SI22608A - Metoda in naprava za modifikacijo implantatov in umetnih ĺ˝il iz pet polimera - Google Patents

Abstract

Predmet izuma je postopek in naprava za obdelavo notranje površine cevi iz polietilenteraftalatnega (PET) polimera, ki se uporablja za implantate v žive organizme, na primer umetne žile. Postopek vsebuje namestitev polimemega implantata ali umetne žile v vakuumsko komoro, evakuiranje sistema in obdelavo z nevtralnimi kisikovimi atomi. Doza atomov, ki jo prejme umetna žila, je med 10 exp 18 m exp (-2) in 10 exp 26 m exp (-2), prednostno pa med 10 exp 20 m exp (-2) in 10 exp 22 m exp (-2). Tovrstna obdelava omogoči nasičenje površine umetne žile s polarnimi funkcionalnimi skupinami, kar vodi k povečanju površinske energije PET materiala in posledično izboljšanju adhezivnosti biokompatibilnih prevlek. Predmet izuma je tudi naprava, ki omogoča tovrstno obdelavo.

Description

METODA IN NAPRAVA ZA MODIFIKACIJO IMPLANTATOV IN UMETNIH ŽIL IZ PET POLIMERA

Predmet izuma je metoda in naprava za modifikacijo implantatov in umetnih žil iz PET polimera, torej postopek za obdelavo notranje površine cevi iz polietilenteraftalatnega (PET) polimera, ki se uporablja za implantate v žive organizme, na primer umetne žile. Postopek po izumu vsebuje namestitev polimernega implantata ali umetne žile v vakuumsko komoro, evakuiranje sistema in obdelavo z nevtralnimi kisikovimi atomi. Doza atomov, ki jo prejme umetna žila, je med 10¹⁸ m^-2 in 10²⁶ m^-2, prednostno pa med IO²⁰ m^-2 in 10²² m^-2. Tovrstna obdelava omogoči nasičenje površine umetne žile s polarnimi funkcionalnimi skupinami, kar vodi k povečanju površinske energije PET materiala in posledično izboljšanju adhezivnosti biokompatibilnih prevlek. Predmet izuma je tudi naprava, ki omogoča tovrstno obdelavo.

1. Prikaz problema

Kardiovaskularna obolenja so še vedno največji vzrok umrljivosti v razvitem svetu. Tako samo v ZDA zaradi posledic teh obolenj umre milijon ljudi na leto, kar je dvakrat več od umrljivosti za rakom. S tem so povezani tudi stroški zdravljenja, ki v ZDA predstavljajo kar 100 milijard dolarjev letno.

Kardiovaskularna obolenja povzročajo zoževanje sten žil ali stenozo, kar lahko pripelje do popolne zapore žile, to je tromboze in s tem do zaustavitve pretoka krvi. Eden od načinov zdravljenja te bolezni je operativni poseg in zamenjava obolele žile. V te namene kirurgi uporabljajo še zdrave dele žil, kadar pa teh ni, uporabijo implantate iz polimernih materialov. Tovrstni polimerni implantati morajo zagotavljati predvsem biokompatibilnost, hkrati pa tudi ustrezne mehanske lastnosti, zlasti fleksibilnost umetne žile in enostavnost kirurške namestitve.

Najbolj pogosto uporabljena polimerna materiala za umetne žile sta polietilenteraftalat (PET) in politetrafluoroetilen (PTFE). Oba se že vrsto let uporabljata za umetne žile, vendar zaradi svojega trombogenega značaja nista idealna nadomestka. Oba materiala imata slabo hemokompatibilnost, kar pomeni, da notranja stena umetne žile ni kompatibilna s krvjo, ki teče ob njej. To povzroča nespecifično adsorpcijo beljakovin in celic krvi na površini polimera. Prav zaradi te lastnosti je velika verjetnost, da se po določenem času po operaciji na steni umetnih žil pojavijo obloge fibrinskih vlaken in krvnih celic (krvnih strdkov), ki so eden glavnih povzročiteljev tromboze. Predvsem ie to pogost pojav pri umetnih žilah manjših premerov (< 6 mm), saj je tu pretok krvi manjši in je zato veijetnost nastanka tromboze večja. Tako je, dolgoročno gledano, okrevanje bolnikov z umetnimi žilami slabo, saj je te potrebno v večini primerov po 2 do 5 letih ponovno zamenjati.

Za izboljšanje pretoka krvi po obolelih predelih žil se uporabljajo tudi opornice ali tako imenovani stenti, ki se vstavijo v žilo in jo na obolelem predelu razširijo ter ponovno omogočijo pretok krvi po njej. Stenti so izdelani iz različnih materialov, večinoma so iz jekla, tantala ali platine, v zadnjem času pa se uporabljajo tudi polimerni stenti, ki so cenejši v primerjavi s prvimi, saj so iz polietilenteraftalata (PET) in politetrafluoroetilena (PTFE) ali poliuretana (PU). Žal pa tudi ti v popolnosti ne zadovoljujejo potreb po hemokompatibilnosti in jih je prav tako kot umetne žile potrebno prevleči s substancami, ki preprečujejo ponovno nastajanje ateroskleroze in delujejo protitrombogeno (npr. heparin). Na trgu se pojavljajo že tudi stenti, ki omogočajo t.i. kontrolirano sproščanje substanc oz. učinkovin (drug delivery systems), ki delujejo protitrombogeno ali pa omogočajo hitrejše zdravljenje.. Vendar pa zaradi visoke cene takšne vrste stentov vstavljajo le v posebnih primerih.

Žilni vsadki iz Dacrona (PET) so v glavnem pleteni ali tkani, kar jim daje ustrezne mehanske lastnosti, vendar pa tudi precejšnjo poroznost. V primeru vstavitve pletenih ali tkanih žilnih vsadkov, ki ne vsebujejo nanosov, je le te potrebno neposredno pred vstavitvijo obdelati s pacientovo krvjo »preclotting«. Sicer pa so za zmanjšanje poroznosti PET žilnih vsadkov v uporabi različni nanosi, ki jih je potrebno vezati na umetno žilo in morajo zadovoljiti biokompatibilnosti. Eden takšnih nanosov je kolagen, ki je po navadi na površino PET vezan s pomočjo glutaraldehida, za katerega pa se predvideva, da zavira oz. celo preprečuje normalni razvoj plasti endotelnih celic v lumnu žilnega vsadka. Kolagenska plast v notranjosti sintetičnega žilnega vsadka je po navadi obdelana še s plastjo heparina, ki je klinično najpogosteje uporabljeno protikoagulacijsko sredstvo. Kljub temu, da s heparinom obdelane površine do neke mere preprečujejo trombozo, je za učinkovitejše preprečevanje tromboze predvsem potrebno izboljšati način vezave protikoagulacijskega sredstva.

Pri nanosih je posebej pomembna dobra adhezija s površino umetne žile in biokompatibilnost materiala. Predvsem je nezaželeno spiranje nanosov, ob neprestani izpostavljenosti pretoku krvi ob steni umetnih žil. Zato je potrebno biokompatibilno prevleko na steno umetnih žil zelo dobro pričvrstiti, hkrati pa ohraniti mehanske lastnosti umetnih žil. Kljub različnim metodam, ki naj bi zagotovile izboljšanje hemokompatibilnosti umetnih žil in boljšo adhezijo nanosov, zaenkrat problem še ni zadovoljivo rešen.

Za modifikacijo polimernih površin se pogosto uporabljajo različne kemijske obdelave, ki pogosto vplivajo tudi na mehanske lastnosti celotnega materiala. Poleg tega pa imajo omejitve tudi pri geometriji, saj pri določenih geometrijah ne dosežemo zaželene modifikacije celotne površine. Posebej zahtevna je modifikacija notranjih sten ozkih dolgih cevi, kakršne so umetne žile. Zato je modifikacija notranje stene umetne žile s tovrstnimi metodami običajno neenakomerna.

2. Stanje tehnike

Umetne žile izdelane iz polimera PET so opisane v patentnih dokumentih WO0215951 in FR2748198. Zaradi slabe biokompatibilnosti in velike poroznosti je potrebno notranjo steno teh žil prevleči s primemo prevleko, kar pa v dokummentih WO0215951 in FR2748198 ni navedeno.

Površinske lastnosti polimernih materialov, kamor sodijo tudi umetne žile izdelane iz PET polimera, lahko spremenimo z različnimi metodami. Te v splošnem delimo na mehanske in kemijske. Mehanske metode obdelave niso posebej zanimive, saj največkrat povzročajo poškodbe in spremembe siceršnjih lastnosti materiala, čemur pa se želimo izogniti. Kemijske metode obdelave nadalje delimo na mokre kemijske metode, ki vključujejo obdelave z različnimi kemijskimi reagenti v vodnih ali drugih tekočih medijih, in obdelave s plini oziroma delci, ki vključujejo tudi plazemske obdelave, obdelave z ionskimi curki, elektronskimi curki, fotonskimi curki - laserji, rentgenskimi in drugimi energetskimi žarki.

Postopki obdelave površine z mokro kemijsko metodo imajo v splošnem tri pomanjkljivosti: prva je slaba kontrola kemijskih reakcij, ki stečejo na notranjih stenah umetnih žil; druga je neenakomernost obdelave sten; tretja pa je ta, da na stenah ostanejo nekateri reaktanti ali tudi nečistoče nastale pred, med ali po reakcijah, kar je opisano npr. v patentnih dokumentih JP9169644 in GB717045. Za pripravo površine polimera PET z mokrim kemijskim postopkom pred nanosom bio-/hemo-kompatibilne prevleke, poznamo različne metode mokre aktivacije z različnimi raztopinami. Primer takšne raztopine je npr. mešanica formaldehida in ocetne kisline kar je opisano v patentu US5278063 in različne mešanice mlečne kisline in ε-kaprolaktona, kar je opisano v patentu US6107453.

V splošnem se te metode ne uporabljajo samo za pripravo površin, ampak tudi neposredno za nanos materiala na površino implantatov - to je mešana kemijska mokra metoda, kjer s pridom uporabimo pojav interakcije in s tem vezave reaktantov na površini. Takšni materiali za neposredni nanos, ki deloma nadomestijo predhodno pripravo površine za nanos ali funkcionalizacijo/aktivacijo, so lahko različni bio-adsorpcijski in/ali bio-aktivnimi materiali, kot so materiali, ki vsebujejo polialfahidroksi kislino, poliglikolno kislino, polimlečno kislino, polikaprolakton, polidioksanon, poliglukonat, kopolimer polimlečne kisline in polietilen oksid, modificirano celulozo, kolagen, polihidroksibutirat, polianhidrid, polifosfoester, poliaminsko kislino in njim podobne materiale. Rešitve problema z nanosi so oisane v patentnih dokumentih EP1400218, US2004098095, WO0215951 in WO0166161. Vendar z nanosom teh materialov še vedno ni rešen problem hemokompatibilnosti površine, na katero je potrebno nanesti vsaj še eno plast materiala za preprečevanje trombogenih lastnosti. Ti nanosi pa imajo prav tako slabo oprijemljivost s površino in so značilno neenakomerno porazdeljeni po notranji površini implantatov.

V literaturi, npr. v patentnem dokumentu CH602093 najdemo veliko zaščitenih postopkov, s katerimi na umetne žile, prednostno spletene iz polimera PET, nanesemo spojine, ki zaščitijo žile pred preuščanjem tekočine in pred trombogenimi reakcijami. To je pisano v patentnih dokumentih WO0215951 in WO9608149. Kot zaščitna ali kot nosilna plast takšnega materiala, ki prepreči poroznost žile, se lahko uporabi hitozan, ki v tem primeru predstavlja nosilni sloj, na katerega se nato nanese protitrombogene substance, v tem primeru polivinilalkohol (PVA). Hitozan je naravni polisaharid, ki se topi v kislih raztopinah, kjer je pH manj kot 5.5 in postane netopen pri fiziološkem pH-ju. Struktura hitozana je podobna celulozi, vsebuje pa tudi aminske skupine. Hitozan je mogoče uporabiti kot strukturni sloj, ki optimira prepustnost PET žilnih vsadkov in obenem služi kot nosilec za protitrombogene nanose. Mokri kemijski postopki, s katerimi nanašamo na PET žile proti-trombogene prevleke, vključujejo tudi kisle raztopine hitozana ali polisaharidov, raztopine polimerov in ne-ionskih detergentov. Nanos takšnega materiala dosežemo z namakanjem v raztopino ali pršenjem raztopine po površini. Površinski nanos se stabilizira z zračnim sušenjem ali drugimi oblikami zamreževanja adsorbiranih filmov, ki po stabilizaciji ustvarijo stabilno membrano. Takšne in tem podobne postopke, ki se uporabljajo pri izdelavi primemo prepustnega in obenem hemokompatibilncga nanosa, najdemo v patentnih dokumentih WO9608149, EP1501565, FR2793693, DE19724869, W02005053765, US4326532, US20060228391 inUS20040234575. Stabilizacija in vezava teh polisaharidov na polimernih površinah implantatov je posledica hidrofobnih reakcij z drugimi materiali, Van der Waalsovih privlačnih sil, elektrostatičnih interakcij, vodikovih vezi, ionskih interakcij, zamreževanja polisaharidov in/ali kovalentne vezave na/s polimerno površino implantata. Na kakovost vezave nanosa/prevleke ali/in bio-aktivnega materiala, vezanega na površino, lahko vpliva tudi predhodna priprava le te.

Poleg mokre kemijske obdelave z reagenti lahko površino pred nanosom pripravimo tudi s tako imenovanimi suhimi metodami, kjer kot reagente uporabimo pline oziroma različne delce. Te metode omogočajo kovalentno vezavo nanosov in bio-aktivnih molekul, ki se vežejo direktno ali preko vmesne molekule na površino obdelanega substrata. Tako lahko na primer obdelamo površine s curki svetlobnih fotonov (UV, IR in vidna svetloba), ki povzročajo različne fotokemične reakcije. Takšne reakcije omogočajo kovalentno vezavo različnih nanosov, med katere sodijo tudi bio-aktivne snovi. Opisane so v patentnih dokumentih US4331697, US4973493, US4979959 in US5258041. Pri uporabi takih fotokemičnih reakcij je izbira substratov zelo omejena in določena z vrstami in lastnostmi polimerov, kot je opisano v patentnem dokumentu JP10130823. Poleg tega svetlobno sevanje včasih povzroči tudi degradacijo polimerov, na primer s cepljenjem polimernih verig. Pri obdelavi substratov, kot so umetne žile, s curki fotonov, pa naletimo tudi na problem enakomernosti obdelave notranje površine ozkih žil.

V patentnih dokumentih je opisana tudi obdelava površine polimera PET z visoko energijskimi fotoni kot so rentgenski žarki in gama sevanje. Kot izvor le teh lahko uporabimo rentgenske cevi ali radioaktivne izotope. Ker je vdorna globina teh žarkov na polimerih veliko večja od fotonov v območju vidne in ultravijolične svetlobe, te metode niso posebej uporabne za predhodno pripravo polimernih površin. Uporablja pa se za preprečevanje in zaviranje obolenj, kot so restenoza v koronami arteriji šele po implantaciji stentov ali balonski angioplastiki, kjer ο

manjšo količino radioaktivnega izotopa nanesemo na površino PET implantata; opisano v patentnem dokumentu US7192395.

S problemom enakomernosti priprave notranje površine žil se srečamo tudi pri uporabi ionskih in elektronskih curkov, s katerimi je težko doseči notranje površine implantatov. Curke električno nabitih delcev je možno manipulirati z elektromagnetnim poljem, na katerega pa se svetlobni (UV, IR, vidna svetloba) in visoko energijski fotoni ne odzivajo. Vdorna globina teh delcev je določena z njihovo vpadno energijo, ki tudi določa globinske poškodbe in degradacijo polimernega materiala. Uporabljeni curki z energijami delcev nekaj keV ali celo Me V, največkrat niso primerni za obdelavo polimernih površin, saj se ob interakcijah le teh na površini sprošča velika energija, ki lahko povzroči povišano temperaturo in s tem dodatno degradacijo polimera.

Kombinacijo obdelave površine, ki vključuje fotone, ione in elektrone ter nekatere druge vzbujene delce najdemo v plinskih razelektritvah, ki jih pogosto imenujemo plazme. Plazme se delijo na termodinamsko ravnovesne in neravnovesne. Značilnosti plazme so odvisne od vrste razelektritve, vrste plina ali plinske mešanice in tlaka. Termodinamsko ravnovesne plazme niso primerne za obdelavo polimernih materialov, saj je temperatura plina tako visoka, da povzroči njihovo termično degradacijo. Uporabnejše so termodinamsko neravnovesne plazme, pri katerih je temperatura plina bistveno nižja. Obdelava polimera PET s termodinamsko neravnovesno plazmo je zaščitena z več patenti. Plazemska obdelava notranje površine PET embalaže je opisana v patentnih dokumentih JP57138923 in W002091064. Po teh dveh patentnih dokumentih se plazma uporablja za aktivacijo površine PET. Aktivacija površine PET in nanos dodatnega materiala pa je opisan v patentnih dokumentih FR2783667 in US20010044655. Termodinamsko neravnovesne plazme so primerne tudi za obdelavo občutljivih izdelkov iz PET polimera, kamor sodijo implantati in umetne žile, kot je opisano v patentnih dokumentih US4326532, USUS2003149126, US4927676, US4326532 in WO0215951. Prav tako pa je mogoče narediti površine PET umetnih žil bolj hemokompatibilne s plazemskimi nanosi CF skupin, kar je opisano v patentnem dokumentu US5034265. Pomanjkljivost vseh plazemskih aktivacij in funkcionalizacij površin je nehomogena obdelava, omejen nastanek funkcionalnih skupin, povišanje temperature materiala med obdelavo in površinska degradacija polimera zaradi interakcije ionov s površino. Vsak nizko-energijski ion iz plazme, ki doseže površino polimera, se na njej rekombinira s skoraj

100% verjetnostjo, kar pomeni, da svojo energijo, kije najmanj lOeV, lahko pa tudi precej več, prenese na površino in s tem segreva površino obdelovanca. Višja ko je kinetična energija iona, tem hitreje se polimer segreva in posledično degradira, na površini pa ostane manj funkcionalnih skupin, ki bi omogočale optimalno kovalentno vezavo hemokompatibilnega nanosa. Pri plazemski aktivaciii PET polimera nastanejo na površini obdelovanca polarne funkcionalne skupine kot so C=O, C-O, COOH in COOR. Koncentracija in vrsta funkcionalnih skupin je odvisna tudi od uporabljenega plina, v katerem se generira plazma, kar je opisano v patentnem dokumentu JP10130823.

Naloga in cilj tega izuma je obdelava notranje površine cevi iz polietilenterafitalatnega (PET) polimera, torej modifikacija implantatov in umetnih žil iz PET polimera tako, da ne bo pomanjkljivosti znanih rešitev ter da bodo po izumu obdelani implantati zagotavljali dolgotrajno in zanesljivo uporabo.

Po izumu je naloga rešena z metodo in napravo za modifikacijo implantatov in umetnih žil iz PET polimera po neodvisnih patentnih zahtevkih.

Po izumu je alternativa navedenim znanim metodam priprave površine implantatov iz PET polimera uporaba curka nevtralnih atomov, ki polimerno površino aktivirajo in funkcionalizirajo. Nevtralnih atomov ni mogoče usmegati z elektromagnetnim poljem, saj njihovo gibanje določa le difuzija in usmeijen tok plina. Prav zaradi tega lahko dosežejo najtežje dostopne površine in pore znotraj implantatov kot so umetne žile. Njihova potencialna energija je enaka polovici disociacijske energije molekule, iz katere nastanejo, in znaša za kisikove atome približno 2.5 eV, kar je mnogo manj od energije ionov iz plazme. Verjetnost za njihovo rekombinacijo na površini polimera PET je manjša od 50%, zato se lahko tudi večkrat odbijejo od površine in tvorijo raznovrstne funkcionalne skupine tudi na najbolj nedostopnih mestih površine. Interakcije atomov s površino polimera so omejene le na zgornje atomame plasti obdelovanca in ne povzročajo globinskih poškodb materiala. Pri nanosu hemokompatibilnih snovi pa z njim tvorijo neposredne kovalentne vezi ali vezi preko posredne molekule. Podatkov o tej metodi za pripravo površine polimernih PET implantatov in umetnih žil v literaturi ni.

3. Opis rešitve problema in izvedbeni primer

Metoda in naprava za obdelavo umetne žile je opisana s pomočjo slik, ki prikazujejo:

Sl 1 Prenledni YPS snekter nnvršine umetne žile nred obdelave s kisikovimi atomi

- - - - _σ- - _A- - i- - ------ ---------- ----- χ22 -2

Sl. 2 Pregledni XPS spekter površine umetne žile po prejeti dozi 10 m

Sl. 3 Visokoločljivi XPS spekter ogljika C ls pred obdelavo

Sl. 4 Visokoločljivi XPS spekter ogljika C ls po prejeti dozi 10²² m^-2

Sl. 5 Površinska napetost umetne žile v odvisnosti od prejete doze atomov kisika

Sl. 6 Shema naprave za funkcionalizacijo umetnih žil

Površinsko energijo umetne žile povečamo z izpostavo površine nevtralnim atomom kisika. Atomi kisika so kemijsko aktivni in reagirajo s površino organskega materiala tako, da se kemijsko vežejo na površino. Značilnosti kemijskih vezi so odvisne od prejete doze atomov. Dozo atomamega kisika določimo z metodami za merjenje gostote kisikovih atomov, na primer titracijo NO ali katalitičnimi sondami. Obe metodi dasta domala enake rezultate. Primeijava obeh metod je na primer opisana v znanstvenem članku M. Mozetič, A. Ricard, D. Babič, I. Poberaj J. Levaton, V. Monna, U. Cvelbar: Comparison of NO titration and fiber optics catalytic probes for determination of neutral oxygen atom concentration in plasmas and postglows, Journal of Vacuum Science and Technology A21(2), Mar/Apr 2003, p.369-374. Pri majhni dozi se atomi kisika vežejo predvsem v obliki C-0 in C=O funkcionalnih skupin, pri povišani dozi pa nastanejo tudi O-C=O skupine. Pojav funkcionalnih skupin je mogoče detektirati z rentgensko fotoelektronsko spektroskopijo (XPS). Slika 1 prikazuje XPS spekter površine umetne žile pred obdelavo s kisikovimi atomi in slika 2 po prejeti dozi 10²² m^-2. Na površini neobdelanega materiala je razmeroma majhna koncentracija kisika. Semikvantitativna analiza spektra pokaže, da je koncentracija kisika okoli 25 atomskih procentov, kar je značilnost materiala PET. Po prejeti dozi 10²² m^-2 se koncentracija kisika poveča na okoli 40 atomskih procentov. Z natančno analizo ogljikovega vrha C ls v XPS spektru lahko ugotovimo kemijsko vezavo ogljikovih atomov na površini materiala. Slika 3 prikazuje ogljikov vrh pred obdelavo s kisikovimi atomi, slika 4 pa po prejeti dozi 10²² m^-2. V obeh primerih je vrh sestavljen iz podvrhov, ki pripadajo določeni vezavi ogljikovih atomov. Podvrh (A) pripada vezavi C-C in C-H, podvrh B funkcionalni skupini C-O, podvrh C pa skupini O-C=O. Po obdelavi s kisikovimi atomi se pojavi nov podvrh D, ki pripada C=O skupini, povečata pa se tudi podvrhova B in C. Očitna razlika v koncentraciji funkcionalnih skupin med neobdelanim in obdelanim materialom je posledica kemijske vezave kisika v površinsko plast obdelovanca.

Zaradi dodatne funkcionalizacije obdelovanca, ki je posledica obdelave s kisikovimi atomi, se spremeni površinska napetost obdelovanca. Na sliki 5 je prikazana površinska napetost v odvisnosti od doze kisikovih atomov. Že majhna doza okoli IO²⁰ m^-2 povzroči porast površinske energije. Po prejeti dozi okoli 10²² m^-2 pa postane površinska energija malo odvisna od prejete doze, kar pomeni, da je površina domala nasičena s polarnimi funkcionalnimi skupinami.

Ker atomi kisika nimajo znatne kinetične energije, ne prodrejo v notranjost organskega materiala in zaradi tega ne spremenijo siceršnjih lastnosti obdelovanca. Obenem ostane obdelovanec med funkcionalizacijo s kisikovimi atomi pri sobni temperaturi, kar izključuje morebitne modifikacije materiala, ki bi bile posledica povišane temperature.

Na sliki 6 je prikazana shema naprave za obdelavo umetnih žil s kisikovimi atomi. Naprava sestoji iz jeklenke kisika 1, dozirnega ventila 2, komore za disociacijo molekul kisika 3, cevi 4 in obdelovalne komore 5 za obdelavo žile 6. Molekulami kisik iz jeklenke 1 skozi dozirni ventil 2 vodimo v disociacijsko komoro 3, v kateri del molekul razpade na proste atome kisika. Plin iz disociacijske komore 3 skozi cev 4 vodimo v notranjost žile 6. V notranjosti žile 6 atomi kisika iz disociacijske komore 3 reagirajo z organskim materialom in na notranji površini žile 6 tvorijo s kisikom bogate funkcionalne skupine. Tlak v obdelovalni komori 5 je med obdelavo žile 6 manjši od tlaka na izhodu iz dozirnega ventila 2. Obdelovalno komoro 6 lahko črpamo z vakuumsko črpalko 7, tako da je tlak v obdelovalni komori 6 nižji od navadnega zračnega tlaka. Cev 4 je lahko katerekoli oblike. Premer na tisti stran cevi 4, ki sega v žilo 6, je manjši ali enak notranjemu premeru žile 6, premer ostalega dela cevi 4 pa je poljuben. Cev 4 je izdelana iz kateregakoli materiala, prvenstveno pa iz materiala, ki ima nizek koeficient za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika O + O —» O₂. Na ta način dosežemo majhne izgube atomov na poti iz disociacijske komore 3 skozi cev 4 do žile 6. Položaj cevi 4 glede na žilo 6 se med obdelavo s kisikovimi atomi spreminja. S tem je omogočena enakomerna obdelava celotne notranje površine žile 6. Položaj cevi 4 glede na žilo 6 se lahko spreminja na tri načine: 1. žila 6 miruje in se premika cev 4; 2. žila 6 se premika in miruje cev 4; 3. kombinacija načinov 1. in 2. Povezava med disociacijsko komoro 3 in cevjo 4 je lahko

Ιο fiksna, kar pomeni, da se obe enako premikata, ali variabilna kar pomeni, da se pomika cev 4, disociacijska komora 3 pa je fiksna. Žilo 6 obdelamo s kisikovimi atomi iz disociacijske komore 3 tako, da opravi cev 4 pot skozi celotno žilo. Alternativno obdelamo žilo 6 tako, da se cev 4 glede na žilo 6 večkrat pomakne za celotno dolžino žile 6. Relativna hitrost pomikanja žile je lahko stalna ali spremenljiva. Hitrost plina lahko uravnavamo ali z nastavitvijo dozirnega ventila 2 ali z nastavitvijo črpalke 7 ali z obojim. Hitrost plina v cevi 4 je lahko kakršnakoli, prvenstveno pa večja od 3 m/s.

Claims (7)

1. Metoda za modifikacijo implantatov in umetnih žil narejenih iz PET polimernih materialov, označena s tem, daje žila izpostavljena atomom kisika z dozo preko 10 m , prednostno dozi med 10 m in 10 m in bolj prednostno dozi med 10 m in 10²³m-².

2. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, daje vir atomov kisika izven žile.

3. Naprava za modifikacijo umetnih žil iz PET polimera, označena s tem, da sestoji iz disociacijske komore, cevi za dovod atomov v notranjost žile in obdelovalne komore.

4. Naprava po zahtevku 3 označena s tem, da je tlak v obdelovalni komori nižji od zračnega tlaka.

5. Naprava po zahtevku 4, označena s tem, da se cev pomika skozi notranjost žile.

6. Naprava po zahtevku 4, označena s tem, da je cev za dovod atomov v notranjost žile narejena iz ali prevlečena z materialom z nizkim rekombinacijskim koeficientom za reakcijo O + O —* O₂.

7. Naprava po zahtevku 4, označena s tem, daje hitrost plina v cevi večja od 0,1 m/s, prednostno večja od 3 m/s.