 밖의 외상을 의미한다.
"창상 드레싱"은 창상 부위를 커버링하는 것을 의미한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 간섭색의 발생을 보여주는 본 발명의 착색된 항균성 피막을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 3층 창상 드레싱을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
바람직한 구체예의 설명
1. 간섭색을 갖는 다층 항균성 물질
본 발명은 간섭색을 생성시키기 위해 적어도 두 개의 층, 바닥층 및 상층으로 형성된 항균성 물질을 제공한다. 두 개의 층 모두 부분 반사적이며; 상층은 부분 광투과적이다. 상층은 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉되어 있는 상층이 지속성에 대한 편재된 항균 효과를 제공하기에 충분한 농도로 항균 금속의 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 방출시키기에 충분하게 원자적으로 무질서하게 형성된 적어도 하나의 항균성 금속을 함유하는 박막이다. 이러한 방식으로, 알코올 또는 전해질과 접촉된 상층은 약간의 용해로부터 생성되는 두께의 변화에 의해, 또는 상층상에 새로이 형성된 박막의 조성의 변화로부터 생성된 상층의 굴절률에 있어서의 변화를 통해 광학 경로 길이에서의 변화를 겪을 것이다. 이들 결과중의 어느 하나 또는 둘 모두는 검출 가능한 색 변화를 야기시키기에 충분하여 상부 피막이 활성화되었는지의 여부를 나타낸다.
간섭색의 발생은 장식적인 배합, 회절 격자 및 진단 검정 기술 분야에서 공지되어 있으며, 따라서 간섭색을 발생시키는데 필요한 적어도 두 개의 물질층의 특성, 즉, 반사, 투과, 층 두께 및 층의 반사율의 균형은 당해기술분야에 널리 공지되어 있다. 종래기술 문헌에는 금속을 양극처리하여 반사성 바닥층 위에 일반적으로 얇은 투명한 산화물층을 생성시키는 것이 기술되어 있다(예를 들어 1992년 6월 23에 허여된 부렐 등의 미국특허 제 5,124,172호 참조). 다른 종래기술문헌에는 간섭색을 발생시키기 위해 동일하거나 상이한 금속의 산화물로 특정의 반사성 금속을 스퍼터 코팅하는 것이 기술되어 있다(예를 들어 1987년 10월 27일에 허여된 알레드(Allred) 등의 미국특허 제 4,702,955호 참조). 그러나, 어떠한 금속도 용이하게 양극처리될 수 없다. 더욱이, 종래기술 문헌에는 산화은과 같은 중요한 항균성 금속 산화물의 스퍼터링이 분해 없이 가능하지 않다고 기술되어 있다(예를 들어 1988년 3월 1일에 허여된 매트슨(Matson)의 미국특허 제 4,728,323호 참조). 이와같이, 간섭색을 생성시킬 수 있는 항균성 물질을 제조하는 신규한 방법 및 항균 효과의 발생의 지시는 본원에 기술되어 있다.
본 발명의 항균성 물질 및 간섭색의 발생은 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 상기 물질은 바닥층(2) 및 바닥층(2) 위의 상층(4)을 포함한다. 바닥층(2) 및 상층(4)은 의료 장치의 표면과 같은 기재상에 일반적으로 제공된다. 그러나, 기재 자체가 부분 반사성이면, 기재는 바닥층으로서 사용될 수 있다. 바닥층(2) 및 상층(4) 둘 모두 부분 반사성 물질로 형성된다. 이러한 방식으로, 들어오는 광의 적어도 일부는 층의 표면으로부터 반사되고 또 다른 일부는 층을 통과 투과된다. 상층(4)은 입사광이 바닥층(2)과의 계면에 도달할 수 있을 정도로 부분 투광적이다. 상층(4)은 순수한 Al 또는 Ag에서와 같이 100% 반사도에 접근할 수 없거나, 간섭색이 발생될 수 없으며, 이는 당해기술분야에 널리 공지되어 있다. 층(2,4) 물질은 간섭색을 발생시키기 위해 이들의 반사도에 있어 균형이 맞춰져야 한다. 일반적으로, 상층(4)은 간섭색을 발생시킬 수 있을 정도의 적합한 투과도를 유지시키는 두께를 갖는 박막으로 증착된다. 더욱이, 층(2,4) 물질에 대한 굴질률은 상이하며, 이들의 실제 또는 유효 조성물의 차에 의해 달성된다. 예를 들어, 두 개의 층에 있어 상이한 물질은 상이한 실제 굴절률을 갖는 물질을 초래할 것이다. 그러나, 동일한 물질로 층(2,4)을 제조하기 원한다면, 층은 상이한 유효 조성 및 그로 인한 상이한 굴절률을 달성하기 위해 상이한 다공도 또는 상이한 수준/타입의 원자 무질서로 증착될 수 있다.
이러한 방식으로, 도 1에서, 입사광(A)은 바닥층(2) 및 상층(4)의 계면(7)에서 반사된다. 입사광(B)은 공기와 상층(4)의 계면(8) 및 계면(7)으로부터 반사된 광과의 계면으로부터 반사되어 "간섭색" C를 발생시킨다. 발생된 특정의 색 및 이의 광도는 층(2,4)의 특성, 가장 중요하게는 반사율과 함께 투과도 및 흡수 특성을 결정하는 층의 조성, 및 층의 두께에 의존할 것이다. 일반적으로, 바닥층 및 상층의 두께를 제한하여 내부 반사의 수를 최소화시킴으로써 제 1 및 제 2 등급의 간섭색을 발생시키는 것이 바람직하다. 제 1 및 제 2 등급의 간섭색은 일반적으로 제 3 및 제 4 등급 등의 색 보다 일반적으로 더 밝아서 미적으로 보다 유쾌함을 주며, 제조시에 보다 일관되게 재현할 수 있게 하며, 심지어 소량의 상층(4)이 분해되더라도 두께에서의 변화시에 검출 가능한 색에 보다 민감하게 한다.
발생되는 특정의 색을 결정하는 특성은 상층 물질의 반사율과 상층(4)의 실제 두께의 산물인, 상층(4)의 유효 광학 두께이다. 이와 같이, 원하는 색은 상층의 실제 두께 또는 이의 굴절률을 변화시킴으로써 변경될 수 있다.
본 발명에 따르면, 바닥층(2)은 부분 반사성 및 부분 투과성 상층(4)으로 커버링될 때 간섭색을 발생시킬 수 있는 부분 반사성 물질이다. 중합체, 유전체 또는 금속과 같은 반사성 물질이라면 바닥층으로 사용될 수 있다. 요망 반사도 수준을 달성하기 위해서, 바닥층(2)은 추가의 층(도시되지 않음)으로 코팅되어 이의 반사도를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 반사성 플라스틱판은 은과 같은 반사성 물질의 불연속인 또는 연속적인 얇은 피막으로 코팅되어, 이의 평균 반사도가 요망 간섭색 효과를 발생시킬 수 있을 정도로 상층의 반사도와 균형이 맞춰질 수 있는 바닥층을 생성시킬 수 있다. 바람직하게는, 바닥층(2) 물질은 반사성 금속이다. 이러한 금속은 당해기술분야에 널리 공지되어 있으며, 그 예로는 하나 이상의 Au, Ag, Pt, Pd, Sn, Cu, V, W 및 Mo와 같은 전이금속, 또는 금속 Al 뿐만 아니라 희금속, 예를 들어 Ta, Nb, Ti, Zr 및 Hf가 있다. 보다 바람직하게는, 바닥 물질은 Ag, Au, Pt, Pd, Cu, Ta 또는 Al로 형성된다. 바닥층(2)으로서 탄탈륨과 같은 금속의 사용은 상층(4)에서 물질을 함유하는 산화물의 환원을 야기시킬 수 있다. 이를 피하기 위해, Ta 금속의 상부 표면의 적어도 일부를 양극처리함으로써 형성된 산화탄탈륨과 같은 배리어층(도시되지 않음)이 탄탈륨 층 위에 포함되어야 한다. 바닥층(2)에 대한 바람직한 금속은 부분 반사형으로 항균성 금속 Au, Ag, Pt, Pd, Sn 및 Cu이며, 바람직하게는 Au, Pt 및 Ag이다.
바닥층(2)은 증발 또는 물리적 증착의 증착 기술과 같은 공지된 기술에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게는, 바닥층(2)은 바닥층이 궁극적으로 알코올 또는 물 기재 전해질에 노출될 때 지속적인 항균 효과를 내기 위해 하기에 기술되고 본 발명자들의 이전 특허출원, 예를 들어 US 5,454,889호에 기술된 바와 같이 원자적으로 무질서한 물리적 증착에 의해 박막으로 형성된다. 바닥층(2)의 두께는 부분 반사성인 경우에는 일반적으로 그리 중요하지 않다. 바람직한 두께는 물질 조성 및 요망 색에 따라 광범위하게 변화할 것이다. 그러나, 층(2)이 바람직하게는 물리적 증착 기술에 의해 형성되어진 박막이라는 점에 있어서, 유용한 색을 생성시키기 위해서는 적어도 약 25nm 두께이어야 한다. 제 1 및 제 2 등급 간섭색을 발생시키고 본 발명의 바람직한 일면에 따른 항균 효과를 생성시키기 위해, 바닥층(2)의 두껭는 60nm 이상, 보다 바람직하게는 300 내지 2500nm, 가장 바람직하게는 600 내지 900nm이어야 한다.
상층(4)은 알코올 또는 물 기재 전해질에 노출될 때, 지속적인 항균 효과, 및 궁극적인 색 변화를 생성시키기 위해 원자적으로 무질서하게 형성된 1종 이상의 항균성 금속을 함유하는 부분 반사성 및 부분 투광성 박막으로 형성된다. 항균성 금속은 부분 투광형으로 바람직하게는 하나 이상의 Ag, Au, Pt, Pd, Ir, Sn, Cu, Sb, Bi 및 Zn이다. 보다 바람직하게느, 항균성 금속은 Ag, Au, Pt, Pd 또는 Cu이다. 이들 금속으로부터 형성된 상층(4)의 두께는 바람직한 투광 두께를 유지하기 위해 바람직하게는 400nm 이상이다. 바람직한 두께는 상층(4)의 조성 및 원하는 목적 색 및 색 변화에 따라 변할 것이다. 제 1 및 제 2 등급의 간섭색의 경우에, 두께는 일반적으로 약 400nm 미만일 것이다. 보다 바람직하게는, 두께는 5 내지 210nm, 가장 바람직하게는 10 내지 100nm 범위일 것이다.
상층(4)은 예를 들어 층(2,4)에서 증착 조건을 변경시켜 다공도, 조성 및/또는 원자 무질서도를 변화시킴으로써 상이한 굴절률로 형성되어진, 바닥층 물질의 박막일 수 있다.
바닥층(2) 자체가 원자적으로 무질서한 항균성 금속으로 형성될 때, 상층(4)은 바닥층(2)의 초기 색과 상이한 간섭색을 생성시키기 위해, 알코올 또는 물 기재 전해질과의 접촉시에 이의 두께 및/또는 조성을 변화시킴으로써 현장에서 발생된 상층으로서 제공될 수 있다.
가장 바람직하게는, 상층(4)은 하기에 기술되는 방식으로 매트릭스내에서 원자적으로 무질서하게 하기 위해 상이한 물질의 원자 또는 분자로 매트릭스내 항균성 금속을 공동-, 연속적으로 또는 반응적으로 증착시킴으로써 형성된 복합체 물질의 박막이다. 상이한 물질은 a) 생체 적합성 금속, b) 산소, 질소, 수소, 붕소, 황, 또는 할로겐, 또는 c) 항균성 금속 또는 생체 적합성 금속 중의 어느 하나 또는 둘 모두의 산화물, 질화물, 탄화물, 붕화물, 할로겐화물, 황화물 또는 수소화물로부터 선택된다. 가장 바람직하게는, 상층 물질은 은, 및 산화은 및 은 매트릭스에 트래핑되거나 흡수된 산소를 함유하는 원자 또는 분자중의 어느 하나 또는 둘 모두를 함유하는 복합체 물질이다. 용어 "산화은"은 어떠한 은의 산화물 또는 이들의 혼합물을 포함하도록 의도된다. 그러나, 상층(4)은 바람직하게는 AgO 및/또는 Ag2O 단독으로 형성되지 않는데, 그 이유는 이들 물질의 용해도가 본 발명에 따른 유용한 항균 효과를 제공하기에는 낮기 때문이다.
A) 원자적으로 무질서한 항균성 금속
적어도 상층(4), 및 바람직하게는 바닥층(2)은 항균 효과를 내기 위해 원자적으로 무질서한 항균성 금속으로부터 결정상 형태로 형성된다. 물리적인 증착 기술을 통해 원자적으로 무질서하게 하는 것은 하기된 바와 같이, U.S. 5,454,886호를 포함하여 이전 특허출원에 기술되어 있다.
항균성 금속은 증착 기술에 의해 하나 이상의 기재 표면, 전형적으로는 의료 장치의 표면상에 얇은 금속막으로 증착된다. 당해기술분야에 널리 공지되어 있는 물리적 증착 기술은 기재 표면상에 증기로부터 금속을 모두 증착시킨다. 이러한 증착 기술은 진공 또는 아크 증발, 스퍼터링, 마그네트론 스퍼터링 및 이온 도금을 포함한다. 이러한 증착은 상기된 바와 같이 피막을 원자적으로 무질서하게 하는 방식으로 수행된다. 원자 무질서도를 생성시킬 수 있는 다양한 조건이라면 유용하다. 가장 얇은 막 증착의 목적이 결함이 없는 평탄하고 조밀한 막을 생성시키는데 있기 때문에, 이들 조건은 일반적으로 박막 증착 기술에서 회피되어야 한다고 알려진 조건이다. 이러한 조건이 당해기술분야에서 연구되었지만, 이들은 본 발명 이전에 그러한 방식으로 형성된 피막의 증가된 용해도와 연계되지 않았다.
증착 공정 동안 원자 무질서를 생성시키는데 사용되는 바람직한 조건은 하기의 내용을 포함한다:
- 낮은 기재 온도, 즉, 기재 온도 대 금속의 융점의 비가 약 0.5 미만, 바람직하게는 약 0.35 미만, 가장 바람직하게는 약 0.3 미만이 되게 하는 온도에 피막 대상 표면을 유지시키는 온도; 및, 임의로, 하기의 내용 중의 하나 또는 둘 모두:
- 정상적인 작업(또는 주위) 가스 압력 보다 높은 압력, 즉, 진공 증발을 위한 압력: 0.01mT 보다 큰 e-빔 또는 아크 증발, 20mT 보다 큰 가스 스캐터링 증발(압력 플레이팅) 또는 반응성 아크 증발; 스퍼터링 증발에 대해: 75mT 보다 높은 압력; 마그네트론 스퍼터링에 대해: 약 10mT 보다 높은 압력; 및 이온 도금에 대해: 약 200mT 보다 높은 압력; 및
- 피막 대상 표면상에 코팅 플럭스의 입사각을 약 75° 미만, 바람직하게는 약 30° 미만으로 유지시키는 것.
피막에 사용된 금속은 상기된 바와 같이 항균 효과를 갖는 이온 등을 방출시키는 것으로 공지된 금속이다. 대부분의 의료 장치의 경우, 금속은 또한 생체 적합적이어야 한다. 바람직한 금속은 귀금속 Ag, Au, Pt, Pd 및 Ir, 및 Sn, Cu, Sb, Bi 및 Zn 또는 이들 금속 또는 다른 금속의 합금 또는 화합물을 포함한다. Ag 또는 Au, 또는 하나 이상의 이들 금속의 합금 또는 화합물이 가장 바람직하다.
박막은 기재/의료 장치의 표면중의 적어도 일부상에 형성된다. 경제적인 이유로 인해, 막은 적합한 시간에 걸쳐 지속적으로 금속 이온을 방출시키고 원하는 간섭색을 발생시키는데 요구되는 두께 보다 크지 않은 두께를 갖는다. 상기된 바람직한 두께 범위 내에서, 두께는 (용해도 및 내마멸성을 변화시키는) 피막에서 특정 금속에 따라, 그리고 피막에서의 원자 무질서도(그로 인한 용해도)에 따라 변화될 것이다. 두께는 피막이 이의 의도된 용도를 위해 장치의 차원 공차 또는 가요성을 간섭하지 않도록 충분히 얇을 것이다.
이러한 방식으로 생성된 물질의 항균 효과는 피막된 기재가 체액 또는 체조직과 같은 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉하게 되어 금속 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 방출시키는 경우에 달성된다. 항균 효과를 내는데 필요한 금속 종의 농도는 금속마다 다를 것이다. 일반적으로, 항균 효과는 약 0.5-5㎍/ml 미만의 농도에서 혈장, 혈청 또는 소변과 같은 체액에서 달성된다.
피막으로부터 금속 원자, 이온, 분자 또는 클러스터를 지속적으로 방출시키는 능력은 조성, 구조, 용해도 및 두께와 같은 피막 특성, 및 장치가 사용되는 환경의 성질을 포함하는 다수의 인자에 의해 나타내어진다. 원자 무질서의 수준이 증가함에 따라, 단위 시간 당 방출되는 금속 종의 양은 증가한다. 예를 들어, T/Tm〈0.5 및 약 7mTorr의 작업 가스 압력에서 마그네트론 스퍼터링에 의해 증착되는 은 금속 막은 30mTorr라는 것을 제외하고는 유사한 조건하에서 증착되는 막이 10일에 걸쳐 방출시키는 은 이온의 약 1/3을 방출시킨다. 중간 생성 구조(예, 저압, 저입사각 등)에 의해 생성되는 막은 생검에 의해 측정된 바 이들 값의 중간 정도의 Ag 방출값을 갖는다. 그런 다음, 이것은 본 발명에 따른 조절 방출 금속 피막을 생성시키는 방법을 제공한다. 저속 방출 피막은 무질서도가 낮아지도록 제조되는 반면에 고속 방출 피막은 무질서도가 커지도록 제조된다.
연속적이고 균일한 피막에 대해, 전체 분해에 필요한 시간은 이들이 노출되는 환경의 성질 및 막 두께에 따라 다를 것이다. 두께에 대한 관계는 대체적으로 선형적이며, 즉 막 두께가 2배 증가하면 수명도 약 2배 증가하게 될 것이다.
조정된 구조에 의해 박막 피막을 형성시킴으로써 피막으로부터 금속 방출량을 조절하는 것이 또한 가능하다. 예를 들어, 작업 가스 압력이 증착 시간의 50%에 대해서는 낮고(예, 15mTorr) 나머지 시간에 대해서는 높도록(예, 30mTorr) 마그네트론 스퍼터링에 의해 증착된 피막은 초기에 금속 이온을 신속하게 방출시킨 후, 장시간 동안 느리게 방출시킨다. 이러한 유형의 피막은 초기의 신속한 방출이 중간 정도의 항균 농도를 달성하는데 필요로 되고, 이어서 저속 방출이 수주에 걸쳐 금속 이온의 농도를 유지시키는데 필요로 되는 뇨 카테테르와 같은 장치에 대해서는 매우 효과적이다.
증착 동안 사용되는 기재 온도는 피막이 주위 온도 또는 사용하려는 온도(예, 체온)로 가온됨으로 인해 피막의 아닐링 또는 재결정화가 일어날 정도로 그렇게 낮지 않아야 한다. 증착 동안 기재 온도와 궁극적인 사용 온도 사이의 미분 온도인 이러한 허용 가능한 ΔT는 금속 마다 다를 것이다. 가장 바람직한 금속은 Ag 및 Au이고, 바람직한 기재 온도는 -20 내지 200℃이며, 보다 바람직하게는 -10℃ 내지 100℃가 사용된다.
원자 질서는 복합체 금속 물질, 즉, 항균성 금속과는 상이한 원자 또는 분자를 포함하는 금속 매트릭스내에 1종 이상의 항균성 금속을 함유하는 물질을 제조함으로써, 본 발명에 따른 바닥 및 상층(2,4) 중의 어느 하나 또는 둘 모두에서 달성된다.
복합체 물질을 제조하기 위한 본 발명의 바람직한 기술은 Ta, Ti, Nb, Zn, V, Hf, Mo, Si, Al 및 이들 금속 또는 그 밖의 금속 원소, 전형적으로는 전이금속의 합금으로부터 선택되는 1종 이상의 그 밖의 불활성의 생체 적합성 금속을 공동으로 또는 연속적으로 증착시키는 것이다. 이러한 불활성 금속은 항균성 금속의 반경과는 상이한 원자 반경을 가지며, 그로 인해 증착 동안 원자 무질서를 유발시킨다. 이러한 종류의 합금은 원자 확산을 감소시켜 무질서하게 된 구조를 안정화시키는 역할을 할 수 있다. 각각의 항균성 및 불활성 금속의 배치를 위한 다중 표적을 갖는 박막 증착 장비가 바람직하게 사용된다. 층이 연속적으로 증착될 때, 불활성 금속(들) 층(들)은 항균성 금속 매트릭스내에서 예를 들어 섬과 같이 불연속적이어야 한다. 항균성 금속(들) 대 불활성 금속(들)의 최종 비는 약 0.2 보다 커야 한다. 가장 바람직한 불활성 금속은 Ti, Ta, Zn 및 Nb이다. 원하는 원자 무질서도를 달성하기 위해 1종 이상의 항균성 금속 및/또는 1종 이상의 불활성 금속의 산화물, 탄화물, 질화물, 황화물, 붕화물, 할로겐화물 또는 수소화물로부터 항균성 피막을 형성시키는 것이 또한 가능하다.
본 발명의 범위내에 있는 또 다른 복합체 물질은 물리적 증착 기술에 의해 반응된 물질을 항균성 금속(들)의 박막내로 반응적으로, 공동으로 또는 연속적으로 증착시킴으로써 형성된다. 반응된 물질은 적합한 반응물, 또는 동일물을 함유하는 가스(예, 공기, 산소, 물, 질소, 수소, 붕소, 황, 할로겐)를 증착 챔버내로 주입함으로써 현장에서 형성된 항균성 금속 및/또는 불활성 금속의 산화물, 질화물, 탄화물, 붕화물, 황화물, 수소화물 또는 할로겐화물이다. 이들 가스의 원자 또는 분자는 또한 금속 막내로 흡수되거나 트래핑되어 원자 무질서를 유발시킬 수 있다. 반응물은 공동증착을 위한 증착 동안 연속적으로 공급될 수 있거나, 펄스화되어 연속 증착에 제공될 수 있다. 항균성 금속(들) 대 반응 생성물의 최종 비는 약 0.2 보다 커야 한다. 공기, 산소, 질소 및 수소가 특히 바람직한 반응물이다.
복합체 피막을 제조하기 위한 상기의 증착 기술은 앞서 기술된 보다 낮은 기재 온도, 높은 처리 가스 압력 및 낮은 입사각의 조건하에 또는 이러한 조건의 부재하에 사용될 수 있다. 하나 이상의 이들 조건이 유지되는 것이 바람직하며 피막에서 생성된 원자 무질서의 양을 증가시킨다.
본 발명에 따른 항균성 금속을 증착시키기 전에, 당해기술분야에 공지된 바와 같이 피막 대상 기재 또는 의료 장치상에 접착 층을 제공하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 라텍스 장치의 경우, Ti, Ta 또는 Nb 층이 먼저 증착되면 연속적으로 증착된 항균성 피막의 접착력을 증가시킨다. Ta가 사용되는 경우, 양극처리에 의해 형성된 탄탈륨 산화물과 같은 배리어층이 상기된 바와 같이 요구되어질 수 있다.
2. 창상 드레싱
본 발명에 따른 창상 드레싱은 초음파 접합에 의해 함께 적층된 적어도 2층, 바람직하게는 적어도 3층을 포함한다. 본 발명에 따른 3층 창상 드레싱은 사용할 때에 창상 대면 층인 제 1 층(12), 흡수성 코어를 형성하는 제 2 층(14), 및 외부층을 형성하는 임의의 제 3 층을 포함하는 것으로 도 2에서 도면부호(10)으로 일반적으로 도시되어 있다. 층(12, 14 및 임의의 16)은 드레싱(10)을 가로질러 간헐적인 위치로 배치된 초음속 접합점(18)에 의해 함께 적층된다.
A) 창상 대면 층
창상 드레싱(10)의 제 1 층(12)은 유체가 어느 한 방향 또는 양으로 이를 통해 스며들거나 확산되게 하는 관통된, 바람직하게는 비접착성 물질로 형성된다. 관통된 물질은 직포 또는 부직포를 포함하며, 면사 또는 깁과 같은 직물, 또는 폴리에틸렌, 나일론, 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르와 같은 중합체막, 또는 폴리우레탄 또는 폴리부타디엔 엘라스토머와 같은 엘라스토머, 또는 개방 발포 폴리우레탄 포움과 같은 포움으로 형성된 부직포가 바람직하다. 창상 드레싱용으로 유용한 예시적인 관통된 비접착성 물질은 미국 델라웨어 미들타운에 소재하는 어플라이드 익스트루전 테크놀로지즈, 인코포레이티드(Applied Extrusion Technologies, Inc.)에서 생산된, 압출, 엠보싱 및 배향 방법을 사용하여 고밀도 폴리에틸렌으로 형성된 부직포 창상 베일인 상표명 델네트 P530(DELNET P530: 등록상표)와 같은 부직포 메쉬를 포함한다. 이와 동일한 제품은 미국 뉴욕 브론엑스에 소재하는 프라스 서바이벌 시스템즈, 인코포레이티드(Frass Survival Systems, Inc.)의 창상 드레싱 롤(비접착성) 제품의 서브세트로서 상기 회사로부터 엑수-드라이 콘포맨트 2 (Exu-Dry CONFORMANT 2 : 등록상표) 창상 베일로서 시판된다. 그 밖의 유용한 부직포 메쉬는 미국 텍사스 리차드슨에 소재하는 윈필드 래버러토리이즈, 인코포레이티드(Winfield Laboratories, Inc.)가 시판하는 카렐리(CARELLE : 등록상표) 또는 나일론 90 (NYLON 90 : 등록상표)을 포함한다. 예시적인 직포 메쉬는 유리섬유 또는 아세테이트, 또는 면사 깁으로 형성될 수 있다. 하나의 예시적인 친수성 폴리우레탄 포움은 미국 뉴욕에 소재하는 더블유.알. 그레이스 앤 컴파니(W.R. Grace ＆ Co.)가 시판하는 하이폴(HYPOL : 등록상표)이다.
초음속 접합 기술과 관련하여 하기에 보다 완전하게 설명되어 있는 바와 같이, 제 1 층(12) 및 제 2 층(14) 중의 적어도 하나는 초음속 접합을 허용할 수 있는 중합체 물질, 즉, 편재된 열의 적용시에 용융된 후 냉각시에 함께 층을 융합시키는 물질이다.
B) 흡수층
제 2 흡수층은 창상으로부터 습기를 흡수하거나, 화상 드레싱의 경우 창상 다음에 습기를 보유시키기 위한 흡수성 물질로 형성된다. 바람직하게는, 흡수성 물질은 캐나다 온타리오 미시사우가에 소재하는 듀퐁 캐나다(Dupont Canada)가 시판하는 70/30 레이온/폴리에스테르 배합물인 손타라(SONTARA : 등록상표) 8411과 같은 흡수성 니들 펀칭된 부직포 레이온/폴리에스테르 코어이다. 이 제품은 아메리칸 화이트 크로스 무균 깁 패드로서 내셔날 페이턴트 메디칼(National Patent Medical)에서 시판된다. 그러나, 그 밖의 적합한 흡수성 물질은 직포 또는 부직포 물질을 포함하며, 레이온, 폴리에스테르, 레이온/폴리에스테르, 폴리에스테르/면사, 면사 및 셀룰로오스성 섬유와 같은 섬유로 만들어진 부직포가 바람직하다. 예로서, 크레이프된 셀룰로오스 와딩(wadding), 공기가 느껴지는 공기 함유 펄프 섬유, 면사, 깁, 및 창상 드레싱에 적합한 그 밖의 널리 공지된 흡수성 물질이 있다.
C) 외부층
창상 드레싱(10)의 제 3 층(16)은 임의적이지만, 습기 손실을 조절하거나 배리어층(예를 들어 습기, 산소 투과용)으로서 작용하여 항균성 피막으로서 역할을 수행하거나, 대안적으로, 접착성 층으로서 역할을 하여 창상 주위에 창상 드레싱을 고정시키기 위해 포함되는 것이 바람직하다. 화상 드레싱의 경우, 제 3 층(16)은 제 1 층(12)에서 사용되는 바와 같은 관통된 비접착성 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 층은 살균수 등이 첨가될 때 습기 투과를 허용한다.
D) 추가적인 임의의 층
추가의 층(도시되지 않음)은 창상 드레싱에서 널리 공지되어 있는 바와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 층(12, 14, 16) 사이에 또는 그 위에 포함될 수 있다. 이와 같이, 본원에 사용되는 용어 제 1, 제 2 및 제 3 층은 이러한 추가의 층을 배제시키는 것으로 의도되지 않는다.
E) 초음속 접합
제 1 및 제 2 층 (및 존재한다면, 바람직하게는 제 3 층)은 초음속 접합점(18)에 의해 드레싱(10)을 가로질러 간헐적인 이격 위치에서 함께 적층된다. 초음속 접합은 퀼팅(quilting) 분야에서 공지된 기술이므로, 더 이상 상세하게 기술되지 않을 것이다. 간략하게, 열(초음속파로 발생된) 및 압력은 제 1 및 제 2 층(12,14)의 플라스틱 물질 중 적어도 하나의 물질의 용융 및 후속적으로 냉각시에 층의 결합을 유발시키도록 초음속 호른(horn)을 통해 편재된 스팟에서 드레싱(10)의 어느 한 측면에 적용된다. 접합점은 편재된 원형 스팟으로 보이며 0.5cm 미만의 직경이 바람직하다. 제 3 층(16)이 존재하는 경우에는, 초음속 접합은 드레싱의 어느 한 측면으로부터 수행될 수 있으며, 세 개의 층(12, 14 및 16) 모두 하나로 결합될 것이다.
일정 간격 위치에서 층의 초음속 접합의 사용은 드레싱 특성을 보유하면서 층(12,14)의 흡수성 및 습기 관통 특성을 유지시키는 장점을 갖는다. 에지 봉합, 꿰맴 및 접착은 하나 이상의 이들 요망 창상 드레싱 특성을 간섭하는 단점을 갖는다. 더욱이, 드레싱을 가로질러 간헐적인 위치로 접합점(18)을 이격시킴으로써, 창상 드레싱은 탈적층을 야기시키지 않으면서 요망에 따라서 작은 크기로 커팅될 수 있다. 접합점들 사이의 간격을 바람직하게는 약 2.5cm 띄게 되면 드레싱이 약 2.5cm 크기로 커팅되게 하면서, 적어도 하나의 접합점을 유지시켜 적층된 층을 함께 보유시킨다.
F) 창상 드레싱상의 항균성 피막
본 발명의 창상 드레싱은 바람직하게는, 항균성 금속으로 형성된 항균성 피막을 포함한다. 피막은 하나 이상의 층(12, 14, 16)에 적용되지만, 가장 바람직하게는 제 1 창상 대면 층(12)에 적용되어 창상 다음에 편재된 항균 효과를 제공한다. 피막은 추가의 항균 효과를 위해 외부층(16)에도 또한 적용될 수 있다.
피막은 상기된 방법 및 미국특허 제 5,454,886호에 기술된 방법에 따라서 원자적으로 무질서하게 형성되는 것이 가장 바람직하다. 가장 바람직하게는, 피막은 상기된 바와 같이 간섭색을 생성시키기 위해 다층 항균성 피막으로서 형성된다. 이러한 방식으로, 피막은 감염을 제한하는 항균 효과를 제공할 뿐만 아니라 드레싱의 활성화의 인디케이터로서 작용한다. 피막의 상층이 창상 삼출물, 혈액 또는 첨가된 물과 같은 전해질을 접촉시킴으로써 활성화되기 때문에, 심지어 소량의 항균성 금속이 용해되더라도 검출 가능한 색 변화를 일으키며, 이는 항균 효과가 제공되고 있음을 나타낸다. 색 변화가 없다면, 추가의 수분이 색의 변화가 검출될 때까지 물을 첨가함으로써 피막에 제공될 수 있다. 본 발명의 창상 드레싱으로 화상을 치료하는 경우에, 창상 삼출물은 보통은 피막을 활성화시키기에 충분하다. 일단 활성화되면, 드레싱은 필요하다면 살균수를 첨가함으로써 습한 상태로 유지되어야 한다.
G) 창상 드레싱의 살균 및 포장
원자적으로 무질서하게 형성된 항균성 금속의 항균성 피막을 갖는 창상 드레싱은 원자 무질서를 아닐링시킴으로써 유용한 항균 효과를 감소시키거나 없앨 수 있는 과다한 열 에너지를 적용하지 않으면서 살균처리되는 것이 바람직하다. 감마선이 미국특허 제 5,454,886호에 기술된 바와 같이 이러한 창상 드레싱을 살균시키는데 바람직하다.
편재된 스팟에서 결합을 달성하고 드레싱의 어떠한 중요한 부분에 열을 적용하는 것을 피함으로써 원자적으로 무질서한 아닐링을 통해 항균 효과에 있어서 어떠한 현저한 감소도 피하기 때문에, 원자적으로 무질서한 항균성 금속으로 형성된 항균성 피막을 갖는 창상 드레싱 층을 적층시키는데 초음파 접합의 사용이 유리하다는 것이 인지되어야 한다.
살균처리된 창상 드레싱은 항균성 피막의 추가의 산화를 피하기 위해 광 투과를 배제하는 밀폐된 포장으로 밀봉되어야 한다. 경화된 폴리에스테르 벗김 가능한 주머니가 바람직하다. 이와 같이 밀봉된 항균성 창상 드레싱의 수명은 1년 이상이다.
H) 화상 치료
상기되고 실시예 3에 보다 상세하게 기술된 바와 같이 제조된, 원자적으로 무질서한 은으로 형성된 이중층 항균성 피막을 함유하는 본 발명의 화상 드레싱에 의한 동물 및 사람 연구는 감염을 억제하는데 우수한 결과를 나타냈다. 또한, 항균성 금속 피막은 드레싱 취급 방법을 개선시켜 정지를 감소시키고 드레싱에 가중치를 주어 치료 및 포장 동안 적소에 유지시키는 것으로 밝혀졌다. 사용할 때에, 드레싱은 습한 상태, 100% 상대 습도 상태로 유지된다. 창상 삼출물은 이러한 습도 수준을 유지시키기에 그 자체로서 충분할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 살균수를 예를 들어 매일 3회 첨가하면 충분한 것으로 밝혀졌다. 그런 다음, 창상 드레싱은 창상을 습하고 청결하게 유지시키도록 공지된 방식으로 감싸진다. 드레싱은 창상 관찰 및 청결 요건 때문에 교체되지만, 매 24시간 보다 자주 교체될 필요는 없으며, 훨씬 장기간 동안 항균 효과를 제공할 수 있다.
I) 장점
통상적인 화상 치료법과 대비되는 이러한 화상 드레싱의 장점은 하기에 설명되어 있다.
i) 드레싱에 인접한 용액중의 Ag+또는 은 종의 양은 60-100㎍/ml에서 용액중의 평형 상태에 있는 Ag+의 농도에 의해 조절되며, 이러한 양이라면 상당 기간 동안 지속적인 항균 효과를 제공하기에 충분하다. 매일 12회 적용된 0.5% 질산은 용액의 사용은 61,000㎍/in2/1일(ply 당 200μL/in2의 흡수 용량으로 8ply 드레싱을 가정하여 계산)은 이온에 점진적인 노출을 제공한다. 창상 낙루 최대치를 8ml/in2/1일로 가정하면, 본 발명의 은 피막된 드레싱에 대한 비교할 만한 계산은 800㎍/in2/1일이다.
ii) 질산은 치료법과 비교하여, 본 발명의 은 피막된 화상 드레싱은 환자, 및 상처 부위에서 변색에 의해 덜 영향을 받는 관련부로부터 떨어져 나오는 질산은으로부터의 오염을 제거하여, 병원(침대, 바닥 등)의 청소 비용을 감소시킨다.
iii) 질산은 치료의 경우에, 창상 드레싱에서 염화 이온과 Ag+이온 복합체는 간섭하여 비항균 영역을 형성한다. 본 발명의 은 피막된 창상 드레싱은 조절되고 과다하지 않은 평형 농도로 은 종을 지속적으로 방출시켜 은 종이 창상 계면에서 유용한 상태로 유지되게 보장한다.
iv) 창상 드레싱의 흡수성 코어는 창상 부위에서 높은 상대 습도를 유지시키고, 항균 효과를 유지시키며 새로운 세포종의 건조 및 탈수를 최소화시킨다. 흡수성 코어는 창상위에 "항균 영역"을 제공하며, 드레싱의 두께를 통해 연장되어 세균을 이주시키기에 충분한 체류/노출 시간을 생성시켜 세균을 죽인다. 이것은 은 이온이 염화 이온 또는 단백질에 의해 소모된 후 창상 표면에서 은 이온의 어떠한 대체도 없는 질산은 치료법과 같지 않다(확산의 가능성은 배제).
v) 창상 드레싱은 은 술파디아진 크림이 사용될 때 필요로 되는, 매일 12회의 습윤화 및 청결화를 필요로 하는 질산은 치료법과 마주대하는 저체온증 문제를 제한하는 어떠한 습윤화도 필요로 하지 않는다(매일 3회 이하).
vi) 창상 드레싱상에 은 피막은 비접착성이어서, 질산은 치료법에서 종종 사용되는 바와 같이 접착하는 드레싱 보다 창상 치료에 덜 파괴적이라는 것이 밝혀졌다.
viii) 전해질과의 접촉시에 은 이온 등을 방출시키는 상층 및 간섭색을 갖는, 본 발명의 은 피막된 창상 드레싱은 육안 식별이 가능한 색 변화를 제공하여 항균성 금속막이 활성화되었으며 은 이온이 방출되고 있다는 것을 나타낸다.
본 발명은 하기의 비제한적인 실시예에 의해 추가로 설명된다.
실시예 1
본 실시예는 제 1 및 제 2 등급 간섭색을 발생시키기 위해 항균성 은 상층으로 커버링되는 다양한 반사성 바닥층상에 다층 색 피막을 나타내려는 의도로 포함되어진 것이다. Ag, Ta 또는 Au의 유리 커버슬립 바닥층상에 스퍼터링되고 표 1에 기재된 스퍼터링 조건하에서 Ag의 상층으로 커버링되는 마그네트론에 의해 이중층 금속 피막을 생성시켰다. 바닥층으로서 Al을 나타내기 위해, 상부 Ag 층을 Al 호일상에 스퍼터링하였으며, Ag 스퍼터링 조건은 하기 표 1에 기재된 바와 같다.
| 스퍼터링 조건 | 바닥층 | 상층 |
| 표적 | 99.99% Ag, Ta, Au | 99.99% Ag |
| 표적 크기 | 20.3cm 직경 | 20.3cm 직경 |
| 처리 가스 | 100중량% Ar | 99/1 중량% Ar/O2 |
| 처리 가스 압력 | 40mTorr | 40mTorr |
| 동력 | 0.1kW | 0.05kW |
| 기재 온도 | 20℃ | 20℃ |
| 바닥 압력 | 2.0X10-6Torr | 2.0X10-6Torr |
| 양극/음극 거리 | 100mm | 100mm |
| 스퍼터링 시간/막 두께 | Ta - 16분, 220nmAg - 8분, 200nmAu - 9분, 200nm | 1-10분, 10-100nm |
| 전압 | Ta - 193VAg - 291VAu - 322V | 295V |
상층의 두께는 하기 표 2에 기재된 바와 같이 변경되었다. Ag, Ta 및 Au의 바닥층은 200nm의 두께를 가졌다. 생성된 이중층 피막은 표 2에 기재된 바아 같은 외관을 가졌다.
| 상층 두께 | 바닥층 Ag99/1% Ar/O2색 : 청동색 | 바닥층 Ag100% Ar색 : 은색 | 바닥층 Ta100% Ar색 : 회색 | 바닥층 Au100% Ar색 : 금색 |
| 10nm | 청동색/붉은색 | 담적색 | 연한 회색 | 황색/오렌지색 |
| 20nm | 자주색 | 핑크색/황색 | 은색 | 적갈색 |
| 30nm | 청색/자주색 | 연한 자주색 | 은색 | 청색 |
| 40nm | 연한 청색 | 회색/청색 | 금색 내지 은색 | 청록색 |
| 50nm | 연한 청색/황색 | 은색 | 자주색 내지 은색 | 암회색 |
| 60nm | 연한 황색 | 연한 황색 | 청색 내지 은색 | 연한 청색/녹색 |
| 70nm | 청동색 | 연한 녹색/황색 | 청색 내지 은색 | 황색 |
| 80nm | 자주색 | 연한 핑크색 | 올리브색 내지 회색 | 녹색/황색 |
| 90nm | 자주색/핑크색 | 핑크색 | 올리브색 내지 회색 | 올리브색 |
| 100nm | 청록색 | 청록색/핑크색 | 핑크색 내지 회색 | 연한 핑크색/황색 |
Ta 금속상에 형성된 피막은 스퍼터링의 약 10분 이내에 은색 또는 회색으로 변화하였으며, 이는 Ag 기준 금속으로 상층의 환원을 억제하는 배리어층이 필요하다는 것을 나타낸다.
0.15kW에서 96/4중량% Ar/O2조건이라는 것을 제외하고는 상기된 바와 같은 조건하에서 은 상층을 Al 호일 샘플상으로 스퍼터링하였을 때, 간섭색이 관찰되었다.
처리 가스를 96/4중량% Ar/O2로 변화시키고 900nm 막을 증착시킨 후, 67, 100, 140nm막을 달성하기 위해 약 1, 1.5 및 2.25분 동안 0.15kW, V=346V에서 96/4중량%Ar/O2에서 스퍼터링된 Ag의 상층으로 커버링시킴으로써 Ag 바닥층 샘플에 대한 스퍼터링 조건을 변화시켰다. 그 밖의 모든 조건은 표 1에 기재하였다. 생성된 간섭색은 각각 자주색, 청색 및 황색이었다.
실시예 2
본 실시예는 창상 드레싱 물질상에 이중층 항균성 은 피막을 나타내도록 포함된다. 은 바닥 층 및 은/산화물 상층으로 고밀도 폴리에틸렌 창상 드레싱, 콘포먼트 2(CONFORMANT 2 : 등록상표)를 피막시켜 지시 가치를 갖는 착색된 항균성 피막을 생성시켰다. 하기 표 3에 기재된 조건하에서 마그네트론 스퍼터링하여 피막층을 형성시켰다.
| 스퍼터링 조건 | 바닥층 | 상층 |
| 표적 | 99.99% Ag | 99.99% Ag |
| 표적 크기 | 20.3cm 직경 | 20.3cm 직경 |
| 처리 가스 | 94/4중량% Ar/O2 | 94/4중량% Ar/O2 |
| 처리 가스 압력 | 40mTorr | 40mTorr |
| 동력 | 0.3kW | 0.15kW |
| 기재 온도 | 20℃ | 20℃ |
| 바닥 압력 | 3.0x10-6Torr | 3.0x10-6Torr |
| 양극/음극 거리 | 100mm | 100mm |
| 스퍼터링 시간 | 7.5-9분 | 1.5분 |
| 전압 | 369-373V | 346V |
생성된 피막은 외관상 청색이었다. 손가락 끝 접촉은 색을 황색으로 변화시키기에 충분하였다. 바닥층의 두께는 약 900nm이었으며, 상층의 두께는 100nm였다.
억제 시험을 수행하였다. 무엘러 힌톤(Mueller Hinton) 아가를 페트리 접시로 분배시켰다. 아가 플레이트를 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus) ATCC#25923의 론으로 접종시키기 전에 표면 건조시켰다. 제조업자의 지시에 따라서 재구성된 박트롤 디스크스(Bactrol Discs)(디프코, 엠.(Difco, M.))로부터 접종물을 제조하였다. 접종 후 곧바로, 시험하려는 피막된 물질을 아가 표면에 위치시켰다. 접시를 37℃에서 24시간 동안 인큐베이션시켰다. 이러한 인큐베이션 후, 억제 영역(보정된 억제 영역 = 억제 영역 - 아가와 접촉하고 있는 시험 물질의 직경)을 계산하였다. 그 결과, 보정된 ZOI는 약 10mm였다.
피막을 질산 분해 및 원자 흡수 분석에 의해 분석하여 고밀도 폴리에틸렌 mg 당 0.24+/-0.04mg 은을 함유시켰다. 피막은 이차 이온 질량 분광학을 토대로 무시할 수 있을 정도의 오염물을 갖는 은(〉97%)과 산소의 합금이다. SEM에 의해 보여지는 피막은 매우 높은 다공성을 지녔으며, 10nm의 평균 그레인 크기를 갖는 굵은 원주형 구조내로 유기화되는 등축 나노결정으로 구성되었다. 은 방출 연구는 약 66mg/L의 평형 농도가 달성될 때까지(원자 흡수에 의해 결정됨), 즉 벌크 은 금속으로부터 예상되는 것 보다 50 내지 100배 더 높은 수준(용해도 ≤1mg/L)에 이르게 될 때까지 은이 피막으로부터 연속적으로 방출됨을 입증하였다.
스퍼터링 시간을 2분, 15초로 늘이기 위해 상층에 대한 피막 조건을 변화시켜 황색 피막을 생성시켰다. 상층은 약 140nm의 두께를 가졌으며, 손가락 끝 접촉하여 자주색으로 색을 변화시켰다. 유사하게, 스퍼터링 시간을 1분으로 줄여 자주색 피막을 생성시켜 약 65nm의 상층 두께를 달성하였다. 손가락 끝 접촉은 황색으로 색변화를 야기시켰다.
실시예 3
본 실시예는 본 발명에 따른 다층 화상 드레싱을 나타내도록 포함된다. 고밀도 폴리에틸렌 메쉬 드레싱 물질 콘포먼트 2(CONFORMANT 2 : 등록상표) 드레싱을 표 3의 스퍼터링 조건을 사용하여 실시예 2에 기술된 바와 같이 이중층 청색 항균성 피막으로 피막시켰다. 이러한 피막된 드레싱 물질의 두 개의 층을 니들 펀칭된 레이온/폴리에스테르(손타라(등록상표) 8411)로 형성된 흡수성 코어 물질의 위, 아래에 위치시켰다. 피막된 폴리에틸렌의 제 1 창상 대면 층은 측면이 내려간 청색 피막으로 배향된 반면, 피막된 폴리에틸렌의 제 3 외부층은 흡수성 코어를 향해 내측으로 대면하는 청색 피막으로 배향되었다. 드레싱을 가로질서 약 2.5cm 간격으로 모든 세 개의 층 사이에 접합점을 생성시키는 초음속 접합에 의해 세 개의 층을 함께 적층시켰다. 이것은 드레싱 부분에 적어도 하나의 접합점을 여전히 제공하면서, 보다 작은 창상의 치료를 위해 창상 드레싱이 약 2.5cm 크기 부분으로 커팅되게 하였다.
감마선 및 살균 용량의 25kGy를 사용하여 피막된 드레싱을 살균시켰다. 마무리처리된 드레싱을 밀봉된 개개의 경화된 폴리에스테르 벗김 가능한 주머니에 포장하였고, 이러한 형태로 1년 보다 긴 수명을 나타냈다.
마무리처리된 드레싱의 흡수 용량 및 수분 함량을 시험하여 피막 후에도 드레싱이 흡수 능력을 유지하고 있음을 보장하였다. 포장된 무균 드레싱을 시험하고, 피막되지 않은 비처리된 대조군 드레싱과 비교하였다. 시험 드레싱의 흡수 능력은 7.76g의 증류수 및 7.45g의 질산나트륨 대조군 드레싱에 의한 흡수와 비교하여 7.36g의 증류수 및 7.32g의 1.23 질산나트륨이었으며, 이는 두 물질의 경우에 유사하다는 것을 나타낸다. 피막된 드레싱의 적량 투과를 시험하였으며 대조군 드레싱과 상이하지 않음이 밝혀졌다. 수분 함유율은 피막된 드레싱의 경우 4.1%였으며, 비처리된 대조군의 경우 3.6%였다. 이들 결과를 토대로, 본 발명의 피막이 드레싱의 수분 관련된 특성을 변경시키지 않는다고 결론지었다.
상기 피막된 드레싱을 사용하여 다양한 정도의 화상을 지니고 있는 30명의 환자에 의한 임상 연구는 화상 "감염"을 감소시키는 능력을 입증하였으며(본 발명의 드레싱에 대해 4org./50생검 대 질산은 치료에 대해 16org./50생검), 상기 드레싱은 매일 12회 적용된 0.5%의 질산은 용액으로 대조군 화상 치료한 것과 비교하여, 매 25 시간 마다 변화되었고, 매일 3회의 살균수의 적용에 의해 100% 상대 습도에서 유지되었으며, 상기 드레싱은 매 24시간 마다 변화되었다. 상기된 "감염"은 1x105콜로니 형성 단위/g 조직 보다 큼을 의미한다.
실시예 4
본 실시예는 간섭색의 발생을 통해 색 변화를 야기시키기 위해 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉되어 있는 현장에서 발생된 상층을 갖는 항균성 물질을 입증하도록 포함된다. 실시예 3에 기술된 바와 같이 바닥층을 사용하여 고밀도 폴리에틸렌 창상 드레싱상으로 마그네트론 스퍼터링에 의해 단일층 항균성 피막을 생성시켰으며, 스퍼터링 조건은 실시예 2의 표 3에 기재된 바와 같이 하였다. 생성된 피막은 약 900nm 두께이었으며 외관상 청동색으로 보였다. 피막을 습한 손가락 끝 접촉(타액)으로 습윤화시켜 피막의 색을 청색으로 변화시켰다.
동일하게 연관되지 않지만, 색 변화는 반사성 바닥층 위에 상기된 바와 같은 반사성 및 투광성 상층의 설명을 충족시키는 박막의 현장에서의 발생 결과이고, 따라서 간섭색을 생성시키는데 필요한 조건을 생성시킨다고 믿어진다. 메카니즘은 다음과 같은 것으로 믿어진다. 피막상의 물은 피막의 두께 및 피막의 얇은 상층의 조성 둘 모두를 변화시켜 하부 피막과는 상이한 굴절률을 갖는 얇은 상층을 생성시켰다. 손가락 끝의 물은 (SEM으로부터 구멍인 것으로 공지되는) 막의 표면 구멍에 있는 공기를 대체시키기에 충분하여 막의 용해를 개시하며 얇은 층의 굴절률을 변화시켰다. 청색 간섭색은 공기/얇은 층 계면 및 얇은 층/바닥층 계면 둘 모두로부터 반사되는 입사광 및 변화된 청색을 생성시키기 위한 재조합의 결과이다.
본원에 기술된 모든 문헌은 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 사람의 수준을 나타낸다. 모든 문헌은 개개의 문헌이 본원에 인용되어지도록 개별적으로 나타내어진 바와 동일한 정도로 본원에 참고문헌으로 인용된다.
본원에 기술된 용어 및 표현은 달리 명시하지 않으면 제한이 아닌 설명을 하기 위한 용어로서 사용된다. 이러한 용어 및 표현을 사용함에 있어, 도해되고 설명되는 특징의 균등범위을 배제시키려는 의도는 없으며, 본 발명의 범위가 단지 하기의 청구의 범위만으로 한정되고 제한되는 것이 인지되어야 한다.
Claims (46)
- 부분 반사성 및 부분 투광성 상층으로 커버링될 때 간섭색을 발생시킬 수 있는 부분 반사성 물질의 바닥층;상기 바닥층 위에 형성된 상층으로서, 1종 이상의 항균성 금속을 함유하며 간섭색이 생성되게 하는 두께를 갖는 부분 반사성 및 부분 투광성 박막이고, 바닥층의 굴절률과 상이한 굴절률을 가지며, 상기 항균성 금속은 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉되어 있는 상층이 편재된 항균 효과를 지속적으로 제공하기에 충분한 농도로 항균성 금속의 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 알코올 또는 물 기재 전해질내로 방출시키기에 충분히 원자적으로 무질서하게 형성되는 상층을 포함하는 다층 항균성 물질.
- 제 1항에 있어서, 바닥층의 물질이 부분 반사형으로 Ag, Au, Pt, Pd, Cu, Ta, Al 및 1종 이상의 이들 금속의 합금 또는 화합물로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 물질.
- 제 2항에 있어서, 상층의 항균성 금속이 Ag, Au, Pt, Pd, Ir, Sn, Cu, Sb, Bi, Zn, 및 1종 이상의 이들 금속의 합금 또는 화합물로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 물질.
- 제 3항에 있어서, 바닥층의 물질 및 상층의 항균성 금속이 부분 반사형으로 Au, Ag, Pt, Pd 및 Cu로 구성된 군으로부터 선택된 금속이며, 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉되어 있는 상층이 편재된 항균 효과를 지속적으로 제공하기에 충분한 농도로 항균성 금속의 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 알코올 또는 물 기재 전해질내로 방출시키기에 충분히 원자적으로 무질서한 증기 증착에 의해 형성됨을 특징으로 하는 물질.
- 제 4항에 있어서, 바닥층 및 상층의 금속이 Ag, Pt 또는 Au임을 특징으로 하는 물질.
- 제 4항에 있어서, 상층이 상이한 물질의 원자 또는 분자를 갖는 매트릭스에서 증착에 의해 항균성 금속을 공동으로 연속적으로 또는 반응적으로 증착시켜 매트릭스내에 원자를 무질서하게 배치시킴으로써 형성되는 복합체 물질의 박막이며, 상기 상이한 물질이 생체 적합성 금속, 산소, 질소, 수소, 붕소, 황, 또는 할로겐, 또는 항균성 금속 또는 생체 적합성 금속중의 어느 하나 또는 둘 모두의 질화물, 탄화물, 붕화물, 할로겐화물, 황화물 또는 수소화물로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 물질.
- 제 6항에 있어서, 생체 적합성 금속이 Ta, Ti, Nb, V, Hf, Zn, Mo, Si 및 Al로 구성된 군으로부터 선택되며, 항균성 금속이 Ag, Au, Pt, Pd 및 Cu로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 물질.
- 제 6항에 있어서, 항균성 금속이 은이고, 상이한 물질이 산화은, 및 매트릭스내에 트래핑되거나 흡수된 산소를 함유하는 원자 또는 분자 중의 어느 하나 또는 둘 모두임을 특징으로 하는 물질.
- 제 1항에 있어서, 상층의 두께가 400nm 미만이고, 바닥층의 두께가 25nm 이상임을 특징으로 하는 물질.
- 제 8항에 있어서, 상층의 두께가 5 내지 210nm이고, 바닥층의 두께가 60nm 이상임을 특징으로 하는 물질.
- 제 8항에 있어서, 상층의 두께가 약 40 내지 160nm이고, 바닥층의 두께가 약 300nm 이상임을 특징으로 하는 물질.
- 제 1항에 있어서, 바닥층 및 상층이 의료 장치상에 제공됨을 특징으로 하는 물질.
- 제 10항에 있어서, 바닥층 및 상층이 창상 드레싱상에 제공됨을 특징으로 하는 물질.
- 부분 반사성 및 부분 투광성 상층으로 커버링될 때 간섭색을 발생시킬 수 있는 부분 반사성 물질의 바닥층을 제공하는 단계;상기 바닥층 위에 상층을 제공하는 단계로서, 1종 이상의 항균성 금속을 함유하며 간섭색이 생성되게 하는 두께를 갖는 부분 반사성 및 부분 투광성 박막이고, 바닥층의 굴절률과 상이한 굴절률을 가지며, 상기 항균성 금속은 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉되어 있는 상층이 편재된 항균 효과를 지속적으로 제공하기에 충분한 농도로 항균성 금속의 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 알코올 또는 물 기재 전해질내로 방출시키기에 충분히 원자적으로 무질서하게 형성되는 단계를 포함하여, 알코올 또는 물 기재 전해질에 대한 노출을 지시할 수 있는 다층 항균성 물질을 제조하는 방법.
- 제 14항에 있어서, 바닥층의 물질이 부분 반사형으로 Ag, Au, Pt, Pd, Cu, Ta, Al 및 1종 이상의 이들 금속의 합금 또는 화합물로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
- 제 15항에 있어서, 상층의 항균성 금속이 Ag, Au, Pt, Pd, Ir, Sn, Cu, Sb, Bi, Zn, 및 1종 이상의 이들 금속의 합금 또는 화합물로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
- 제 16항에 있어서, 바닥층의 물질 및 상층의 항균성 금속이 부분 반사형으로 Au, Ag, Pt, Pd 및 Cu로 구성된 군으로부터 선택된 금속이며, 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉되어 있는 상층이 편재된 항균 효과를 지속적으로 제공하기에 충분한 농도로 항균성 금속의 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 알코올 또는 물 기재 전해질내로 방출시키기에 충분히 원자적으로 무질서한 증기 증착에 의해 형성됨을 특징으로 하는 방법.
- 제 17항에 있어서, 바닥층 및 상층의 금속이 Ag, Pt 또는 Au임을 특징으로 하는 방법.
- 제 17항에 있어서, 상층이 상이한 물질의 원자 또는 분자를 갖는 매트릭스에서 증착에 의해 항균성 금속을 공동으로 연속적으로 또는 반응적으로 증착시켜 매트릭스내에 원자를 무질서하게 배치시킴으로써 형성되는 복합체 물질의 박막이며, 상기 상이한 물질이 생체 적합성 금속, 산소, 질소, 수소, 붕소, 황, 또는 할로겐, 또는 항균성 금속 또는 생체 적합성 금속중의 어느 하나 또는 둘 모두의 질화물, 탄화물, 붕화물, 할로겐화물, 황화물 또는 수소화물로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
- 제 19항에 있어서, 생체 적합성 금속이 Ta, Ti, Nb, V, Hf, Zn, Mo, Si 및 Al로 구성된 군으로부터 선택되며, 항균성 금속이 Ag, Au, Pt, Pd 및 Cu로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
- 제 19항에 있어서, 항균성 금속이 은이고, 상이한 물질이 산화은, 및 매트릭스내에 트래핑되거나 흡수된 산소를 함유하는 원자 또는 분자 중의 어느 하나 또는 둘 모두임을 특징으로 하는 방법.
- 제 14항에 있어서, 상층의 두께가 400nm 미만이고, 바닥층의 두께가 25nm 이상임을 특징으로 하는 방법.
- 제 19항에 있어서, 상층의 두께가 5 내지 210nm이고, 바닥층의 두께가 60nm 이상임을 특징으로 하는 방법.
- 제 21항에 있어서, 상층의 두께가 약 40 내지 160nm이고, 바닥층의 두께가 약 300nm 이상임을 특징으로 하는 방법.
- 제 14항에 있어서, 바닥층 및 상층이 의료 장치상에 제공됨을 특징으로 하는 방법.
- 제 23항에 있어서, 바닥층 및 상층이 창상 드레싱상에 제공됨을 특징으로 하는 물질.
- 관통된 비접착성 물질로 형성되는 제 1 창상 대면 층;제 1 층에 적층된 제 2 층으로서, 흡수성 물질로 형성되는 제 2층;제 1 층 및 제 2 층 중의 하나 또는 둘 모두에 적층된 임의의 제 3 층; 및탈적층화를 야기시키지 않으면서 드레싱이 일정 크기로 커팅되도록 드레싱상에 간헐적으로 이격된 초음속 접합점에 의해 함께 적층되는 제 1, 제 2 및 임의의 제 3 층을 포함하는 다층 적층된 창상 드레싱.
- 제 27항에 있어서, 제 1 층이 항균성 금속을 함유하는 피막을 포함함을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 27항에 있어서, 제 1 층이 1종 이상의 항균성 금속을 함유하는 박막을 포함하며, 상기 항균성 금속은 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉하는 박막이 편재된 항균 효과를 지속적으로 제공하기에 충분한 농도로 항균성 금속의 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 알코올 또는 물 기재 전해질내로 방출시키기에 충분히 원자적으로 무질서하게 형성됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 27항에 있어서, 제 1 층이부분 반사성 및 부분 투광성 상층으로 커버링될 때 간섭색을 발생시킬 수 있는 부분 반사성 물질의 바닥층;상기 바닥층 위에 형성된 상층으로서, 1종 이상의 항균성 금속을 함유하며 간섭색이 생성되게 하는 두께를 갖는 부분 반사성 및 부분 투광성 박막이고, 바닥층의 굴절률과 상이한 굴절률을 가지며, 상기 항균성 금속은 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉되어 있는 상층이 편재된 항균 효과를 지속적으로 제공하기에 충분한 농도로 항균성 금속의 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 알코올 또는 물 기재 전해질내로 방출시키기에 충분히 원자적으로 무질서하게 형성되는 상층을 포함하는 항균성 피막을 포함함을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 30항에 있어서, 다층 항균성 피막이, 색 변화가 창상 드레싱의 어느 측면에서든 검출될 수 있도록 제 1 및 제 3 층 둘 모두에 제공됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 30항에 있어서, 바닥층의 물질이 부분 반사형으로 Ag, Au, Pt, Pd, Cu, Ta, Al 및 1종 이상의 이들 금속의 합금 또는 화합물로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 32항에 있어서, 상층의 항균성 금속이 Ag, Au, Pt, Pd, Ir, Sn, Cu, Sb, Bi, Zn, 및 1종 이상의 이들 금속의 합금 또는 화합물로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 33항에 있어서, 바닥층의 물질 및 상층의 항균성 금속이 부분 반사형으로 Au, Ag, Pt, Pd 및 Cu로 구성된 군으로부터 선택된 금속이며, 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉되어 있는 상층이 편재된 항균 효과를 지속적으로 제공하기에 충분한 농도로 항균성 금속의 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 알코올 또는 물 기재 전해질내로 방출시키기에 충분히 원자적으로 무질서한 증기 증착에 의해 형성됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 34항에 있어서, 바닥층 및 상층의 금속이 Ag, Pt 또는 Au임을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 33항에 있어서, 상층이 상이한 물질의 원자 또는 분자를 갖는 매트릭스에서 증착에 의해 항균성 금속을 공동으로 연속적으로 또는 반응적으로 증착시켜 매트릭스내에 원자를 무질서하게 배치시킴으로써 형성되는 복합체 물질의 박막이며, 상기 상이한 물질이 생체 적합성 금속, 산소, 질소, 수소, 붕소, 황, 또는 할로겐, 또는 항균성 금속 또는 생체 적합성 금속중의 어느 하나 또는 둘 모두의 질화물, 탄화물, 붕화물, 할로겐화물, 황화물 또는 수소화물로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 36항에 있어서, 생체 적합성 금속이 Ta, Ti, Nb, V, Hf, Zn, Mo, Si 및 Al로 구성된 군으로부터 선택되며, 항균성 금속이 Ag, Au, Pt, Pd 및 Cu로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 36항에 있어서, 항균성 금속이 은이고, 상이한 물질이 산화은, 및 매트릭스내에 트래핑되거나 흡수된 산소를 함유하는 원자 또는 분자 중의 어느 하나 또는 둘 모두임을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 30항에 있어서, 상층의 두께가 400nm 미만이고, 바닥층의 두께가 25nm 이상임을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 34에 있어서, 상층의 두께가 5 내지 210nm이고, 바닥층의 두께가 60nm 이상임을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 38항에 있어서, 상층의 두께가 약 40 내지 160nm이고, 바닥층의 두께가 약 300nm 이상임을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 30항에 있어서, 바닥층 및 상층이 의료 장치상에 제공됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 40항에 있어서, 바닥층 및 상층이 창상 드레싱상에 제공됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 38항에 있어서, 바닥층의 물질 및 상층의 항균성 금속이 부분 반사형으로 Au, Ag, Pt, Pd 및 Cu로 구성된 군으로부터 선택된 금속이며, 알코올 또는 물 기재 전해질과 접촉되어 있는 상층이 편재된 항균 효과를 지속적으로 제공하기에 충분한 농도로 항균성 금속의 이온, 원자, 분자 또는 클러스터를 알코올 또는 물 기재 전해질내로 방출시키기에 충분히 원자적으로 무질서한 증기 증착에 의해 형성됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 43항에 있어서, 제 1 층 및 임의의 제 3 층이 부직포의 관통된 비접착성 고밀도 폴리에틸렌 물질로 형성됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
- 제 45항에 있어서, 제 2 층이 부직포의 흡수성 레이온/폴리에스테르 물질로 형성됨을 특징으로 하는 창상 드레싱.
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