(57)【要約】  光開始剤が液状コーティングされたデバイスの表面上にコーティングポリマーをグラフト重合させるグラフト重合ステーションであって、ｉ）デバイスを重合可能な溶液に浸漬させるグラフト重合タンクと、ｉｉ）グラフト重合タンク内に配置され、ガス供給路からの酸素消去ガスを重合可能な溶液中に拡散させるディフューザと、ｉｉｉ）デバイスをＵＶ光にさらしてデバイス上の光開始剤を活性化するＵＶ光源とを備え、グラフト重合が、デバイスを溶液に浸漬させ、一方、ガスを溶液中に拡散させ、デバイスをＵＶ光源にさらすことによって行われるグラフト重合ステーション。
2013506037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光開始剤が液状コーティングされたデバイスの表面上にコーティングポリマーをグラフト重合させるグラフト重合ステーションであって、
ｉ）前記デバイスを重合可能な溶液に浸漬させるグラフト重合タンクと、
ｉｉ）前記グラフト重合タンク内に配置され、ガス供給路からの酸素消去ガスを前記重合可能な溶液中に拡散させるディフューザと、
ｉｉｉ）前記デバイスをＵＶ光にさらして前記デバイス上の光開始剤を活性化するＵＶ光源と、を備え、
前記グラフト重合が、前記デバイスを前記溶液に浸漬させ、一方、前記ガスを前記溶液中に拡散させ、前記デバイスを前記ＵＶ光源にさらすことによって行われるグラフト重合ステーション。
【請求項２】
前記グラフト重合タンクは、ＵＶ光透過壁を備え、前記ＵＶ光源は、前記グラフト重合タンクの外側に前記壁に隣接して配置される、請求項１に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項３】
前記デバイスを支持し前記重合可能な溶液に浸漬させるレールをさらに備える、請求項１または２に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項４】
前記レールは、前記デバイスを前記レールに取り外し可能に取り付けるマンドレルを備える、請求項３に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項５】
前記レールおよびマンドレルは、中空であり、前記マンドレルの孔で終わる連続するボアを画定し、前記酸素消去ガスが前記ボアを通って前記レールから前記マンドレルに流入し、前記重合可能な溶液に流入する、請求項４に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項６】
前記マンドレルは、前記デバイスを支持する係合部材を備える、請求項４または５に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項７】
前記係合部材はブラケットである、請求項６に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項８】
前記浸漬は、全自動式、半自動式、または手動である、請求項１から７のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項９】
前記浸漬は全自動式である、請求項８に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項１０】
前記浸漬は、プログラム可能なコンピュータの制御下にある、請求項９に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項１１】
前記レールは複数のデバイスを支持する、請求項３から１０のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項１２】
パレットを形成するように列状に配置された複数のレールを備える、請求項３から１１のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項１３】
前記パレットは、約２００個のデバイスを支持する、請求項１２に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項１４】
前記デバイスは、隣接するデバイス同士が接触しないように前記レール上に支持される、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項１５】
前記グラフト重合タンクは前記レールを受け入れるサイズを有する反応器を備える、請求項３から１４のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項１６】
前記反応器は、前記レールを開口部内に案内する傾斜したアームが両側に配置された前記開口部を備える、請求項１５に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項１７】
前記反応器は、隣接するデバイス同士が互いに接触するのを防止する複数の分割器を備える、請求項１５または１６に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項１８】
縦列配置され、各々が個々のレールを受け入れるサイズを有する複数の反応器を備える、請求項１５から１７のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項１９】
前記ＵＶ光透過壁はガラスを含む、請求項２から１８のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項２０】
前記ガラスは、石英ガラスまたはホウケイ酸ガラスである、請求項１９に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項２１】
前記ガラスはホウケイ酸ガラスである、請求項２０に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項２２】
２枚の対向する光透過壁を備える、請求項２から２１のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項２３】
前記ＵＶ光源は、複数のＵＶライトを備えるＵＶライトアセンブリである、請求項１から２２のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項２４】
前記ＵＶライトアセンブリは、前記各ＵＶライトに独立に電力を供給するスイッチを備える、請求項２３に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項２５】
前記のスイッチの動作は、全自動式、半自動式、または手動である、請求項２４に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項２６】
前記スイッチの動作は全自動式である、請求項２５に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項２７】
前記ＵＶライトアセンブリは、それぞれ２５ワットの１３個のＵＶライトを備える、請求項２３から２６のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項２８】
前記ディフューザは、前記グラフト重合タンクの内側の、前記タンクの底部の近くに配置される、請求項１から２７のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項２９】
前記ディフューザは、前記グラフト重合タンクの内側の、前記タンクの底部に配置される、請求項２８に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項３０】
前記ガス供給路は、前記デバイスを前記ＵＶ光源にさらす前に作動される、請求項１から２９のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項３１】
ガス供給路は、前記デバイスを前記ＵＶ光源にさらすのと同時に作動される、請求項１から３０のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項３２】
前記ガス供給路は調整可能である、請求項１から３１のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項３３】
前記ガス供給路は、全自動式、半自動式、または手動である、請求項１から３２のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項３４】
前記ガス供給路は全自動式である、請求項３３に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項３５】
前記重合可能な溶液を前記グラフト重合タンクに移す供給タンクをさらに備える、請求項１から３４のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項３６】
前記供給タンクは撹拌器を備える、請求項３５に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項３７】
前記重合可能な溶液を前記グラフト重合タンクから移す排液タンクをさらに備える、請求項１から３６のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項３８】
前記排液タンクは撹拌器を備える、請求項３７に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項３９】
前記グラフト重合ステーションは、全自動式であり、コンピュータシステムの制御下にある、請求項１から３８のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項４０】
前記重合可能な溶液はモノマー溶液である、請求項１から３９のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項４１】
前記モノマー溶液は、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸２−カルボキシエチル、４−ビニル安息香酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項４０に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項４２】
前記モノマー溶液は、アクリル酸およびアクリル酸メチルを含む、請求項４１に記載の
グラフト重合ステーション。
【請求項４３】
前記酸素消去ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１から４２のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項４４】
前記酸素消去ガスは窒素である、請求項４３に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項４５】
前記ＵＶ光源は、約１００ｎｍから約４００ｎｍの間の波長を有する、請求項１から４４のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項４６】
前記ＵＶ光源は、約３００ｎｍから３６５ｎｍの間の波長を有する、請求項４５に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項４７】
前記光開始剤は、パーエステル、α−ヒドロキシケトン、ベンジルケタル、ベンゾイン、それらの誘導体、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１から４６のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項４８】
前記光開始剤は、たとえば、２，２−ジメトキシ−２−フェニル−アセトフェノン（ＤＰＡ）、ｐ−ベンゾイルｔｅｒｔ−ブチル過安息香酸（ＢＰＢ）、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ安息香酸（ＴＢＰ）、ベンゾフェノン（ＢＰ）、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項４７に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項４９】
前記光開始剤はベンゾフェノンおよびｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ安息香酸を含む、請求項４８に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項５０】
前記デバイスは、心臓弁、包帯材、ピン、クランプ、クリップ、注射器、注射器付属品、カテーテル、ドレーン、ステント、インプラント、チューブ、接眼レンズ、およびそれらの供給デバイスから成る群から選択される、請求項１から４９のいずれか一項に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項５１】
前記デバイスはカテーテルである、請求項５０に記載のグラフト重合ステーション。
【請求項５２】
デバイスの表面上にコーティングポリマーをグラフト重合させるシステムにおいて、
ａ）前記デバイスに光開始剤溶液をコーティングする光開始剤タンクを備える光開始剤ステーションと、
ｂ）  ｉ）前記デバイスを重合可能な溶液に浸漬するグラフト重合タンク、
ｉｉ）前記グラフト重合タンク内に配置され、ガス供給路からの酸素消去ガスを前記重合可能な溶液中に拡散させるディフューザ、および
ｉｉｉ）前記デバイスをＵＶ光にさらして前記デバイス上の前記光開始剤を活性化するように位置するＵＶ光源であって、前記グラフト重合が、前記デバイスを前記重合可能な溶液に浸漬させ、一方、前記ガスを前記溶液中に拡散させ、前記デバイスを前記ＵＶ光源にさらすことによって行われるＵＶ光源、
を備えるグラフト重合ステーションと、
ｃ）前記デバイスを最初に乾燥させずに前記光開始剤タンクから前記グラフト重合タンクに移すレールとを備えるシステム。
【請求項５３】
前記グラフト重合タンクは、ＵＶ光透過壁を備え、前記ＵＶ光源は、前記グラフト重合タンクの外側に前記壁に隣接して配置される、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記レールは、前記デバイスを前記レールに取り外し可能に取り付けるマンドレルを備える、請求項５２または５３に記載のシステム。
【請求項５５】
前記レールおよびマンドレルは、中空であり、前記マンドレルの孔で終わる連続するボアを画定し、前記酸素消去ガスが前記ボアを通って前記レールから前記マンドレルに流入し、前記重合可能な溶液に流入する、請求項５４に記載のシステム。
【請求項５６】
前記マンドレルは、前記デバイスを支持する係合部材を備える、請求項５４または５５に記載のシステム。
【請求項５７】
前記係合部材はブラケットである、請求項５６に記載のシステム。
【請求項５８】
前記レールは複数のデバイスを支持する、請求項５２から５７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５９】
パレットを形成するように列状に配置された複数のレールを備える、請求項５２から５８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６０】
前記パレットは、約２００個のデバイスを支持する、請求項５９に記載のシステム。
【請求項６１】
前記デバイスは、隣接するデバイス同士が接触しないように前記レール上に支持される、請求項５８から６０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６２】
前記グラフト重合タンクは前記レールを受け入れるサイズを有する反応器を備える、請求項５２から６１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６３】
前記反応器は、前記レールを開口部内に案内する傾斜したアームが両側に配置された前記開口部を備える、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６４】
前記反応器は、隣接するデバイス同士が互いに接触するのを防止する複数の分割器を備える、請求項６２または６３に記載のシステム。
【請求項６５】
縦列配置され、各々が個々のレールを受け入れるサイズを有する複数の反応器を備える、請求項６２から６４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６６】
前記ＵＶ光透過壁はガラスを含む、請求項５３から６５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６７】
前記ガラスは、石英ガラスまたはホウケイ酸ガラスである、請求項６６に記載のシステム。
【請求項６８】
前記ガラスはホウケイ酸ガラスである、請求項６７に記載のシステム。
【請求項６９】
２枚の対向するＵＶ光透過壁を備える、請求項５３から６８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７０】
前記ＵＶ光源は、複数のＵＶライトを備えるＵＶライトアセンブリである、請求項５２から６９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７１】
前記ＵＶライトアセンブリは、前記各ＵＶライトに独立に電力を供給するスイッチを備える、請求項７０に記載のシステム。
【請求項７２】
前記のスイッチの動作は、全自動式、半自動式、または手動である、請求項７１に記載のシステム。
【請求項７３】
前記スイッチの動作は全自動式である、請求項７２に記載のシステム。
【請求項７４】
前記ＵＶライトアセンブリは、それぞれ２５ワットの１３個のＵＶライトを備える、請求項７０から７４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７５】
前記ディフューザは、前記グラフト重合タンクの内側の、前記タンクの底部の近くに配置される、請求項５２から７４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７６】
前記ディフューザは、前記グラフト重合タンクの内側の、前記タンクの底部に配置される、請求項７５に記載のシステム。
【請求項７７】
前記ガス供給路は、前記デバイスを前記ＵＶ光源にさらす前に作動される、請求項５２から７６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７８】
ガス供給路は、前記デバイスを前記ＵＶ光源にさらすのと同時に作動される、請求項５２から７７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７９】
前記ガス供給路は調整可能である、請求項５２から７８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８０】
前記ガス供給路は、全自動式、半自動式、または手動である、請求項５２から７９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８１】
前記ガス供給路は全自動式である、請求項８０に記載のシステム。
【請求項８２】
前記重合可能な溶液を前記グラフト重合タンクに移す供給タンクをさらに備える、請求項５２から８１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８３】
前記供給タンクは撹拌器を備える、請求項８２に記載のシステム。
【請求項８４】
前記重合可能な溶液を前記グラフト重合タンクから移す排液タンクをさらに備える、請求項５２から８３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８５】
前記排液タンクは撹拌器を備える、請求項８４に記載のシステム。
【請求項８６】
前記重合可能な溶液はモノマー溶液である、請求項５２から８５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８７】
前記モノマー溶液は、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸２−カルボキシエチル、４−ビニル安息香酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項８６に記載のシステム。
【請求項８８】
前記モノマー溶液は、アクリル酸およびアクリル酸メチルを含む、請求項８７に記載のシステム。
【請求項８９】
前記酸素消去ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項５２ら８８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９０】
前記酸素消去ガスは窒素である、請求項８９に記載のシステム。
【請求項９１】
前記ＵＶ光源は、約１００ｎｍから約４００ｎｍの間の波長を有する、請求項５２から９０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９２】
前記ＵＶ光源は、約３００ｎｍから３６５ｎｍの間の波長を有する、請求項９１に記載のシステム。
【請求項９３】
前記光開始剤タンクは、前記レールを受け入れるサイズを有する反応器を備える、請求項５２から９２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９４】
前記反応器は、前記レールを開口部内に案内する傾斜したアームが両側に配置された前記開口部を備える、請求項９３に記載のシステム。
【請求項９５】
前記反応器は、隣接するデバイス同士が互いに接触するのを防止する複数の分割器を備える、請求項９３または９４に記載のシステム。
【請求項９６】
縦列配置され、各々が個々のレールを受け入れるサイズを有する複数の反応器を備える、請求項９３から９５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９７】
前記光開始剤は、パーエステル、α−ヒドロキシケトン、ベンジルケタル、ベンゾイン、それらの誘導体、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項５２から９６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９８】
前記光開始剤は、たとえば、２，２−ジメトキシ−２−フェニル−アセトフェノン（ＤＰＡ）、ｐ−ベンゾイルｔｅｒｔ−ブチル過安息香酸（ＢＰＢ）、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ安息香酸（ＴＢＰ）、ベンゾフェノン（ＢＰ）、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項９７に記載のシステム。
【請求項９９】
前記光開始剤はベンゾフェノンおよびｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ安息香酸を含む、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１００】
抗菌タンクを備え、抗菌剤を含む抗菌溶液を前記デバイスにコーティングする抗菌ステーションをさらに備える、請求項５２から９９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０１】
前記抗菌タンクは、前記レールを受け入れるサイズを有する反応器を備える、請求項１００に記載のシステム。
【請求項１０２】
前記反応器は、前記レールを開口部内に案内する傾斜したアームが両側に配置された前記開口部を備える、請求項１０１に記載のシステム。
【請求項１０３】
前記反応器は、隣接するデバイス同士が互いに接触するのを防止する複数の分割器を備える、請求項１０１または１０２に記載のシステム。
【請求項１０４】
縦列配置され、各々が個々のレールを受け入れるサイズを有する複数の反応器を備える、請求項１０１から１０３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０５】
前記抗菌剤は、抗細菌剤、抗真菌剤、またはそれらの組み合わせである、請求項１００から１０４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０６】
前記抗菌剤は、クロルヘキシジン、トリクロサン、塩化ベンザルコニウム、シプロフロキサシン、ゲンタマイシン、銀剤、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１００から１０５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０７】
前記銀剤は銀塩である、請求項１０６に記載のシステム。
【請求項１０８】
前記銀塩は、リン酸銀、クエン酸銀、乳酸銀、酢酸銀、安息香酸銀、塩化銀、炭酸銀、ヨウ化銀、ヨウ素酸銀、窒化銀、ラウリル酸銀、スルファジアジン銀、パルミチン酸銀、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１０７に記載のシステム。
【請求項１０９】
前記銀塩は、リン酸銀、クエン酸銀、乳酸銀、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１０８に記載のシステム。
【請求項１１０】
前記抗菌剤は、薬物担体に封入されかつ／あるいはそのような担体と組み合わされる、請求項１００から１０９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１１】
前記薬物担体は、リポソーム、ミセル、マイクロカプセル、ミクロスフィア、ナノスフィア、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１１０に記載のシステム。
【請求項１１２】
前記抗菌溶液は安定剤をさらに含む、請求項１００から１１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１３】
前記安定剤は、ピロリドンカルボン酸（ＰＣＡ）、ブリリアントグリーン、クリスタルバイオレット、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１１２に記載のシステム。
【請求項１１４】
表面酸化タンクを備え、苛性水溶液によって前記デバイスを前処理する表面酸化ステーションをさらに備える、請求項５２から１１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１５】
前記苛性水溶液は、水酸化ナトリウム、硫酸、および塩酸から成る群から選択される、請求項１１４に記載のシステム。
【請求項１１６】
前記表面酸化タンクは温度調節システムを備える、請求項１１４または１１５に記載のシステム。
【請求項１１７】
前記温度調節システムは、前記苛性水溶液の温度を、所望の温度から約１０℃以内に維持する、請求項１１６に記載のシステム。
【請求項１１８】
前記所望の温度は約２０℃から約９０℃の間である、請求項１１７に記載のシステム。
【請求項１１９】
前記表面酸化タンクは、取り外し可能なふたをさらに備える、請求項１１４から１１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２０】
前記デバイスを洗浄する第１の洗浄タンクを備える第１の洗浄ステーションをさらに備える、請求項５２から１２０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２１】
前記デバイスを洗浄する第２の洗浄タンクを備える第２の洗浄ステーションをさらに備える、請求項１２０に記載のシステム。
【請求項１２２】
前記第１の洗浄タンクは、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、またはそれらの組み合わせから成る群から選択される洗浄液を含む、請求項１２０または１２１に記載のシステム。
【請求項１２３】
前記洗浄液は、最大で約１％の混和性有機溶媒をさらに含む、請求項１２２に記載のシステム。
【請求項１２４】
前記混和性有機溶剤は酢酸エチルである、請求項１２３に記載のシステム。
【請求項１２５】
前記第２の洗浄タンクは純水を含む、請求項１２１から１２４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２６】
前記デバイスを塩基性溶液でコーティングする第１のアルカリタンクを備える第１のアルカリステーションをさらに備える、請求項５２から１２５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２７】
前記デバイスを塩基性溶液でコーティングする第２のアルカリタンクを備える第２のアルカリステーションをさらに備える、請求項１２６に記載のシステム。
【請求項１２８】
前記第１のアルカリステーションは温度調節システムをさらに備える、請求項１２６または１２７に記載のシステム。
【請求項１２９】
前記温度調節システムは、前記塩基性溶液の温度を所望の温度から約１０℃以内に維持する、請求項１２８に記載のシステム。
【請求項１３０】
前記所望の温度は約３０℃から約７０℃の間である、請求項１２９に記載のシステム。
【請求項１３１】
前記塩基性溶液は、Ｔｒｉｚｍａ、水酸化ナトリウム、アンモニア、炭酸ナトリウム、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１２６から１３０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３２】
前記塩基性溶液はＴｒｉｚｍａである、請求項１３１に記載のシステム。
【請求項１３３】
乾燥チャンバを備える乾燥ステーションをさらに備える、請求項５２から１３２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３４】
前記乾燥チャンバは、前記デバイスから滴るあらゆる残留溶液を排液する排液弁を備える、請求項１３３に記載のシステム。
【請求項１３５】
前記乾燥ステーションは、前記乾燥チャンバに加熱空気を送る空気濾過加熱システムをさらに備える、請求項１３３または１３４に記載のシステム。
【請求項１３６】
前記加熱空気は、約周囲温度から約７０℃の間の一定の温度である、請求項１３５に記載のシステム。
【請求項１３７】
前記ステーションは、モジュール式であり、必要に応じて順序を決定することができる、請求項５２から１３６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３８】
前記ステーションは縦列配置される、請求項５２から１３７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３９】
前記ステーションは馬蹄構成に配置される、請求項５２から１３７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４０】
前記レールを受け入れ上昇下降させて前記各タンクに出し入れするアームをさらに備える、請求項５２から１３９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４１】
タンク当たり１つのアームを備える、請求項１４０に記載のシステム。
【請求項１４２】
前記システムは、全自動式であり、コンピュータシステムの制御下にある、請求項５２から１４１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４３】
前記デバイスは、心臓弁、包帯材、ピン、クランプ、クリップ、注射器、注射器付属品、カテーテル、ドレーン、ステント、インプラント、チューブ、接眼レンズ、およびそれらの供給デバイスから成る群から選択される、請求項５２から１４２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４４】
前記デバイスはカテーテルである、請求項１４３に記載のシステム。
【請求項１４５】
複数の留置医療デバイスを潤滑性にしかつ抗菌性にするシステムであって、
ａ）光開始剤溶液を含む光開始剤ステーションと、
ｂ）重合可能な溶液、ディフューザ、およびＵＶ光源を備えるグラフト重合ステーションと、
ｃ）塩基性溶液を含む第１の洗浄ステーションと、
ｄ）塩基性溶液を含む第１のアルカリステーションと、
ｅ）抗菌溶液を含む抗菌ステーションと、
ｆ）塩基性溶液を含む第２のアルカリステーションと、
ｇ）純水を含む第２の洗浄ステーションと、を順に備え、
前記デバイスを保持し、かつ前記デバイスを乾燥させずにある溶液から次の溶液に移すパレットをさらに備えるシステム。
【請求項１４６】
前記光開始剤ステーションの前段に、前記デバイスを前処理する表面酸化ステーションをさらに備える、請求項１４５に記載のシステム。
【請求項１４７】
前記第２の洗浄ステーションの後段に、前記デバイスを乾燥させる乾燥ステーションをさらに備える、請求項１４５または１４６に記載のシステム。
【請求項１４８】
前記デバイスを前記パレット上に装填する装填ステーションをさらに備える、請求項１４５から１４７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４９】
前記デバイスを前記パレットから取り出す取り出しステーションをさらに備える、請求項１４５から１４８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５０】
前記ステーションは、中央のキャリッジを囲む馬蹄形に配置される、請求項１４５から１４９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５１】
前記キャリッジは、前記パレットを受け入れ、かつ前記パレットを上昇下降させて前記溶液に出し入れするアームを備える、請求項１５０に記載のシステム。
【請求項１５２】
前記キャリッジは、複数のパレットを受け入れ、前記パレットを上昇下降させて前記溶液に出し入れする複数のアームを備える、請求項１５０に記載のシステム。
【請求項１５３】
ある溶液から次の溶液への前記パレットの移動は全自動式である、請求項１４５から１５２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５４】
前記デバイスはカテーテルである、請求項１４５から１５３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５５】
デバイスの表面上にコーティングポリマーをグラフト重合させる方法であって、
ａ）前記デバイスを光開始剤溶液に浸漬させるステップと、
ｂ）前記デバイスを最初に乾燥させずに重合可能な溶液に浸漬させるステップと、
ｄ）前記重合可能な溶液中に酸素消去ガスを拡散させるステップと、
ｅ）前記デバイスにＵＶ光を照射して前記光開始剤を活性化し、それによって表面上に前記コーティングポリマーをグラフト重合させるステップと、
ｆ）前記デバイスを乾燥させるステップと、を含む方法。
【請求項１５６】
前記デバイスは、前記光開始剤溶液に約２０秒から約１５分にわたって浸漬される、請求項１５５に記載の方法。
【請求項１５７】
前記デバイスは、前記光開始剤溶液に約２分から約２０分にわたって浸漬される、請求項１５５または１５６に記載の方法。
【請求項１５８】
前記ガスを拡散させる前記ステップは、前記ＵＶ光を照射する前記ステップよりも前に行われる、請求項１５５から１５７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５９】
前記ガスを拡散させる前記ステップは、前記ＵＶ光を照射する前記ステップと同時に行われる、請求項１５５から１５８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６０】
前記デバイスは約１２時間にわたって乾燥される、請求項１５５から１５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６１】
前記デバイスを前記光開始剤溶液に浸漬させる前記ステップよりも前に前記デバイスを表示酸化溶液に浸漬させるステップをさらに含む、請求項１５５から１６０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６２】
前記デバイスは、約２０℃から約９０℃の温度で約５分から約６０分にわたって前記表面酸化溶液に浸漬される、請求項１６１に記載の方法。
【請求項１６３】
前記デバイスを乾燥させる前記ステップよりも前に前記デバイスを第１の洗浄溶液に浸漬させるステップをさらに含む、請求項１５５から１６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６４】
前記デバイスは、約５分から約３０分にわたって前記第１の洗浄溶液に浸漬される、請求項１６３に記載の方法。
【請求項１６５】
前記デバイスを乾燥させるステップよりも前に前記デバイスを第１のアルカリ溶液に浸漬させるステップをさらに含む、請求項１５５から１６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６６】
前記デバイスは、約３０℃から約７０℃の温度で約１０分から約１５分にわたって第１のアルカリ溶液に浸漬される、請求項１６５に記載の方法。
【請求項１６７】
前記デバイスを乾燥させるステップよりも前に前記デバイスを抗菌溶液に浸漬させるステップをさらに含む、請求項１５５から１６６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６８】
前記デバイスは、約１分から約１０分にわたって前記抗菌溶液に浸漬される、請求項１６７に記載の方法。
【請求項１６９】
前記デバイスを乾燥させるステップよりも前に前記デバイスを第２のアルカリ溶液に浸漬させるステップをさらに含む、請求項１５５から１６８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７０】
前記デバイスは、約１０分から約１５分にわたって前記第２のアルカリ溶液に浸漬される、請求項１６９に記載の方法。
【請求項１７１】
前記デバイスを乾燥させるステップよりも前に前記デバイスを第２の洗浄溶液に浸漬させるステップをさらに含む、請求項１５５から１７０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７２】
前記デバイスは、約５分から約２０分にわたって前記洗浄溶液に浸漬される、請求項１７１に記載の方法。
【請求項１７３】
ａ）前記デバイスを表面酸化溶液に浸漬させるステップと、
ｂ）前記デバイスを前記光開始剤溶液に浸漬させるステップと、
ｃ）前記デバイスを最初に乾燥させずに前記重合可能な溶液に浸漬させるステップと、
ｄ）前記重合可能な溶液に前記酸素消去ガスを拡散させるステップと、
ｅ）前記デバイスに前記ＵＶ光を照射して前記光開始剤を活性化し、それによって前記表面上に前記コーティングポリマーをグラフト重合させるステップと、
ｆ）前記デバイスを第１の洗浄溶液に浸漬させるステップと、
ｇ）前記デバイスを第１のアルカリ溶液に浸漬させるステップと、
ｈ）前記デバイスを抗菌溶液に浸漬させるステップと、
ｉ）前記デバイスを第２のアルカリ溶液に浸漬させるステップと、
ｊ）前記デバイスを第２の洗浄溶液に浸漬させるステップと、
ｋ）前記デバイスを乾燥させるステップと、を含む、請求項１５５から１７２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７４】
前記デバイスをパッケージ化するステップをさらに含む、請求項１５５から１７３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７５】
前記デバイスを滅菌するステップをさらに含む、請求項１５５から１７４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７６】
前記デバイスは、前記デバイスを前記溶液に浸漬させるレール上に配置される、請求項１５５から１７５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７７】
前記方法は、全自動式、半自動式、または手動である、請求項１５５から１７６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７８】
前記方法は全自動式である、請求項１７７に記載の方法。
【請求項１７９】
前記方法はコンピュータの制御下にある、請求項１５５から１７８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、医療デバイスをコーティングするシステムおよび方法に関する。特に、本発明は、医療デバイスの表面上にコーティングポリマーを光グラフト重合（ｐｈｏｔｏ−ｇｒａｆｔｉｎｇ）させる新規のシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願全体にわたって、本発明が関係する先行技術をより完全に説明するために様々な文献を引用する。これらの文献の開示は、引用によって本開示に全体的に組み込まれる。
【０００３】
埋め込み型医療デバイスを使用することは現在の臨床慣習の重要な要素であるが、このようなデバイスを使用することによって合併症が生じる可能性がある。一般的な合併症としては、デバイスを挿入し継続的に使用することによって患者の組織に物理的な外傷が与えられることと、デバイスが微生物汚染の対象となる可能性があり、したがって、患者の微生物感染源となる恐れがあることが挙げられる。実際、尿道カテーテルまたは尿道ステントなど医療デバイスが留置されると、敏感な組織が傷ついたり出血したりして、それにより、デバイスが微生物汚染する、またはその後デバイスの表面に沿って微生物が移動することによって感染する可能性が生じるため、上記のような合併症が伴うことが多い。したがって、患者に臨床的に有利な材料で作られたより高品質の留置生物医学デバイスを開発することが望ましい。
【０００４】
挿入に関連する外傷の問題に応じて、ポリマー医療デバイスに様々な親水性ポリマーがコーティングされ、デバイス上により摩擦が小さい、またはより潤滑性の高いコーティングが形成されている。コーティングされたデバイスは、乾燥時には摩擦の大きな表面を有するが、濡れると滑りやすくなり、静脈、動脈、および他の通路に容易に挿入できるようになり、組織の損傷が最小限に抑えられる。
【０００５】
現在のグラフト法の大部分は、手動による複数の浸漬ステップおよび待機ステップと、その後に続く、デバイスを手動である溶液から別の溶液に移すことを必要とする、リソースと時間のかかる手順である。各溶液浸漬ステップ間に従来のデバイスが乾燥され、グラフト法を完了するのに必要な時間が延びる。たとえば、引用によって本明細書に全体的に組み込まれる出願人の特許文献１に移植方法が記載されている。しかし、この方法は、中間乾燥ステップを含み、一度にコーティングされるデバイスが１つであるためかなり時間と手間がかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第０２／０７００２２号パンフレット
【特許文献２】米国特許第６８０８７３８号明細書
【特許文献３】国際公開第０９／０１５４７６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、医療デバイスの表面上にコーティングポリマーを光グラフト重合させる効率的で効果的な装置およびシステムと、上記のグラフト重合ステーションを組み込んだ方法およびシステムを開発し、表面の潤滑性が高くかつ抗菌作用を有するという安定した望ましい特性を有し、したがって、先行技術に対する少なくとも１つの問題を解消する臨床的に有用なデバイスを作製する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、医療デバイスの表面上にコーティングポリマーを光グラフト重合させる新規の方法およびシステムである。本発明のシステムは、新規のグラフト重合システムを含む複数のステーションを備える。本発明のシステムおよび方法は時間と手間の両方の点で効率的である。本発明のシステムは、各々が浸漬タンクを含むいくつかのステーションを含む。本明細書で説明するシステムは、必要に応じて、医療デバイスを自動的にあるいは半自動的にあるいは手動で指定された順序で浸漬タンクに浸漬させるのを可能にし、この場合、少なくとも１つのステーションは、医療デバイスの表面上にコーティングポリマーを光グラフト重合させるグラフト重合ステーションである。このシステムは、モジュール式であり、ユーザの要件に応じて、必要に応じてプロセスを修正するのを可能にする。たとえば、システムは、コーティングに抗菌剤を取り込み、かつ／あるいはコーティングに潤滑性をもたせるステーションを備えてよい。
【０００９】
本発明の一態様によれば、光開始剤（ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ）が液状コーティングされたデバイスの表面上にコーティングポリマーをグラフト重合させるグラフト重合ステーションであって、
ｉ）デバイスを重合可能な溶液に浸漬させるグラフト重合タンクと、
ｉｉ）グラフト重合タンク内に配置され、ガス供給路（ｇａｓ  ｆｅｅｄ）からの酸素消去ガスを重合可能な溶液中に拡散させるディフューザと、
ｉｉｉ）デバイスをＵＶ光にさらしてデバイス上の光開始剤を活性化するＵＶ光源とを備え、
グラフト重合が、デバイスを溶液に浸漬させ、一方、ガスを溶液中に拡散させ、デバイスをＵＶ光源にさらすことによって行われるグラフト重合ステーションが提供される。
【００１０】
一態様によれば、グラフト重合タンクは、ＵＶ光透過壁を備え、ＵＶ光源は、グラフト重合タンクの外側に光透過壁に隣接して配置される。
【００１１】
一態様によれば、グラフト重合ステーションは、デバイスを支持し重合可能な溶液に浸漬させるレールを備える。一態様では、レールは、デバイスをレールに取り外し可能に取り付けるマンドレルを備える。一態様では、レールおよびマンドレルは、中空であり、マンドレルの孔で終わる連続するボアを画定し、酸素消去ガス（ｏｘｙｇｅｎ−ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ  ｇａｓ）がこのボアを通ってレールからマンドレルに流入し、重合可能な溶液に流入する。
【００１２】
一態様によれば、浸漬は、全自動式、半自動式、もしくは手動であり、かつ／またはプログラム可能なコンピュータの制御下にある。
【００１３】
本発明の他の態様では、グラフト重合ステーションは、パレットを形成するように列状に配置された複数のレールを備える。パレットは、約２００個のデバイスを支持することができる。各デバイスは、隣接するデバイス同士が接触しないようにレール上に支持されてよい。
【００１４】
他の態様によれば、グラフト重合タンクはレールを受け入れるサイズを有する反応器を備える。前記反応器は、レールを開口部内に案内する傾斜したアームが両側に配置された開口部を備えてよい。反応器は、隣接するデバイス同士が互いに接触するのを防止する複数の分割器を備える。一態様によれば、グラフト重合ステーションは、縦列配置され、各々が個々のレールを受け入れるサイズを有する複数の反応器をさらに備えてよい。
【００１５】
他の態様によれば、ＵＶ光透過壁は、石英ガラスまたはホウケイ酸ガラスなどガラスを含む。グラフト重合ステーションは、２枚の対向する光透過壁を備えてよい。
【００１６】
一態様では、ＵＶ光源は、複数のＵＶライトを備えるＵＶライトアセンブリであり、ＵＶライトアセンブリは、各ＵＶライトに独立に電力を供給するスイッチを備える。このスイッチは、全自動式、半自動式、または手動とすることができる。一態様では、ＵＶライトアセンブリは、それぞれ２５ワットの１３個のＵＶライトを備える。
【００１７】
一態様では、ディフューザは、グラフト重合タンクの内側の、タンクの底部の近くまたはタンクの底部に配置される。他の態様では、ガス供給路は、デバイスをＵＶ光源にさらす前に作動され、かつ／あるいはデバイスをＵＶ光源にさらすのと同時に作動される。ガス供給路は、調整可能であり、全自動式、半自動式、または手動とすることができる。
【００１８】
一態様では、グラフト重合ステーションは、重合可能な溶液をグラフト重合タンクに移す供給タンクをさらに備えてよい。供給タンクは撹拌器を備えてよい。一態様のグラフト重合ステーションは、重合可能な溶液をグラフト重合タンクから移す排液タンクをさらに備え、排液タンクは撹拌器を備えてよい。
【００１９】
他の態様によれば、グラフト重合ステーションは、全自動式であり、コンピュータシステムの制御下にある。
【００２０】
他の態様によれば、重合可能な溶液は、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸２−カルボキシエチル、４−ビニル安息香酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、またはそれらの組み合わせなどモノマー溶液である。このモノマー溶液は、一態様では、アクリル酸およびアクリル酸メチルを含む。
【００２１】
他の態様によれば、酸素消去ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム、およびそれらの組み合わせから成る群から選択され、一態様では窒素である。
【００２２】
一態様では、ＵＶ光源は、約３００ｎｍから３６５ｎｍの間など、約１００ｎｍから約４００ｎｍの間の波長を有する。
【００２３】
他の態様では、光開始剤は、パーエステル、α−ヒドロキシケトン、ベンジルケタル、ベンゾイン、それらの誘導体、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。光開始剤は、たとえば、２，２−ジメトキシ−２−フェニル−アセトフェノン（ＤＰＡ）、ｐ−ベンゾイルｔｅｒｔ−ブチル過安息香酸（ＢＰＢ）、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ安息香酸（ＴＢＰ）、ベンゾフェノン（ＢＰ）、またはそれらの組み合わせを含んでよい。一態様では、光開始剤はベンゾフェノンおよびｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ安息香酸を含む。
【００２４】
他の態様によれば、デバイスは、心臓弁、包帯材、ピン、クランプ、クリップ、注射器、注射器付属品、カテーテル、ドレーン、ステント、インプラント、チューブ、接眼レンズ、およびそれらの供給デバイスから成る群から選択される。一態様では、デバイスはカテーテルである。
【００２５】
本発明の一態様によれば、デバイスの表面上にコーティングポリマーをグラフト重合させるシステムにおいて、
ａ）デバイスに光開始剤溶液をコーティングする光開始剤タンクを備える光開始剤ステーションと、
ｂ）  ｉ）デバイスを重合可能な溶液に浸漬するグラフト重合タンク、
ｉｉ）  グラフト重合タンク内に配置され、ガス供給路からの酸素消去ガスを重合可能な溶液中に拡散させるディフューザ、および
ｉｉｉ）デバイスをＵＶ光にさらしてデバイス上の光開始剤を活性化するように位置するＵＶ光源であって、グラフト重合が、デバイスを重合可能な溶液に浸漬させ、一方、ガスを溶液中に拡散させ、デバイスをＵＶ光源にさらすことによって行われるＵＶ光源
を備えるグラフト重合ステーションと、
ｃ）デバイスを最初に乾燥させずに光開始剤タンクからグラフト重合タンクに移すレールと、を備えるシステムが提供される。
【００２６】
一態様では、グラフト重合タンクは、ＵＶ光透過壁を備え、ＵＶ光源は、グラフト重合タンクの外側に光透過壁に隣接して配置される。
【００２７】
一態様によれば、レールは、デバイスをレールに取り外し可能に取り付けるマンドレルを備える。レールおよびマンドレルは、中空であり、マンドレルの孔で終わる連続するボアを画定し、酸素消去ガスがこのボアを通ってレールからマンドレルに流入し、重合可能な溶液に流入する。一態様では、レールは、複数のデバイスを支持する。システムは、パレットを形成するように列状に配置された複数のレールを備え、このパレットは、約２００個のデバイスを支持することができる。他の態様では、各デバイスは、隣接するデバイス同士が接触しないようにレール上に支持されてよい。
【００２８】
他の態様によれば、グラフト重合タンクはレールを受け入れるサイズを有する反応器を備える。反応器は、レールを開口部内に案内する傾斜したアームが両側に配置された開口部を備えてよい。反応器は、隣接するデバイス同士が互いに接触するのを防止する複数の分割器を備える。一態様によれば、システムは、縦列配置され、各々が個々のレールを受け入れるサイズを有する複数の反応器をさらに備えてよい。
【００２９】
他の態様によれば、光開始剤タンクはレールを受け入れるサイズを有する反応器を備える。反応器は、レールを開口部内に案内する傾斜したアームが両側に配置された開口部を備えてよい。反応器は、隣接するデバイス同士が互いに接触するのを防止する複数の分割器を備える。一態様によれば、システムは、縦列配置され、各々が個々のレールを受け入れるサイズを有する複数の反応器をさらに備えてよい。
【００３０】
他の態様によれば、システムは、抗菌タンクを備え、抗菌剤を含む抗菌溶液をデバイスにコーティングする抗菌ステーションをさらに備える。一態様では、抗菌タンクは、レールを受け入れるサイズを有する反応器を備える。反応器は、レールを開口部内に案内する傾斜したアームが両側に配置された開口部を備えてよい。反応器は、隣接するデバイス同士が互いに接触するのを防止する複数の分割器を備える。一態様によれば、システムは、縦列配置され、各々が個々のレールを受け入れるサイズを有する複数の反応器を備える。
【００３１】
他の態様によれば、抗菌剤は、クロルヘキシジン、トリクロサン、塩化ベンザルコニウム、シプロフロキサシン、ゲンタマイシン、銀剤、もしくはそれらの組み合わせなど、抗細菌剤、抗真菌剤、またはそれらの組み合わせである。一態様では、銀剤は、リン酸銀、クエン酸銀、乳酸銀、酢酸銀、安息香酸銀、塩化銀、炭酸銀、ヨウ化銀、ヨウ素酸銀、窒化銀、ラウリル酸銀、スルファジアジン銀、パルミチン酸銀、およびそれらの組み合わせなど銀塩である。他の態様では、抗菌剤は、リポソーム、ミセル、マイクロカプセル、ミクロスフィア、ナノスフィア、またはそれらの組み合わせなど薬物担体に封入されかつ／あるいはそのような担体と組み合わされる。他の態様によれば、抗菌溶液は、ピロリドンカルボン酸（ＰＣＡ）、ブリリアントグリーン、クリスタルバイオレット、またはそれらの組み合わせなど安定剤をさらに含む。
【００３２】
他の態様によれば、システムは、表面酸化タンクを備え、水酸化ナトリウム、硫酸、または塩酸など苛性水溶液によってデバイスを前処理する表面酸化ステーションをさらに備える。表面酸化タンクは、温度調節システムをさらに備えてよい。一態様では、温度調節システムは、苛性水溶液の温度を、約２０℃から約９０℃の間など所望の温度から約１０℃以内に維持する。表面酸化タンクは、取り外し可能なふたをさらに備えてよい。
【００３３】
他の態様によれば、システムは、デバイスを洗浄する第１の洗浄タンクを備える第１の洗浄ステーションをさらに備える。システムは、デバイスを洗浄する第２の洗浄タンクを備える第２の洗浄ステーションをさらに備える。一態様では、第１の洗浄タンクは、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される洗浄液を含む。洗浄液はさらに、酢酸エチルなど混和性有機溶媒を最大で約１％含んでよい。一態様では、第２の洗浄タンクは純水を含む。
【００３４】
他の態様によれば、システムは、デバイスを塩基性溶液でコーティングする第１のアルカリタンクを備える第１のアルカリステーションをさらに備える。システムは、デバイスを塩基性溶液でコーティングする第２のアルカリタンクを備える第２のアルカリステーションをさらに備える。一態様では、第１のアルカリステーションは、温度調節システムをさらに備える。一態様の温度調節システムは、塩基性溶液の温度を、約３０℃から約７０℃の間など所望の温度から約１０℃以内に維持する。一態様では、塩基性溶液は、Ｔｒｉｚｍａ、水酸化ナトリウム、アンモニア、炭酸ナトリウム、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される。
【００３５】
他の態様によれば、システムは、乾燥チャンバを備える乾燥ステーションをさらに備える。乾燥チャンバは、デバイスから滴るあらゆる残留溶液を排液する排液弁を備えてよく、乾燥チャンバに加熱空気を送る空気濾過加熱システムをさらに備えてよい。加熱空気は、一態様では、約周囲温度から約７０℃の間の一定の温度である。
【００３６】
他の態様によれば、各ステーションは、モジュール式であり、必要に応じて順序を決定することができる。たとえば、各ステーションは、縦列配置されてもあるいは馬蹄構成（ｈｏｒｓｅｓｈｏｅ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）に配置されてもよい。
【００３７】
他の態様によれば、システムは、レールを受け入れ、上昇下降させて各タンクに出し入れするアームをさらに備える。システムはタンク当たり１つのアームを備えてよい。
【００３８】
他の態様では、システムは全自動式であり、コンピュータシステムの制御下にある。
【００３９】
本発明の他の態様によれば、複数の留置医療デバイスを潤滑性にしかつ抗菌性にするシステムであって、
ａ）光開始剤溶液を含む光開始剤ステーションと、
ｂ）重合可能な溶液、ディフューザ、およびＵＶ光源を備えるグラフト重合ステーションと、
ｃ）塩基性溶液を含む第１の洗浄ステーションと、
ｄ）塩基性溶液を含む第１のアルカリステーションと、
ｅ）抗菌溶液を含む抗菌ステーションと、
ｆ）塩基性溶液を含む第２のアルカリステーションと、
ｇ）純水を含む第２の洗浄ステーションとを順に備え、
各デバイスを保持し、かつ各デバイスを乾燥させずにある溶液から次の溶液に移すパレットをさらに備えるシステムが提供される。
【００４０】
他の態様では、システムは、光開始剤ステーションの前段に、各デバイスを前処理する表面酸化ステーションをさらに備える。
【００４１】
他の態様では、システムは、第２の洗浄ステーションの後段に、各デバイスを乾燥させる乾燥ステーションをさらに備える。
【００４２】
他の態様では、システムは、各デバイスをパレット上に装填する装填ステーションをさらに備える。
【００４３】
他の態様では、システムは、各デバイスをパレットから取り出す取り出しステーションをさらに備える。
【００４４】
他の態様では、各ステーションは、中央のキャリッジ（ｃａｒｒｉａｇｅ）を囲む馬蹄形に配置される。このキャリッジは、パレットを受け入れ、かつパレットを上昇させて各溶液に出し入れするアームを備えてよい。キャリッジは、複数のパレットを受け入れ、かつそれらのパレットを上昇させて各溶液に出し入れする複数のアームを備えてよい。
【００４５】
他の態様では、ある溶液から次の溶液へのパレットの移動は全自動式である。
【００４６】
本発明の他の態様では、デバイスの表面上にコーティングポリマーをグラフト重合させる方法であって、
ａ）デバイスを光開始剤溶液に浸漬させるステップと、
ｂ）  デバイスを最初に乾燥させずに重合可能な溶液に浸漬させるステップと、
ｄ）重合可能な溶液中に酸素消去ガスを拡散させるステップと、
ｅ）デバイスにＵＶ光を照射して光開始剤を活性化し、それによって表面上にコーティングポリマーをグラフト重合させるステップと、
ｆ）デバイスを乾燥させるステップと，を含む方法が提供される。
【００４７】
一態様では、デバイスは、光開始剤溶液に約２０秒から約１５分にわたって浸漬される。
【００４８】
他の態様では、デバイスは、光開始剤溶液に約２分から約２０分にわたって浸漬される。
【００４９】
他の態様では、ガスを拡散させるステップは、ＵＶ光を照射するステップよりも前に行われる。他の態様では、ガスを拡散させるステップは、ＵＶ光を照射するステップと同時に行われる。
【００５０】
一態様では、デバイスは約１２時間にわたって乾燥される。
【００５１】
他の態様では、この方法は、デバイスを光開始剤溶液に浸漬させるステップよりも前にデバイスを表示酸化溶液に浸漬させるステップをさらに含む。デバイスは、約２０℃から約９０℃の温度で約５分から約６０分にわたって表面酸化溶液に浸漬されてよい。
【００５２】
他の態様では、この方法は、デバイスを乾燥させるステップよりも前にデバイスを第１の洗浄溶液に浸漬させるステップをさらに含む。デバイスは、約５分から約３０分にわたって第１の洗浄溶液に浸漬されてよい。
【００５３】
他の態様では、この方法は、デバイスを乾燥させるステップよりも前にデバイスを第１のアルカリ溶液に浸漬させるステップをさらに含む。デバイスは、約３０℃から約７０℃の温度で約１０分から約１５分にわたって第１のアルカリ溶液に浸漬されてよい。
【００５４】
一態様では、この方法は、デバイスを乾燥させるステップよりも前にデバイスを抗菌溶液に浸漬させるステップをさらに含む。デバイスは、約１分から約１０分にわたって抗菌溶液に浸漬されてよい。
【００５５】
一態様では、この方法は、デバイスを乾燥させるステップよりも前にデバイスを第２のアルカリ溶液に浸漬させるステップをさらに含む。デバイスは、約１０分から約１５分にわたって第２のアルカリ溶液に浸漬されてよい。
【００５６】
他の態様では、この方法は、デバイスを乾燥させるステップよりも前にデバイスを第２の洗浄溶液に浸漬させるステップをさらに含む。デバイスは、約５分から約２０分にわたって洗浄溶液に浸漬されてよい。
【００５７】
他の態様によれば、この方法は、
ａ）デバイスを表面酸化溶液に浸漬させるステップと、
ｂ）デバイスを光開始剤溶液に浸漬させるステップと、
ｃ）デバイスを最初に乾燥させずに重合可能な溶液に浸漬させるステップと、
ｄ）重合可能な溶液に酸素消去ガスを拡散させるステップと、
ｅ）デバイスにＵＶ光を照射して光開始剤を活性化し、それによって表面上にコーティングポリマーをグラフト重合させるステップと、
ｆ）デバイスを第１の洗浄溶液に浸漬させるステップと、
ｇ）デバイスを第１のアルカリ溶液に浸漬させるステップと、
ｈ）デバイスを抗菌溶液に浸漬させるステップと、
ｉ）デバイスを第２のアルカリ溶液に浸漬させるステップと、
ｊ）デバイスを第２の洗浄溶液に浸漬させるステップと、
ｋ）デバイスを乾燥させるステップと、を含む。
【００５８】
他の態様では、この方法は、デバイスをパッケージ化するステップをさらに含む。この方法は、デバイスを滅菌するステップをさらに含んでよい。
【００５９】
他の態様では、デバイスは、デバイスを各溶液に浸漬させるレール上に配置される。
【００６０】
他の態様では、この方法は、全自動式、半自動式、または手動である。一態様では、この方法はコンピュータの制御下にある。
【００６１】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明から明らかになろう。しかし、当業者には、詳細な説明から本発明の趣旨および範囲内の様々な変更および修正が明らかであるため、詳細な説明および特定の例が、本発明の実施形態を示しているが、一例としてのみ記載されていることを理解されたい。
【００６２】
次に、添付の図を参照して、各実施形態について一例としてのみ説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明のシステムの各ステーションの順序の概略図である。
【図２】カテーテルを図１のシステムで使用できるように保持するレールの斜視図である。
【図３Ａ】パレットとして形成された図２の複数のレールの斜視図である。
【図３Ｂ】図２のレールと一緒に使用されるマンドレルの斜視図である。
【図３Ｃ】レール上に取り付けられた図３Ｂのマンドレルの斜視図である。
【図４】図１のシステムの表面酸化ステーションの斜視図である。
【図５Ａ】複数の反応器を示す図１のシステムの光開始剤ステーションの斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示されているステーションの反応器の代替実施形態の斜視図である。
【図６Ａ】図５の光開始剤ステーションと一緒に使用される供給タンクの側面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの供給タンクの斜視図である。
【図７】複数のグラフト反応器を示す図１のシステムのグラフト重合ステーションの斜視図である。
【図８】図７のグラフト重合ステーションのグラフト反応器の各構成要素の斜視図である。
【図９】図１のシステムの第１の洗浄ステーションの斜視図である。
【図１０】図１のシステムの第１のアルカリステーションの斜視図である。
【図１１】図１のシステムの抗菌ステーションの斜視図である。
【図１２】図１のシステムの第２のアルカリステーションの斜視図である。
【図１３】図１のシステムの第２の洗浄ステーションの斜視図である。
【図１４】図１のシステムの乾燥ステーションの斜視図である。
【図１５】各ステーションおよび補助機器を示す図１のシステムの概略図である。
【図１６】各ステーションおよび補助機器を示す図１のシステムの斜視図である。
【図１７】各ステーションおよび補助機器を示す図１のシステムの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
本発明は、医療デバイスの表面上にコーティングポリマーを光グラフト重合させるシステムおよび方法である。本発明のシステムは、グラフト重合ステーションを含む複数のステーションを備えている。本発明のシステムおよび方法は、容易であり、様々な異なる医療用途用の留置デバイスとして有用な潤滑性および／または抗菌性ポリマー表面を有する医療デバイスを大量にかつ効率的に作製するのを可能にする。本発明の方法は、医療デバイスの表面上にコーティングポリマーによるグラフト重合を容易にかつ確実に施す。また、このような表面は、臨床的な生体内での使用を容易にするように潤滑性にすることもできる。患者をさらに悪化させる恐れがあるような感染症を治療し、軽減し、防止し、かつ／あるいは最低限に抑えるように、医療デバイスの表面に抗菌剤を取り込むことによって医療デバイスの表面を抗細菌性および／または抗真菌性にすることもできる。
【００６５】
［用語集］
「パレット」は、コーティング時にカテーテルなどの医療デバイスを保持するように構成されたラックである。一態様では、パレットは２００個以上のカテーテルを保持するように構成された軽量で中空のアルミニウム製ラックである。他の態様では、カテーテルまたはその他の医療デバイスは、パレット内の、レールで形成された複数の列に保持される。「反応器」は、単一の列のそのような医療デバイス用に構成された浸漬タンクである。複数の列の医療デバイスを備えるパレットを処理する場合、反応器を有するステーションは、パレットレール当たり１つの、複数の反応器を必要とする。
【００６６】
「タンク」または「浸漬タンク」は、処理時にパレットが降下される槽である。一態様では、浸漬タンクは、３１６グレードステンレススチールなどステンレススチールで構成された方形または矩形の槽であるが、当業者に理解されるように、浸漬タンクを任意の適切な形状または材料で形成できることを理解されたい。浸漬タンクは、重力によって単一の排液点に自由排液することができる。「反応器」が特殊な種類の浸漬タンクであり、以下に説明するシステムおよび方法では、当業者に理解される修正を施したうえで反応器と浸漬タンクを相互に使用できることを理解されたい。
【００６７】
「ステーション」はコーティングプロセスにおける単一の点である。一態様では、各ステーションは、浸漬タンクまたは１組の反応器と、パレットを処理できるように上昇下降させて浸漬タンクに出し入れするのを容易にする機構と、コーティングプロセスにおけるそのステーションの目的に必要とされる必要な配管、機器、およびＰＬＣ制御装置とから成る。
【００６８】
「スパージング」は、窒素、アルゴン、またはヘリウムなど化学的に不活性のガスを液体中に拡散させることを伴う技術と理解される。スパージングを使用して溶解したガス（たとえば酸素）を液体から除去することができる。
【００６９】
「潤滑性」は、滑らかである、または滑りやすい性質を意味する。医療デバイスが潤滑性であると記載されるときは、デバイスが濡れたときに滑りやすくなり、静脈、動脈、およびその他の通路に容易に挿入することができ、組織の損傷が最低限に抑えられることが理解される。
【００７０】
本明細書では次に、本発明について各図を参照して説明する。図示の実施形態では、システムはカテーテルをコーティングするのに使用される。図１は、本発明のシステムおよびその構成ステーションの概要を示している。図１に示されているように、９つのステーション、すなわち、表面酸化ステーション、光開始剤ステーション、グラフト重合ステーション、２つの洗浄ステーション、２つのアルカリステーション、抗菌ステーション、および乾燥ステーションがある。以下に説明するように、カテーテルは、ステーションごとに様々な溶液に浸漬される。図１に示されている概略図から、いくつかのステーションが、任意に設けられており、すべてのコーティングプロセスに必要なわけではないことが明らかである。しかし、本発明のシステムの様々な実施形態の各々に新規のグラフト重合ステーションが含まれることが理解されよう。
【００７１】
次に、図２を参照すると、レール３０が示されており、レール３０上にカテーテル２８が配置されている。レール３０は、各ステーションにおけるタンクにいくつかのカテーテル２８を浸漬させる働きをする。一態様では、各レール３０は、陽極酸化された一列の中空のアルミニウム製マンドレル３２が埋め込まれた中空のアルミニウム製押し出し成形部材から成っている。各マンドレル３２は、カテーテル２８の端部に挿入され、コーティングプロセス全体にわたってカテーテル２８を所定の位置に保持する。カテーテル２８は、溶液がカテーテル２８の内部キャビティに流入できるようにマンドレル３２に取り付けられている。カテーテル２８は、マンドレル３２上に、隣接するカテーテル２８同士が互いに接触しないような密度で配置されている。
【００７２】
図３Ａに示されているように、一連のレール３０がパレット３４を形成するようにフレーム内に列状に組み立てられている。中空のレール３０および中空のマンドレル３２は、コーティングプロセスのいくつかの部分において窒素を分散させるのに使用される。窒素は中空のレール３０を通って中空のマンドレル３２に流入する。各マンドレル３２は、窒素がマンドレル３２からマンドレル３２に取り付けられたカテーテル２８に流入するのを可能にする孔を底端部に有している。窒素は次いで、カテーテル２８の底部から流出し、カテーテル２８が溶液に浸漬されるときに、窒素が溶液自体に流入する。パレット３４は、カテーテル２８が取り付けられた状態でステーションからステーションへと移される。
【００７３】
マンドレル３２が、任意の種類のデバイスを保持するように修正することができ、カテーテル２８の保持に限定されないことを理解されたい。非限定的な一例では、次に図３Ｂおよび３Ｃを参照すると分かるように、コーティングすべきデバイスは一端にフランジを備えている。このようなデバイスの例として接眼レンズ供給デバイスがある。デバイスをマンドレル３２上の所定の位置に保持するには、マンドレル３２に、デバイスを受け入れて所定の位置に保持する係合部材３３を設ければよい。一態様では、係合部材３３はブラケットである。この態様では、マンドレルは、窒素がマンドレル３２から各デバイスの内部に流入することができるようにマンドレルの長さに沿って複数の孔３７を備えている。図３Ｃには、係合部材３３を備える複数のマンドレル３２が、レール３０に取り付けられた状態で示されている。
【００７４】
［表面酸化ステーション］
グラフト重合システムの第１のステーションは、引き続き遊離基化学作用（ｆｒｅｅ  ｒａｄｉｃａｌ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）を介したポリマーグラフトが可能なようにカテーテル２８の表面を活性化するための前処理表面酸化ステーション３５である。表面酸化ステーション３５は、極めて活性度の高いカテーテル２８、または既存のポリマー結合を酸化させずに遊離基反応に関与できる可能性が低い他の医療デバイスに使用するための任意のステーションである。最初に表面酸化を行うことが有利な材料の例には、ポリテトラフルオルエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、およびポリオキシメチレンが含まれる。表面酸化ステーション３５は、図４に示されているように浸漬タンク３６を備えている。浸漬タンク３６は、パレット３４に含まれる２００個のカテーテル２８のすべてを保持するサイズを有している。浸漬タンク３６には、たとえば水酸化ナトリウム、硫酸、または塩酸など塩基または酸の苛性水溶液を手動で充填することができる。表面酸化ステーション３５は、浸漬タンク３６の内容物を加熱し、温度を所望の温度から約１０℃の範囲内に維持する温度調節システムを備えている。一態様では、所望の温度範囲は約２０℃から約９０℃の間である。浸漬タンク３６は、浸漬タンク３６が使用されていないときに溶液の蒸気を閉じ込めるための取り外し可能なふたも備えている。カテーテル２８は、苛性溶液中に約５分から約６０分にわたって留まる。
【００７５】
［光開始剤ステーション］
図５Ａに示されているように、グラフト重合システムにおける第２のステーションは光開始剤ステーション３８である。光開始剤ステーション３８は、カテーテルを浸漬させることのできる浸漬タンクを備えている。図示の実施形態では、浸漬タンクは、全体として２００個のカテーテルを保持することのできるいくつかの光開始剤反応器４０に分割されている。一態様では、各光開始剤反応器４０は、図５Ｂに示されているように、カテーテルを反応器キャビティ内に案内するのを助ける傾斜したアーム４１を備えている。光開始剤反応器４０は光開始剤溶液を保持するが、溶液を節約し廃棄物を減らすためにタンクがいくつかの反応器４０に分割されていることが理解されよう。しかし、この代わりに、光開始剤ステーション３８は単に、２００個のカテーテルをパレット３４上に浸漬させる十分に大きな単一の浸漬タンクを備えてもよい。光開始剤反応器４０は、内部の溶液の液位を検出する液位センサを備えている。一態様では、光開始剤溶液はベンゾフェノンとｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ安息香酸（ｔｅｒｔ−  ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙｂｅｎｚｏａｔｅ）の混合物である。カテーテルは、光開始剤溶液中に約２０秒から約１５分にわたって留まる。光開始剤反応器４０は、タンクの外側に配置された液位センサによって容易になる同時充填を可能にするように相互に連結されている。光開始剤反応器４０は、図６Ａおよび６Ｂに示されているように手動であるいは供給タンク４２を使用することによって充填することができる。
【００７６】
供給タンク４２は、頂部に溶液入口４４を備え、底部に出口４６を備えている。供給タンク４２のサイズは、動作時に光開始剤反応器４０を充填し、供給配管に液体を貯留するのに必要な体積と、安全率とに基づいて決定される。供給タンク４２は、遠心ポンプを使用して光開始剤溶液を出口４６を介して光開始剤反応器４０に送る。遠心ポンプは、必要に応じて光開始剤反応器４０を排液し、光開始剤溶液を側壁入口４８を介して供給タンク４２に戻し、弁を使用して溶液の流れを正しい流路に向けるように作用してもよい。光開始剤反応器４０と同様に、供給タンク４２も、タンク内に存在する溶液の体積を求めるための液位センサを備えている。充填動作と排液動作との間に、供給タンク４２は光開始剤溶液を出口４６から側壁入口４８に再循環させ、それによって溶液を混合する。
【００７７】
［グラフト重合ステーション］
図７に示されているように、グラフト重合システムにおける第３のステーションはグラフト重合ステーション４９である。グラフト重合ステーション４９は、カテーテルを浸漬させることができる浸漬タンクを備えている。図示の実施形態では、浸漬タンクは、全体として２００個のカテーテルを保持することのできるいくつかのグラフト反応器５０に分割されている。グラフト反応器５０は、デバイスの表面上にグラフト重合されたときにコーティングポリマーを形成する重合可能な溶液を保持する。一態様では、重合可能な溶液は、アクリル酸とアクリル酸メチルの混合物などモノマー溶液である。次に図８を参照すると、単一のグラフト反応器５０が示されている。各グラフト反応器５０は、陽極酸化されたアルミニウム製フレーム５２で形成されており、ガラスで作られたＵＶ光透過壁５４を備えている。一態様では、壁５４は石英ガラスまたはホウケイ酸ガラスで作られているが、約３００ｎｍよりも長い波長を有するＵＶ光を透過することのできる任意の材料で壁５４を作ることができることが理解されよう。各グラフト反応器５０は、ＵＶ光を壁５４を通してグラフト反応器５０の内部に照射するＵＶライトアセンブリ５６を両側に備えている。このように、カテーテル２８を重合可能な溶液に浸漬させ、同時にＵＶ光にさらすことができる。ＵＶライトアセンブリ５６は、コーティング中の医療デバイスのサイズおよび数に応じてライトの数を調整するスイッチを備えている。たとえば、ＵＶライトアセンブリ５６を「カテーテルモード」で動作させることができ、それによって、カテーテルの浸漬高さに必要なライトのみがオンにされる。一態様では、各ＵＶライトアセンブリは、それぞれ２５ワットの１３個のライトを備えている。
【００７８】
窒素ガスが、グラフト反応器５０の底部内部に配置されたディフューザ５８に送り込まれ、窒素ガスが重合可能な溶液に供給され、それによってスパージング（ｓｐａｒｇｉｎｇ）を実施して重合可能な溶液から酸素を除去する。一態様では、このスパージングは、カテーテル２８がグラフト反応器５０の内側の所定の位置に配置されている間に、カテーテル２８がＵＶ光にさらされる前に行われる。他の態様では、スパージングがＵＶ光にさらされている間にさらに行われる。窒素ガスは、パレット３４との連結部を有する窒素供給配管を使用してパレット３４のレール３０にも送り込まれる。圧力調整器およびゲージを含む窒素タンクが、窒素をグラフト反応器５０に送る。送られる窒素は、当業者には理解されるように、グラフト反応器５０内で適切なレベルのガス拡散を実現するように調整可能である。陽極酸化されたアルミニウムで作られた分割器６０が各グラフト反応器５０に挿入されており、各カテーテルがグラフトプロセス中に互いに接触するのを防止している。上記に光開始剤反応器４０に関して論じたように、分割器６０は、カテーテルを内部に案内する傾斜したアーム６１を備えてよい。カテーテルは重合可能な溶液中に約２分から約２０分にわたって留まる。
【００７９】
グラフト重合ステーション４９には供給タンク６２および排液タンク６３（図１５〜１７に示されている）が含まれている。これらのタンク６２、６３は、図６Ａおよび６Ｂに示されているタンクと同様であり、重合可能な溶液をグラフト反応器５０に移しかつグラフト反応器５０から移すのに使用される。一態様では、グラフト重合ステーションの供給タンク６２と排液タンク６３の一方または両方は底部の近くに撹拌器を備えている。
【００８０】
［第１の洗浄ステーション］
グラフト重合システムにおける第４のステーションは、カテーテル２８を洗浄溶液に浸漬させる第１の洗浄ステーション６４である。洗浄溶液は、たとえば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、またはそれらの混合物を含む。また、洗浄ステーションは、酢酸エチルなど微量（最大約１％）の他の混和性有機溶剤を含んでもよい。カテーテル２８を洗浄溶液に浸漬させると、残留光開始剤または重合可能な溶液がカテーテルから除去される。第１の洗浄ステーションは、図９に示されているように、洗浄浸漬タンク６６を備えている。洗浄浸漬タンク６６は、２００個のカテーテルを保持することができる。洗浄浸漬タンク６６は、手動で充填可能であり、エタノールを排液する出口６８を底部に備えている。洗浄浸漬タンク６６は、浸漬タンク６６が使用されていないときにエタノール蒸気を閉じ込めるための取り外し可能なふたも備えている。カテーテルは洗浄溶液中に約５分から約３０分にわたって留まる。
【００８１】
［第１のアルカリステーション］
グラフト重合システムにおける第５のステーションは、Ｔｒｉｚｍａ溶液、または水酸化ナトリウム、アンモニア、または炭酸ナトリウムなど１つまたは複数の塩基を含む溶液などの塩基性溶液にカテーテルを浸漬させる第１のアルカリステーション７０である。第１のアルカリステーションは、図１０に示されているようにアルカリ浸漬タンク７２を備えている。アルカリ浸漬タンク７２は、２００個のカテーテル２８を保持することができる。アルカリ浸漬タンク７２は、入口７４と、出口７６と、アルカリ浸漬タンク７２の下方に収納され、アルカリ溶液をアルカリ浸漬タンク７２およびカテーテル２８を通じて穏やかにかつ常に再循環させる再循環ポンプとを備えている。第１のアルカリステーション７０は、同じくタンクの下方に収納され、アルカリ浸漬タンク７２の内容物を加熱し、温度を所望の温度から約１０℃の範囲内に維持する温度調節システムを備えている。一態様では、所望の温度範囲は約３０℃から約７０℃の間である。アルカリ浸漬タンク７２は、純水を導入するための較正された流量計も備えている。第１のアルカリステーション７０は、カテーテル２８の表面を活性化し、グラフト重合システムにおける第６のステーションで銀イオンを受ける。
【００８２】
［抗菌ステーション］
グラフト重合システムにおける第６のステーションは、銀溶液などの抗菌溶液にカテーテルを浸漬させる抗菌ステーション７８である。この段階で、親水性抗菌剤およびそのような抗菌剤の混合物をカテーテル２８に塗布できることが理解されよう。非制限的な例にはクロルヘキシジン、トリクロサン、塩化ベンザルコニウム、シプロフロキサシン、およびゲンタマイシンが含まれる。通常、抗菌溶液は、それに含まれる抗菌剤の性質のために酸性である。抗菌ステーション７８は、図１１に示されているように、浸漬タンク、または相互に連結された一連の抗菌反応器８０を備えている。抗菌反応器８０は、上述の光開始剤反応器４０に類似しており、カテーテルを反応器内に案内する傾斜したアームを備えてよい。この代わりに、上記に光開始剤ステーション３８に関して説明したように、抗菌ステーション７８を、２００個のカテーテルをパレット３４上に浸漬させる十分に大きな単一の浸漬タンクで構成してよいことも理解されよう。カテーテルは、抗菌溶液中に約１分から約１０分にわたって留まる。抗菌ステーション７８は、上記に光開始剤ステーション３８を参照して説明した供給タンク４２と同一の供給タンク８１（図１５〜１７に示されている）も備えている。抗菌溶液は、抗菌剤だけでなく、銀が光の不安定化作用を受けないように保護する働きをするＰＣＡおよびクリスタルバイオレットなど、コーティング安定性を推進する補助成分を含んでもよい。
【００８３】
［第２のアルカリステーション］
図１２に示されているように、グラフト重合ステーションにおける第７のステーションは第２のアルカリステーション８２である。第２のアルカリステーション８２が、上述の第１のアルカリステーション７０に類似しており、アルカリ浸漬タンク８４からなっており、該アルカリ浸漬タンク８４は、入口８６と、出口８８と、アルカリ溶液を第２のアルカリ浸漬タンク８２およびカテーテル２８を通じて穏やかにかつ常に再循環させる再循環ポンプとを備えていることは明らかである。このステップは、抗菌溶液の酸性を補償し、抗菌溶液に浸漬させたために部分的に失われた可能性のあるコーティングの潤滑性を再生する。アルカリ浸漬タンク８４は、第２のアルカリ溶液が加熱を必要としないため温度調節システムを必要としない。カテーテルは、第２のアルカリ溶液中に約１０分から約１５分にわたって留まる。
【００８４】
［第２の洗浄ステーション］
図１３に示されているように、グラフト重合システムにおける第８のステーションは、カテーテル２８を純水中で洗浄する第２の洗浄ステーション９０である。第２の洗浄ステーション９０は、入口９４から純水が導入される洗浄タンク９２を備えている。水流は、較正された流量計を備える給水制御システムによって制御される。カテーテルは、約５分から約２０分にわたって洗浄状態に維持される。
【００８５】
［乾燥ステーション］
図１４に示されているように、グラフト重合システムにおける第９のステーションは乾燥ステーション９６である。乾燥ステーションは、２００個のカテーテルを保持することのできる乾燥チャンバ９８を備えている。乾燥プロセス中にカテーテルから滴るあらゆる溶液を排液する排液弁１００が乾燥チャンバ９８の底部に配置されている。約周囲温度から約７０℃の間の一定の温度で空気を乾燥チャンバ９８に供給する空気濾過加熱システムが、タンクの下方のタンクの近くに配置されている。乾燥チャンバ９８に供給された空気流は、乾燥チャンバ９８を通過する穏やかな空気流を生成するように流量が少なく圧力が低い。カテーテルは、乾燥チャンバ内で約１０分から約３０分にわたって乾燥され、次いで、乾燥ラックに移され、周囲温度および条件で少なくとも約１２時間の乾燥時間にわたって乾燥される。
【００８６】
特定の各製品が各溶液中でのそれ自体の特定の１組の理想的な滞留時間を有し、かつ上述の時間が非制限的とみなされることが理解されよう。本発明の各プロセスは、各ステップ間で製品が乾燥されないため「液状プロセス」とみなされる。このため、様々なステップ同士の間に乾燥が必要になるプロセスよりも高速の動作およびコーティングプロセスが可能になる。
【００８７】
［グラフト重合システム］
本発明のグラフト重合システムの一態様は、上述の８つのステーションと補助機器とを備え、図１５〜１７に示されている。システムは、カテーテルをパレット３４に取り付ける装填ステーション１０２および取り出しステーション１０４を備えてもよい。各ステーションは、システムの自動化を容易にし、様々なステーションおよび補助機器の設置面積を最小限に抑えるように、図１５に示されているように一列に配置されても、あるいは図１６および１７に示されているように円形または馬蹄形に配置されてもよい。円形に配置するときは、パレット３４を自動的に１つのステーションから次のステーションに移すことができるように各ステーションの円の中央に回転可能なキャリッジ１０６を配置してよい。キャリッジ１０６は複数のアーム１０８を備えており、各アーム上にパレット３４を取り付けロックすることができる。パレット３４は、キャリッジ１０６のアーム１０８に取り付けられると、独立に上下運動してシステムの様々なタンクに浸漬することができる。このように、各パレットは、各タンクにそれぞれの異なる時間にわたって独立に浸漬させることができる。各アーム１０８は、パレット３４をタンクに浸漬させる手動または自動式の上昇下降機構を備えている。図示の実施形態では、キャリッジ１０６は、パレット３４がグラフト重合ステーション４９と組み合わされたアーム１０８に取り付けられた状態で示されている。パレット３４は、グラフト反応器５０に浸漬された状態で示されている。
【００８８】
使用時には、各ステーションに適切な溶液が充填される。溶液は、たとえば、開示が引用によって本明細書に全体的に組み込まれる本出願人の特許文献２および特許文献３に記載された溶液のいずれかであってよい。本発明の光開始剤溶液に使用される適切な光開始剤は、パーエステル、α−ヒドロキシケトン、ベンジルケタル、ベンゾイン、ならびにそれらの誘導体およびそれらの組み合わせが含まれるが、それらに限定されない。具体的には、適切な光開始剤は、２，２−ジメトキシ−２−フェニル−アセトフェノン（ＤＰＡ）、ｐ−ベンゾイルｔｅｒｔ−ブチル過安息香酸（ＢＰＢ）、ベンゾフェノン（ＢＰ）、またはそれらの混合物であってよい。当業者には、本発明の方法で使用できる光開始剤の種類が容易に理解されよう。
【００８９】
本発明の重合可能な溶液は、医療デバイスの表面上に光グラフト重合させることのできる任意の重合可能な成分を含んでよい。一態様では、重合可能な成分はモノマーである。本発明の重合可能な溶液に使用される適切なモノマーには、遊離基の存在に感応するモノマー、すなわち、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸２−カルボキシエチル、４−ビニル安息香酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、またはそれらの混合物など、遊離基重合化が可能なモノマーを含むが、それらに限定されない。好ましいモノマーはアクリル酸とアクリル酸メチルの組み合わせである。
【００９０】
本発明のグラフト重合ステーション４９に使用されるＵＶ放射は、たとえば約１００ｎｍから約４００ｎｍの波長範囲であってよい。一態様では、波長範囲は約２００ｎｍから約２００ｎｍであり、他の態様では、約３００ｎｍから約４００ｎｍである。
【００９１】
本発明の抗菌溶液に使用される抗菌剤は、一態様では、銀塩など銀成分である。本発明に使用するのに適した銀塩には、リン酸銀、クエン酸銀、乳酸銀、およびそれらの混合物が含まれる。しかし、他の銀塩も本発明に使用するのに適切であり、そのような銀塩には、酢酸銀、安息香酸銀、塩化銀、炭酸銀、ヨウ化銀、ヨウ素酸銀、窒化銀、ラウリル酸銀、スルファジアジン銀、パルミチン酸銀、およびそれらの混合物が含まれるがそれらに限らない。銀は、リポソーム、ミセル、マイクロカプセル、ミクロスフィア、ナノスフィア、およびそれらの混合物など薬物担体に封入される、またはそのような担体と組み合わされてもよい。本発明の方法およびシステムは、好都合なことに、デバイスの表面から銀を長期有効期間にわたって徐々にかつ連続的に放出させる様々な銀塩と一緒に使用することができる。
【００９２】
様々なタンクにその適切な溶液が充填された後、パレット上にカテーテルが装填され、パレットがキャリッジのアームに取り付けられる。所望のプロセスの規模が拡大されるのに応じて、１つのパレットをキャリッジの単一のアームに取り付けるか、あるいは１つのパレットをパレットの各アームに取り付けてよい。したがって、たとえば図１６および１７に示されているようにアーム当たり１つで最大で１０個のパレットを任意の時間に処理することができる。キャリッジ上のアームの数を調整することによってパレットの数を調整することができ、かつ処理されるパレットの数が非限定的な数とみなされることが理解されよう。同様に、上記には、パレットがそれぞれ２００個のカテーテルを保持すると記載されている。パレットが２００個よりも少ない数のカテーテルを保持してよく、かつタンクおよびパレットを大きくすることによって、ずっと多くのカテーテルをパレットによって保持し、本明細書で説明するように処理することができることが理解されよう。カテーテルは、ＵＶ重合化ステップの間互いに実質的に接触しないかぎりパレットに任意の密度で保持できることが理解されよう。一態様では、カテーテルは、ＵＶ重合化ステップの間互いに接触しない。様々な製品をそれぞれの異なる密度でパレットに保持し、一方、ＵＶ重合化ステップの間互いに実質的に接触しない状態に維持することが可能である。
【００９３】
カテーテルを含む各パレットは、装填された後、上述のようにステーションからステーションへと進んでいく。各パレットは、上記の説明では、表面酸化ステーションから、光開始剤ステーション、グラフト重合ステーション、第１の洗浄ステーション、第１のアルカリステーション、抗菌ステーション、第２のアルカリステーション、第２の洗浄ステーション、乾燥ステーションの順に処理される。しかし、個々の各プロセスの必要に応じてこの順序を修正、拡張、または縮小できることが理解されよう。たとえば、カテーテルに抗菌溶液をコーティングすることはあらゆる場合に望ましいわけではない。この場合、第２のアルカリステーションおよび抗菌ステーションを飛ばす、または完全に省略してよい。また、表面酸化ステーションおよび第１の洗浄ステーションは任意のステーションであり、飛ばされる、または省略されてよい。本発明のシステムは光開始剤ステーション、グラフト重合ステーション、および１つの洗浄ステーションを備えるだけでよいと考えられる。グラフト重合ステーションには、医療デバイスを上昇下降させるパレットを設けてもよい。グラフト重合ステーションおよびパレットにさらに光開始剤ステーションを設けてもよい。本明細書で説明するモジュール式システムおよび方法の様々な変形実施形態のいくつかの例が図１に概略的に示されている。カテーテルは、所望の全コーティングプロセスを完了した後、乾燥されパッケージ詰めされる。滅菌後、カテーテルの販売準備が完了する。
【００９４】
上述の溶液は毎日交換することができるが、供給タンクおよび排液タンクを使用すると、溶液を再利用するのが容易になり、効率および経済性の点で有利である。たとえば、光開始剤溶液および抗菌溶液は、約５日分の連続処理時間にわたって再利用することができる。エタノール洗浄溶液は、約１０日分の連続処理時間にわたって再利用することができる。他の溶液も再利用できるが、一態様では毎日交換される。
【００９５】
上述の反応器、方法、およびシステムをカテーテル以外のデバイスに使用してもよいことが理解されよう。当業者によって、パレット構成に、カテーテル以外のデバイスを収容するように簡単な修正を施すことができる。たとえば、本発明は、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリオルガノシロキサン、ポリスルフォン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリシロキサン、シリコーン材料、ポリ（ジメチルシロキサン）含有ポリマーなどのポリマー材料で作られた任意のデバイスに有用である。このようなポリマーは通常、留置医療デバイス、ならびに心臓弁、包帯材、ピン、クランプ、クリップ、注射器およびその付属品、カテーテル、ドレーン、ステント、インプラント、チューブなどを備えるがそれらに限らないデバイス全般を含む様々な医療デバイスに臨床的に使用される。接眼レンズおよび／またはその供給デバイスなどデバイスのコーティングも考えられる。
【００９６】
上述のシステムおよび方法を全自動化しても、部分的に自動化しても、あるいは完全に手動にしてもよいことが理解されよう。実際、「手動」とされている任意のステップを代わりに自動化してもよいと考えられる。パレットの装填、あるステーションから次のステーションへの移送、および取り出しは、手動で行われても、機械によって行われても、あるいはその組み合わせによって行われてもよい。上述の方法およびシステムは、カテーテルを販売できるようにパッケージ詰めする前または後にカテーテルを滅菌するステップをさらに含んでよい。
【００９７】
（実施例）
［プロセスの概要］
一般に、デバイスコーティング手順における第１のステップは、ベンゾフェノン（ＢＰ）およびｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ安息香酸（ＴＢＰ）など光開始剤を含むアルコール溶液に各サンプルを浸漬させることを含む。余分な溶液を除去する短時間の排液期間の後、アクリル酸（ＡＡ）およびアクリル酸メチル（ＭＡ）など親水性ビニルモノマーを含む水溶液に各サンプルを移す。モノマー溶液を長波長のＵＶ光（約３００ｎｍから約３６５ｎｍ）にさらす前にモノマー溶液に窒素を拡散させることによって溶解した酸素を除去する。その後、親水性コーティングが新たにグラフト重合されたデバイスをエタノールなど適切な溶剤で洗浄し、残留光開始剤およびモノマーを除去する。同時に、ポリアクロル酸塩コーティングを洗浄して残留モノマー／ポリマーを除去し、浸漬ステップによって銀イオンが水性塩基（たとえば、トリス−［ヒドロキシメチル］アミノメタン）溶液に結合できるように活性化する。活性化されたコーティングを含むデバイスを銀塩溶液（たとえば、酢酸銀（ＡｇＯＡｃ））に配置して銀イオンを結合する。銀溶液は、銀イオンを安定化するのを助け、カテーテルの脱色を防止するために、ピロリドンカルボン酸（ＰＣＡ）および／またはトリアリルメタン染料ブリリアントグリーンなど銀安定剤を含んでもよい。通常、最終的に水性塩基溶液に浸漬させると、コーティングプロセスが完了する。次いで、カテーテルを空気中で周囲温度において最低１２時間にわたって乾燥させる。
【００９８】
実施例１：潤滑性シリコーンフォーリーカテーテル
以下のように、上述の概略的なコーティングプロセスを具体的にシリコーンフォーリーカテーテルに適用してカテーテルを潤滑性にした。
１．カテーテルを光開始剤ＢＰ（４００ｍＭ）とＴＢＰ（４００ｍＭ）のエタノール溶液に６分間浸漬させた。
２．カテーテルをアクリル酸（３００ｍＭ）とアクリル酸メチル（５０ｍＭ）の水性モノマー溶液に浸漬させ、Ｎ２ガスによって６分間パージし、その後ＵＶ光を３分〜８分間照射した。
３．カテーテルをエタノールに５分間浸漬させた。
４．カテーテルを水性アルカリ５０ｍＭ  Ｔｒｉｚｍａ溶液（５０±５℃）に１０分間浸漬させた。
５．カテーテルをＤＩ水で１０分間洗浄した。
６．カテーテルを周囲温度で少なくとも１２時間にわたって乾燥させた。
【００９９】
実施例２：抗菌性および潤滑性のシリコーンフォーリーカテーテル
以下のように、上述の概略的なコーティングプロセスを具体的にシリコーンフォーリーカテーテルに適用してカテーテルを抗菌性にするとともに潤滑性にした。
１．カテーテルを光開始剤ＢＰ（４００ｍＭ）とＴＢＰ（４００ｍＭ）のエタノール溶液に６分間浸漬させた。
２．カテーテルをアクリル酸（３００ｍＭ）とアクリル酸メチル（５０ｍＭ）の水性モノマー溶液に浸漬させ、Ｎ２ガスによって６分間パージし、その後ＵＶ光を３分〜８分間照射した。
３．カテーテルをエタノールに５分間浸漬させた。
４．カテーテルを水性アルカリ５０ｍＭ  Ｔｒｉｚｍａ溶液（５０±５℃）に１０分間浸漬させた。
５．カテーテルを水性ＡｇＯＡｃ（１０ｍＭ）、ＰＣＡ（１０ｍＭ）、およびブリリアントグリーン（０．１６ｍＭ）溶液に１分〜２分間浸漬させた。
６．  カテーテルを水性アルカリ１０ｍＭ  Ｔｒｉｚｍａ溶液に５分間浸漬させた。
７．カテーテルをＤＩ水で１０分間洗浄した。
８．カテーテルを周囲温度で少なくとも１２時間にわたって乾燥させた。
【０１００】
実施例３：抗菌性および潤滑性のポリウレタン中央静脈カテーテル
以下のように、上述の概略的なコーティングプロセスを具体的にポリウレタン中央静脈カテーテルに適用してカテーテルを抗菌性にするとともに潤滑性にした。
１．カテーテルを光開始剤ＢＰ（１００ｍＭ）とＴＢＰ（１００ｍＭ）のエタノール溶液に３０秒間浸漬させた。
２．カテーテルをアクリル酸（２００ｍＭ）とビニルアセトアミド（２５ｍＭ）の水性モノマー溶液に浸漬させ、Ｎ２ガスによって６分間パージし、その後ＵＶ光を１分〜３分間照射した。
３．カテーテルをイソプロパノールに５分間浸漬させた。
４．カテーテルを水性アルカリ５０ｍＭ  Ｔｒｉｚｍａ溶液（５０±５℃）に１０分間浸漬させた。
５．カテーテルをＤＩ水で１０分間洗浄した。
６．カテーテルを水性乳酸銀（１０ｍＭ）、ＰＣＡ（１０ｍＭ）、およびクリスタルバイオレット（０．０６ｍＭ）溶液に１分〜２分間浸漬させた。
７．  カテーテルを水性アルカリ１０ｍＭ  Ｔｒｉｚｍａ溶液に１５分間浸漬させた。
８．カテーテルをＤＩ水で１０分間洗浄した。
９．カテーテルを周囲温度で少なくとも１２時間にわたって乾燥させた。
【０１０１】
実施例４：抗菌性および潤滑性のポリカーボネートスピンカラー
以下のように、上述の概略的なコーティングプロセスを具体的にポリカーボネートスピンカラーに適用してスピンカラーを抗菌性にするとともに潤滑性にした。
１．カラーを光開始剤ＢＰ（４００ｍＭ）のイソプロパノール溶液に１０分間浸漬させた。
２．カラーをアクリル酸（３００ｍＭ）とアクリル酸メチル（５０ｍＭ）の水性モノマー溶液に浸漬させ、Ｎ２ガスによって６分間パージし、その後ＵＶ光を２５分間照射した。
３．カラーをイソプロパノールに６分間浸漬させた。
４．カラーを水性アルカリ５０ｍＭ  Ｔｒｉｚｍａ溶液に６分間浸漬させた。
５．カラーを水性ＡｇＯＡｃ（１０ｍＭ）、ＰＣＡ（１０ｍＭ）、およびクリスタルバイオレット（０．０４ｍＭ）溶液に１０分間浸漬させた。
６．  カラーをＤＩ水で１０分間洗浄した。
７．カラーを周囲温度で少なくとも１２時間にわたって乾燥させた。
【０１０２】
実施例５：抗菌性ポリオキシメチレン静脈アクセスポート
以下に要約するように、最初に表面酸化処理を行い、次に本発明の光化学グラフト組成を塗布することによって、静脈アクセス用のポリオキシメチレン（Ｄｅｒｌｉｎ（登録商標））埋め込み可能ポートのコーティングを実施した。
１．ポートを、８５℃から９５℃の間に維持した水性水酸化ナトリウム（２Ｍ）に９０分間浸漬させた。
２．ポートをＤＩ水で１０分間洗浄した。
３．ポートをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に１０分間浸漬させた。
４．ポートを光開始剤ＢＰ（２Ｍ）とＴＢＰ（２Ｍ）のＴＨＦ溶液に６分間浸漬させた。
５．カテーテルをアクリル酸（３００ｍＭ）とアクリル酸メチル（５０ｍＭ）の水性モノマー溶液に浸漬させ、Ｎ２ガスによって４分間パージし、その後、連続窒素パージを行いながらＵＶ光を１０分間照射した。
６．カテーテルをイソプロパノールに６分間浸漬させた。
７．カテーテルを水性アルカリ５０ｍＭ  Ｔｒｉｚｍａ溶液（５０±５℃）に１０分間浸漬させた。
８．カテーテルを水性酢酸銀（１０ｍＭ）、ＰＣＡ（１０ｍＭ）、およびクリスタルバイオレット（０．３０ｍＭ）溶液に５分間浸漬させた。
９．  カラーをＤＩ水で１０分間洗浄した。
１０．周囲温度で少なくとも１２時間にわたって乾燥させた。
【０１０３】
上記の説明は、網羅的なものでも、本発明の範囲を限定するものでもない。特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱せずに上記の教示を考慮して多数の修正実施形態および変形実施形態が考えられる。本発明の使用には様々な特性を有する構成要素が必要とされることが企図されている。本発明の範囲は、あらゆる点において均等物を完全に認識して、添付の特許請求の範囲によって定義されるものとする。
【符号の説明】
【０１０４】
２８  カテーテル
３０  レール
３２  マンドレル
３３  係合部材
３４  パレット
３５  表面酸化ステーション
３６  浸漬タンク
３８  光開始剤ステーション
４０  光開始剤反応器
４１  傾斜したアーム
４２  供給タンク
４４  溶液入口
４６  出口
４８  側壁入口
４９  グラフト重合ステーション
５０  グラフト反応器
５２  陽極酸化されたアルミニウム製フレーム
５４  ＵＶ光透過壁
５６  ＵＶ光透過組立体
５８  ディフューザ
６０  分割器
６１  傾斜したアーム
６２  供給タンク
６３  排液タンク
６４  第１の洗浄ステーション
６６  洗浄浸漬タンク
６８  出口
７０  第１のアルカリステーション
７２  アルカリ浸漬タンク
７４  入口
７６  出口
７８  抗菌ステーション
８０  抗菌反応器
８２  第２のアルカリステーション
８４  アルカリ浸漬タンク
９０  第２の洗浄ステーション
９２  洗浄タンク
９４  入口
９６  乾燥ステーション
９８  乾燥チャンバ
１０２  装填ステーション
１０４  取り出しステーション
１０６  キャリッジ
１０８  アーム
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図６Ａ】
2013506037.tif 000021
【図８】
2013506037.tif 000022
【図１６】
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【国際調査報告】
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