(57)【要約】      （修正有）【課題】抗菌性を有し、簡単な方法で製造可能な医療装置を提供する。【解決手段】体外血液処理のための医療装置は抗菌性表面コーティングを含み、抗菌性表面コーティングが粉末コーティングである。また、粉末コーティングは金属表面上に適用されること、および／または医療装置が装置ケースを含んでおり、粉末コーティングは装置ケース上に少なくとも部分的に適用される。さらに、医療装置の表面上の細菌および微生物を制御するための方法は、粉末コーティングが抗菌効果を有する成分、特に添加剤を含有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗菌性表面コーティングを含み、前記抗菌性表面コーティングが粉末コーティングであることを特徴とする、体外血液処理のための医療装置。
【請求項２】
前記粉末コーティングは金属表面上に適用されること、および／または前記医療装置が装置ケース（１００）を含んでおり前記粉末コーティングは前記装置ケース（１００）上に少なくとも部分的に適用されることを特徴とする、請求項１に記載の医療装置。
【請求項３】
前記粉末コーティングは、イオンおよび／またはラジカルのエミッタである成分（特に添加剤）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の医療装置。
【請求項４】
抗菌効果を有する成分（特に添加剤は）粉末コーティングに組み込まれることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項５】
前記成分または添加剤は、イオン化および／または光触媒効果を有する有機金属物質（特に殺菌作用を有するオリゴマー）であることを特徴とする、請求項３または４に記載の医療装置。
【請求項６】
前記粉末コーティングは、イオンエミッタおよび／または触媒が付着される担体物質を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の医療装置。
【請求項７】
前記粉末コーティングは、抗菌効果を有する成分（特に添加剤）を含有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の医療装置の表面上の細菌および微生物を制御するための方法。
【請求項８】
前記成分または添加剤は、イオン化および／または光触媒作用を有する有機金属物質であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記成分は、細菌および／または微生物の代謝系を攻撃するイオンおよび／またはラジカルを、生成および／または放出することを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記成分は、絶えず（好ましくは永続的に、特に連続的に）前記成分または添加剤を生成および／または放出することを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に体外血液処理のための、抗菌性表面コーティングを含む医療装置、ならびに本発明の医療装置の表面上の微生物を制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療装置の表面上の微生物の成長および増殖は望ましくない効果であり、病院、実験室、医療行為などの対応する治療環境において相当な衛生リスクを示し、そのような医療装置および対象物の実用価値を損なう。
原則として、微生物は、そのような環境において対応する洗浄および消毒によって退治される。
【０００３】
しかし、微生物が全く拡散せずかつ定着しないか、または十分に遅れて拡散し定着することが望ましい。
この目的は、医療装置のプラスチック表面に着色剤および抗菌剤を固定化する方法を開示する特許文献１においても追求されている。
ここで、プラスチックハウジングは、連結基およびその上に抗菌剤が蓄積された複数の官能基で処理される。
耐老化性、引張強度、耐衝撃性などのプラスチックの特定の特性が、プラスチックマトリックス中に添加剤を組み込むことによって悪影響を受けることに存する有害な影響が生じることがある。
【０００４】
特許文献２は、これに関連して、成形体、特に装置部品、装置上部シェル、装置内部部品、装置付属品、装置コンポーネント、印象材料、医療装置の充填材料および／または医療製品のための成形体を開示しており、この成形体は微生物のコロニー形成を忌避するよう少なくとも部分的に形成されている。
さらに、この種の成形体の少なくとも１つを含む医療装置およびそのような成形体の製造方法が開示されている。
ここで、１つのアプローチは、付着を減少させることによって細菌を忌避するように表面を設計することである。
さらなるアプローチは、プラスチック中に殺生物剤を組み込むことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１３０１２４号パンフレット
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００５０４２１８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の従来技術から始まり、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、特に、抗菌性を有し、簡単な方法で製造可能な医療装置を提供することにある。
ハウジング材料の機械的特性が抗菌性によって悪影響を受けないことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［請求項１］  抗菌性表面コーティングを含み、前記抗菌性表面コーティングが粉末コーティングであることを特徴とする、体外血液処理のための医療装置。
［請求項２］  前記粉末コーティングは金属表面上に適用されること、および／または前記医療装置が装置ケース（１００）を含んでおり前記粉末コーティングは前記装置ケース（１００）上に少なくとも部分的に適用されることを特徴とする、請求項１に記載の医療装置。
［請求項３］  前記粉末コーティングは、イオンおよび／またはラジカルのエミッタである成分（特に添加剤）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の医療装置。
［請求項４］  抗菌効果を有する成分（特に添加剤は）粉末コーティングに組み込まれることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の医療装置。
［請求項５］  前記成分または添加剤は、イオン化および／または光触媒効果を有する有機金属物質（特に殺菌作用を有するオリゴマー）であることを特徴とする、請求項３または４に記載の医療装置。
［請求項６］  前記粉末コーティングは、イオンエミッタおよび／または触媒が付着される担体物質を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の医療装置。
［請求項７］  前記粉末コーティングは、抗菌効果を有する成分（特に添加剤）を含有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の医療装置の表面上の細菌および微生物を制御するための方法。
［請求項８］  前記成分または添加剤は、イオン化および／または光触媒作用を有する有機金属物質であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
［請求項９］  前記成分は、細菌および／または微生物の代謝系を攻撃するイオンおよび／またはラジカルを、生成および／または放出することを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
［請求項１０］  前記成分は、絶えず（好ましくは永続的に、特に連続的に）前記成分または添加剤を生成および／または放出することを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
【０００８】
本発明によれば、この目的は、最初に述べた種類の医療装置によって達成され、この医療装置は、抗菌性表面コーティングが粉末コーティングであることを特徴とする。
方法の点では、この目的は、医療装置、特に本発明による医療装置の表面上の細菌および微生物を制御する方法によって達成され、この方法において、粉末コーティングは、抗菌効果のある成分、特に添加剤を含む。
そのような抗菌性粉末コーティングは、微生物、特に細菌および真菌培養物の発生および成長を、特に単純かつ効果的な方法で防止する。
【０００９】
本発明によれば、粉末コーティングは、特に体外血液処理の分野で使用が意図されている医療装置の装置ケースに適用することができる。
本発明の文脈において、「微生物」という用語はまた、ウイルスを含むように理解され得る。
抗菌性表面の効果は、微生物に対して非常に有効であるが人体には無害である、コーティングに組み込まれた成分（添加物）に基づいている。
【００１０】
これは、基材上に適用された粉末コーティングの形態のコーティングであるので、その機能に関連するハウジングの特性は変更されない。
これに関連して、ハウジングの特性には、例えば、ハウジング材料の機械的特性またはハウジングを構成する部品のＥＭＣ特性（電磁適合性）が含まれる。
これは、例えばプラスチック中に組み込まれたナノ粒子を用いて製造された抗菌表面とはさらに別のものである。
この原理により、ハウジングを形成する基材の特性も損なわれる。
【００１１】
本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されており、以下でより詳細に説明する。
【００１２】
粉末コーティングは、装置のセクションの中もしくは上の部分にのみ、または全表面領域にわたって適用することができる。
例として、粉末コーティングは、外部の領域または操作ユニットなどの、患者または操作スタッフが触れた領域にのみ存在し得る。
しかし、粉末コーティングが全表面領域にわたって適用、形成される場合も、本発明の範囲内である。
【００１３】
本発明の一実施形態は、粉末コーティングを金属表面に適用することを特徴とする。
代替的または追加的に、医療装置は、装置ケースを備えていてもよく、粉末コーティングは、装置ケースの上に少なくとも部分的に適用されてもよい。
プラスチックによくあるように、材料のマトリックス中に微生物学的に活性な物質を組み込むことは、ここでは不可能であるか、または付随する基材の脆弱化によってのみ可能であるので、本発明が金属ハウジングまたはハウジング部品と共に使用することができるということは、特別な利点である。
【００１４】
本発明のさらなる実施形態によれば、粉末コーティングは、イオンおよび／またはラジカルのエミッタである成分、特に添加剤を含む。
これにより、新しいイオンおよび／またはラジカルを絶えず、好ましくは永続的に、特に連続的に形成し、これらを粉末コーティングから放出させることができる。
放出されたイオンおよび／またはラジカルは、微生物または細胞の代謝系を攻撃し、これらが死滅する。
抗菌性粉末コーティングは、このようにしてそれらの増殖を防止する。
イオンおよび／またはラジカルの恒久的な形成のために、純粋な／結合していないナノ銀の使用などの他の原理とは対照的に、長期間の効果に関して有意差を定量化することができる。
【００１５】
粉末コーティングに含まれる成分または添加剤は、特にイオン化効果を有する有機金属物質であってもよい。
例として、これらの添加剤は、イオン化および／または光触媒効果を有する有機金属物質である。
【００１６】
これに関連して、助剤または混合剤とも呼ばれる添加物、すなわち特定の特性に到達または特定の特性を改善するために製品に少量添加される物質が言及されるべきである。
ここで、添加剤は、長期間の効果を達成するために担体材料の構造中に抗菌効果を有する物質を恒久的に固定する作業を有する。
抗菌効果を有する物質は、例えば、銀からなる金属コロイド、銅からなる金属コロイド、二酸化チタン、殺生物剤添加物としての酸化亜鉛など、または抗菌性オリゴマーである。
【００１７】
粉末コーティングは、特に、イオンエミッタおよび／または触媒が付着する担体物質を含むことができる。
「付着する」という用語は、この意味でとりわけ、接続されること、化学的に接続されることなどであると理解するべきである。
【発明の効果】
【００１８】
粉末コーティングが、例えば特別な構造または色のデザインによって表面仕上げを生成することを可能にすると同時に、言及された抗菌効果が適用されることが特別な利点である。
さらに、意図された抗菌効果とは別に、粉末コーティングは、腐食保護などのさらなる効果を達成することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明は、添付の図面に示されている例示的で非限定的な実施形態に基づいて、以下により詳細に説明される。
【図１】本発明による医療装置の一例としての体外血液処理のための装置の一部分の概略図である。
【図２】時間に対するナノ銀の効力を示す図である。
【図３】本発明の抗菌性添加剤の時間に対する効力を示す図である。
【図４】光触媒プロセスを示す図である。
【図５Ａ】担体材料のグリッド構造における純粋な／結合していないナノ粒子の組み込みを示す図である。
【図５Ｂ】担体材料のグリッド構造における抗菌活性剤を結合する添加剤の組み込みを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実質的に装置の体外血液循環システム全体が示されている。
前記循環システムは、患者（図示せず）から処理装置の蠕動ポンプ２に血液を運ぶ動脈血液導管１を含む。
蠕動ポンプ２の上流には、蠕動ポンプ２の上流の圧力、すなわち低圧側の圧力を測定する動脈圧力センサ３が設けられている。
蠕動ポンプ２の高圧側では、高圧血液導管４が動脈血液コレクタ５まで延在する。
蠕動ポンプ２のすぐ出口において、供給ライン６およびポンプ７は、システム内の血液に添加剤、たとえば血液希釈のためのヘパリンを加えることを可能にする。
【００２１】
導管８は、動脈血液コレクタ５から出発し、まだ処理されずにスラグ物質が充満した高圧血液を透析装置９に輸送する。
前記透析器は、透析液供給ライン１０を介してその入力側に透析液を供給される。
透析装置９において、血液は透析液による既知の方法で処理される、たとえば浄化される。
使用された透析液は、透析液排出ライン１１を介して透析装置９から排出され、処理装置または生成装置（図示せず）に送られる。
処理された血液は、血液排出ライン１２によって透析装置９から静脈空気コレクタ１３に運ばれ、ここで空気が空気トラップ１４によって分離される。
静脈空気コレクタ１３には、静脈圧力、すなわち高圧側圧力を検出する静脈圧力センサ１５が設けられている。
処理された血液は、空気トラップ１４から出発し、静脈血液導管１６を介して患者に送り返される。
図１はまた、装置を監視し制御するためのユニット１７を示す。
体外血液処理のための装置は、成形されたシート金属部品として少なくとも部分的に実現されるハウジング１００内に封入される。
【００２２】
本発明によれば、少なくともハウジング１００には粉末コーティングが設けられている。
前記コーティングは、一部分のみ、または全表面積にわたって適用されてもよい。
粉末コーティングは、例えば、制御ユニット１７上などの、本装置のさらなるユニットに追加的に供給され、適用されてもよい。
【００２３】
図２は、ナノ銀の抗菌効力を図で示す。
図３は、本発明による抗菌効力を類似の図で示す。
ここで、横軸は時間の長さを示し、縦軸はそれぞれの場合の効力を示す。
ナノ銀の最大効力は１時間あたり約１０３細菌であり、本発明の効力は１時間当たり約５×１０３細菌であることが分かる。
ナノ銀の効力は、短時間ののちに、最初はゆっくり低下し、その後どんどん速く低下し、最終的には約４週間後に停止する。
一方、本発明による効力は、長期間持続し、低下しない。
【００２４】
ナノ銀の抗菌効果は、銀ナノ粒子または銀コロイドの表面上の銀イオン（Ａｇ＋）の形成に基づく。
銀コロイドのサイズと表面積との間の特別な比によって、顕著な長期効果を達成することができる。
生成された銀イオンは、細菌、酵母、真菌およびウイルスなどの単細胞生物に様々な形で有害な影響を及ぼす。
ナノ銀の強力な抗菌効力は、細胞壁および細胞膜に浸透し、細胞内部で作用するその能力に関連する。
生体外で、コロイド銀は、ナノ銀粒子がその表面に結合し、ウイルスの宿主細胞への結合を抑制するという点で、ウイルスに対しても有効である。
さらなる抗菌金属コロイドは、例えば、銅コロイドである。
【００２５】
例えば二酸化チタンから作られたナノ粒子の抗菌効果は、光照射と組み合わせて安定した反応を引き起こす光触媒プロセスに基づいている。
このプロセスにおいて、二酸化チタンは、たとえば昼光による安定した光化学的励起により光触媒として作用する。
この結果、物理的および化学的反応（還元、酸化）が生じる（図４参照）。
二酸化チタンの場合、ヒドロキシルラジカル、スーパーオキシドアニオンラジカルおよび過酸化水素が生成される。
ラジカルは有機物と反応してその有機物を酸化し得る。
微生物に対する抗菌効果は、ヒドロキシルラジカルに起因すると考えられている。
【００２６】
抗菌性オリゴマーの抗菌効果は、担体材料のポリマーマトリックスから遅い速度で少量ずつ出ることができる抗菌性微生物オリゴマーの直接的な殺菌効果に基づくものであり、したがって、デポーまたは遅延化合物の形態で前記殺菌効果を生じる。
抗菌性オリゴマーは、メタクリル酸−２−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルエステル、メタクリル酸−２−ジエチルアミノエチルエステル、メタクリル酸−２−ジエチルアミノメチルエステル、アクリル酸−２−ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルエステル、アクリル酸−３−ジメチルアミノプロピルエステル、アクリル酸−２−ジエチルアミノエチルエステル、アクリル酸−２−ジメチルアミノエチルエステル、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド、アクリル酸−３−ジメチルアミノプロピルアミド、２−メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメトサルフェート、メタクリル酸−２−ジエチルアミノエチルエステル、２−メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、３−メタクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、２−メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、２−アクリロイルオキシエチル−４−ベンゾイルジメチルアンモニウムブロミド、２−メタクリロイルオキシ−エチル−４−ベンゾイルジメチルアンモニウムブロミド、アリルトリフェニルホスホニウムブロマイド、アリルトリフェニルホスホニウムクロライド、２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸、２−ジエチルアミノエチルビニルエーテル、および／または３−アミノプロピルビニルエーテルを含む群から選択される、１つまたは複数のモノマーから作られることが望ましい。
【００２７】
図５Ａおよび図５Ｂは、担体材料のグリッド構造における純粋な／結合していないナノ粒子の組み込み、および担体材料のグリッド構造における抗菌活性剤を組み込んだ添加剤の組み込みを示す。
【００２８】
この効果は、主として、組み込まれたナノ粒子がそのサイズに起因して担体材料のグリッド構造から逃げることができるが、抗菌性添加剤は活性剤をグリッド構造中に直接組み込み、サイズに起因してそれらを担体材料のグリッド構造に固定するという事実にある（図５Ａおよび図５Ｂを参照）。
【００２９】
ここで、微生物効力は、二酸化チタンの例などの光触媒原理と、金属コロイドを介して発生し、周囲に連続的に放出される金属イオンの抗菌効果と、の両方によって達成することができる。
金属コロイドは数ナノメートルのサイズしかなく、サイズと表面積との特別な比のために長期間の効果を達成することができる。
金属イオンを形成するための金属の消費量は非常に少ない。
これにより、数年間持続する長期的な効果を達成することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  動脈血液導管
２  蠕動ポンプ
３  動脈圧力センサ
４  高圧血液導管
５  動脈血液コレクタ
６  供給ライン
７  ポンプ
８  導管
９  透析装置
１０  透析液供給ライン
１１  透析液排出ライン
１２  血液排出ライン
１３  静脈圧力コレクタ
１４  空気トラップ
１５  静脈圧力センサ
１６  静脈血液導管
１７  制御ユニット
１００  ハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【外国語明細書】
2018008028000001.pdf