(57)【要約】表面上に抗菌性コーティングを生成する方法。この方法は、パリレンダイマーと抗菌剤とを混合して混合物を形成することと、混合物を加熱して、パリレンダイマーを昇華させ、昇華したパリレンダイマー中に抗菌剤を懸濁させることと、昇華したパリレンダイマーを熱分解してパリレンモノマーを形成し、抗菌剤はパリレンモノマー中に懸濁されることと、パリレンモノマーと抗菌剤とを共に表面上において凝縮させて、パリレンモノマーを重合させ、パリレンポリマーと抗菌剤とを含有するコーティングを形成することとを含む。
2018526050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上に抗菌性コーティングを生成する方法であって、
パリレンダイマーと抗菌剤とを混合して混合物を形成することと、
前記混合物を加熱して、前記パリレンダイマーを昇華させ、昇華したパリレンダイマー中に前記抗菌剤を懸濁させることと、
前記昇華したパリレンダイマーを熱分解してパリレンモノマーを形成し、前記抗菌剤は前記パリレンモノマー内に懸濁されることと、
前記パリレンモノマーと前記抗菌剤とを共に前記表面上で凝縮させて、前記パリレンモノマーを重合させ、パリレンポリマーと前記抗菌剤とを含有するコーティングを形成することとを含む、方法。
【請求項２】
前記パリレンダイマーは、［２，２］−パラシクロファン、ジクロロ−［２，２］−パラシクロファン、テトラクロロ−［２，２］−パラシクロファン、およびオクタフルオロ−［２，２］−パラシクロファンのうちから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記抗菌剤は約０．０００１ｗｔ．％〜約１０ｗｔ．％の量で前記混合物中に存在する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記パリレンダイマーと前記抗菌剤とを混合することは、前記パリレンダイマーと複数の抗菌性ナノ粒子とを混合することを含み、前記抗菌性ナノ粒子は、約１００ナノメートル以下の平均直径を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記抗菌性ナノ粒子は、約２０ナノメートル以上、かつ約６０ナノメートル以下の平均直径を有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記抗菌性ナノ粒子は、金属金、金属銀、金属銅、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記抗菌性ナノ粒子は、金塩、銀塩、銅塩、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記コーティングを酸素含有プラズマで処理することをさらに含む、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法のうちのいずれかによって生成された抗菌性コーティングを含む装置であって、前記装置は、
第１表面と、
第２表面と、
第１表面の少なくとも一部および第２表面の少なくとも一部を覆う抗菌性コーティングとを備え、前記コーティングは、
前記コーティング全体にわたって分散したパリレンポリマーと、
前記コーティング全体にわたって分散した複数の無機抗菌性粒子とを含有する、装置。
【請求項１０】
第２表面は第１表面に対して非平行であり、前記コーティング中における前記無機抗菌性粒子の濃度は、第１表面の前記一部と第２表面の前記一部との間において、約１％を超えて異ならない、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記無機抗菌性粒子は、約１０ナノメートル〜約１ミリメートルの直径を有する、請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記無機抗菌性粒子は、複数の無機抗菌性ナノ粒子および前記ナノ粒子の複数の集塊を含み、前記ナノ粒子は、約２０ナノメートル以上、かつ約６０ナノメートル以下の平均直径を有する、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記無機ナノ粒子は、約４０ナノメートルの平均直径を有する、請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記無機抗菌性粒子は、金属金、金属銀、金属銅、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する、請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記無機抗菌性粒子は、金塩、銀塩、銅塩、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する、請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療装置に関連した感染を防止することに関する。より具体的には、本発明は、感染を防止するために医療装置を抗菌剤（ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  ａｇｅｎｔｓ）で被覆するためのコーティングおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療処置およびその処置中に用いられる医療装置は、患者を院内（ｎｏｓｏｃｏｍｉａｌ）（例えば、院内で起こる（ｈｏｓｐｉｔａｌ−ａｃｑｕｉｒｅｄ））感染の危険に晒すことがある。例えば、ペースメーカーおよび植え込み型除細動器の植え込みに関連した平均院内感染率は約３％である。感染のいくつかの場合には、装置ハウジングおよび任意の関連する電気リードまたはカテーテルを含む植え込み型医療装置を完全に除去せざるを得ない。除去した後に、感染症を治療する必要があり、また患者は交換用医療装置の植え込みに耐えるのに十分に治癒しなければならない。そのような感染の代償は、本質的にだけでなく、患者が受ける物理的および情緒的ストレスの点からも多大である。
【０００３】
装置の滅菌のような感染対策の実施にもかかわらず、感染性微生物は、患者の皮膚から、または病院環境または臨床環境から医療装置に伝播され得る。病院環境内における医療装置としては、例えば、カテーテル、植え込み型心臓除細動器、ペースメーカー、植え込み型電気リード、医療用ツール、タッチパッドおよび表示装置のような診断用機器表面が挙げられ得る。
【０００４】
必要なものは、汚染された医療装置から患者に伝播した感染性微生物に起因し得る院内感染を防止する方法である。
【発明の概要】
【０００５】
例１は、表面上に抗菌性コーティングを生成する方法である。前記方法は、パリレンダイマーと抗菌剤とを混合して混合物を形成することと、前記混合物を加熱して前記パリレンダイマーを昇華させ、昇華したパリレンダイマー中に前記抗菌剤を懸濁させることと、前記昇華したパリレンダイマーを熱分解してパリレンモノマーを形成し、前記抗菌剤は前記パリレンモノマー内に懸濁されることと、前記パリレンモノマーと前記抗菌剤とを共に前記表面上で凝縮させて（ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ）、前記パリレンモノマーを重合させ、パリレンポリマーと前記抗菌剤とを含有するコーティングを形成することとを含む。
【０００６】
例２では、例１の方法において、前記パリレンダイマーは、［２，２］−パラシクロファン、ジクロロ−［２，２］−パラシクロファン、テトラクロロ−［２，２］−パラシクロファンおよびオクタフルオロ−［２，２］−パラシクロファンのうちから選択される。
【０００７】
例３では、例１乃至２のいずれかの方法において、前記抗菌剤は約０．０００１ｗｔ．％〜約１０ｗｔ．％の量で前記混合物中に存在する。
例４では、例１乃至３のいずれかの方法において、前記パリレンダイマーと前記抗菌剤とを混合することは、前記パリレンダイマーと複数の抗菌性ナノ粒子とを混合することを含み、前記抗菌性ナノ粒子は、約１００ナノメートル以下の平均直径を有する。
【０００８】
例５では、例４の方法において、前記抗菌性ナノ粒子は、約２０ナノメートル以上、かつ約６０ナノメートル以下の平均直径を有する。
例６では、例４乃至５のいずれかの方法において、前記抗菌性ナノ粒子は、金属金、金属銀、金属銅、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する。
【０００９】
例７では、例４乃至６のいずれかの方法において、前記抗菌性ナノ粒子は、金塩、銀塩、銅塩およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する。
例８では、例１乃至７のいずれかの方法は、前記コーティングを酸素含有プラズマで処理することをさらに含む。
【００１０】
例９は、例１乃至８の方法のうちのいずれかによって生成された抗菌性コーティングを含む装置であり、前記装置は、第１表面と、第２表面と、第１表面の少なくとも一部および第２表面の少なくとも一部を覆う抗菌性コーティングとを含む。前記コーティングは、前記コーティング全体にわたって分散したパリレンポリマーと、前記コーティング全体にわたって分散した複数の無機抗菌性粒子とを含有する。
【００１１】
例１０では、例９の装置において、第２表面は第１表面に対して非平行であり、前記コーティング中における前記無機抗菌性粒子の濃度は、第１表面の前記一部と第２表面の前記一部との間において、約１％を超えて異ならない。
【００１２】
例１１では、例９乃至１０のいずれかの装置において、前記無機抗菌性粒子は、約１０ナノメートル〜約１ミリメートルの直径を有する。
例１２では、例９乃至１１のいずれかの装置において、前記無機抗菌性粒子は、複数の無機抗菌性ナノ粒子および前記ナノ粒子の複数の集塊を含み、前記ナノ粒子は、約２０ナノメートル以上、かつ約６０ナノメートル以下の平均直径を有する。
【００１３】
例１３では、例９乃至１２のいずれかの装置において、前記無機ナノ粒子は、約４０ナノメートルの平均直径を有する。
例１４では、例９乃至１３のいずれかの装置において、前記無機抗菌性粒子は、金属金、金属銀、金属銅、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する。
【００１４】
例１５では、例９乃至１４のいずれかの装置において、前記無機抗菌性粒子は、金塩、銀塩、銅塩およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する。
例１６は、表面上に抗菌性コーティングを生成する方法である。前記方法は、パリレンダイマーと抗菌剤とを混合して混合物を形成することと、前記混合物を加熱して前記パリレンダイマーを昇華させ、昇華したパリレンダイマー中に前記抗菌剤を懸濁することと、前記昇華したパリレンダイマーを熱分解してパリレンモノマーを形成するとともに、前記抗菌剤は前記パリレンモノマー内に懸濁されることと、前記パリレンモノマーと前記抗菌剤とを共に前記表面上で凝縮させて、前記パリレンモノマーを重合させ、パリレンポリマーと前記抗菌剤とを含有するコーティングを形成することとを含む。
【００１５】
例１７では、例１６の方法は、前記コーティングを酸素含有プラズマで処理することをさらに含む。
例１８では、例１６乃至１７のいずれかの方法において、前記パリレンダイマーは、［２，２］−パラシクロファン、ジクロロ−［２，２］−パラシクロファン、テトラクロロ−［２，２］−パラシクロファンおよびオクタフルオロ−［２，２］−パラシクロファンのうちから選択される。
【００１６】
例１９では、例１６乃至１８のいずれかの方法において、前記抗菌剤は約０．０００１ｗｔ．％〜約１０ｗｔ．％の量で前記混合物中に存在する。
例２０では、例１６乃至１９のいずれかの方法において、前記パリレンダイマーと前記抗菌剤とを混合することは、前記パリレンダイマーと複数の抗菌性ナノ粒子とを混合することを含み、前記抗菌性ナノ粒子は、約１００ナノメートル以下の平均直径を有する。
【００１７】
例２１では、例２０の方法において、前記抗菌性ナノ粒子は、約２０ナノメートル以上、かつ約６０ナノメートル以下の平均直径を有する。
例２２では、例２０乃至２１のいずれかの方法において、前記抗菌性ナノ粒子は、金属金、金属銀、金属銅、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する。
【００１８】
例２３では、例２２の方法において、前記抗菌性ナノ粒子は金属銀からなる。
例２４では、例２０乃至２１のいずれかの方法において、前記抗菌性ナノ粒子は、金塩、銀塩、銅塩およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する。
【００１９】
例２５では、例２４の方法において、前記抗菌性ナノ粒子は、硝酸銀、塩化銀およびそれらの組み合わせのうちから選択される。
例２６は抗菌性コーティングを含む装置である。前記装置は、第１表面と、第１表面に対して非平行である第２表面と、第１表面の少なくとも一部および第２表面の少なくとも一部を覆う抗菌性コーティングとを含む。前記コーティングは、前記コーティング全体にわたって分散したパリレンポリマーと、前記コーティング全体にわたって分散した複数の無機抗菌性粒子とを含有する。前記コーティング中における前記無機抗菌性粒子の濃度は、第１表面の前記一部と第２表面の前記一部との間において、約１％を超えて異ならない。
【００２０】
例２７では、例２６の装置において、前記パリレンポリマーは、ポリ（ｐ−キシリレン）、ポリ（モノクロロ−ｐ−キシリレン）、ポリ（ジクロロ−ｐ−キシリレン）、およびポリ（テトラフルオロ−ｐ−キシリレン）のうちから選択される。
【００２１】
例２８では、例２７の装置において、前記パリレンポリマーはポリ（モノクロロ−ｐ−キシリレン）である。
例２９では、例２６乃至２８のいずれかの装置において、前記無機抗菌性粒子は、約１０ナノメートル〜約１ミリメートルの直径を有する。
【００２２】
例３０では、例２６乃至２９のいずれかの装置において、前記無機抗菌性粒子は、複数の無機抗菌性ナノ粒子および前記ナノ粒子の複数の集塊を含み、前記ナノ粒子は、約２０ナノメートル以上、かつ約６０ナノメートル以下の平均直径を有する。
【００２３】
例３１では、例３０の装置において、前記無機ナノ粒子は、約４０ナノメートルの平均直径を有する。
例３２では、例２６乃至３１のいずれかの装置において、前記無機抗菌性粒子は、金属金、金属銀、金属銅、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する。
【００２４】
例３３では、例３２の装置において、前記無機抗菌性粒子は金属銀を含有する。
例３４では、例２６乃至３３のいずれかの装置において、前記無機抗菌性粒子は、金塩、銀塩、銅塩およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有する。
【００２５】
例３５では、例３４の装置において、前記無機抗菌性粒子は、硝酸銀、塩化銀、およびそれらの組み合わせのうちから選択される。
複数の実施形態が開示されているが、本発明のさらに他の実施形態は、本発明の例示的実施形態を示して記載している以下の詳細な説明から、当業者には明らかになるであろう。従って、図面および詳細な説明は、本質的に実例であり、限定するものではないとみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に従った、装置の表面上に抗菌性コーティングを生成するためのシステムの概略図。
【図２Ａ】本発明の実施形態に従った抗菌性コーティングを有する表面を備えた装置の斜視図。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に従った抗菌性コーティングを有する表面を備えた装置の図であって、図２Ａの装置の表面の一部の拡大概略断面図。
【図２Ｃ】本発明の実施形態に従った抗菌性コーティングを有する表面を備えた装置の図であって、図２Ａの装置の表面の一部の拡大概略断面図。
【図３】本発明の実施形態に従った表面上における抗菌性コーティングの顕微鏡写真。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は様々な変更および代替形態を受け入れるが、特定の実施形態を例として図面に示しており、以下で詳細に説明する。しかしながら、本発明は、記載された特定の実施形態に限定するものではない。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内にあるすべての変更物、均等物、および代替物に及ぶことを意図されている。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に従った、装置の表面上に抗菌性コーティングを生成するためのシステムの概略図である。図１は、気化器１２、炉１４、堆積チャンバ１６、コールドトラップ１８およびポンプ２０を備え得る堆積システム１０を示している。気化器１２は取り外し可能なボート２２を備え得る。気化器１２は、所望温度で加熱され維持され得る真空チャンバであり得る。炉１４は、気化器１２の温度とは異なる所望温度で加熱され維持され得る別の真空チャンバであり得る。堆積チャンバ１６はさらに別の真空チャンバである。コールドトラップ１８は、物質を内部で凝縮させるための冷却を行う装置であり得る。コールドトラップ１８は、冷蔵、または液体窒素のような極低温ガスによって冷却され得る。ポンプ２０は、機械的真空ポンプ、例えば回転翼真空ポンプであってもよい。図１に示すように、気化器１２、炉１４、および堆積チャンバ１６は、すべて流体が流れるように連結され得る。真空ポンプ２０は、コールドトラップ１８を介して堆積チャンバ１６に流体が流れるように連結され得る。堆積システム１０は、インディアナ州インディアナポリスのスペシャルティ  コーティング  システムズ  インコーポレイテッド（Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．）からのスペシャルティ  コーティング  システムズ（Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）（商標）ＰＤＳ  ２０３５ＣＲ  パリレン堆積システム（Ｐａｒｙｌｅｎｅ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、またはカリフォルニア州アリソビエホ（Ａｌｉｓｏ  Ｖｉｅｊｏ）のパラ  テク  コーティング  インコーポレイテッド（Ｐａｒａ  Ｔｅｃｈ  Ｃｏａｔｉｎｇ，Ｉｎｃ．）からのパラ  テク（Ｐａｒａ  Ｔｅｃｈ）（商標）モデル４０００Ｖ  パリレンコーティングシステムのような商業的に入手可能なシステムであってもよい。
【００２９】
また図１には、抗菌性コーティングで被覆されるべき表面を有する例示的な装置２４，２６も示されている。いくつかの実施形態において、装置２４，２６はそれぞれ、少なくとも第１表面および第２表面を有し、第２表面は、装置２４について図２Ａ〜図２Ｃに関して下記に記載するように、第１表面に対して非平行である。装置２４は円柱として示され、装置２６は立方体として示されているが、実施形態は、他の形状、例えば角錐、球体、卵形、楕円体、および互いに非平行である表面を含む他の三次元形状または三次元形状の組み合わせを含むことが理解される。装置２４，２６は、例えばカテーテル、植え込み型心臓除細動器、ペースメーカー、植え込み型電気リード、医療用ツール、およびタッチパッドおよび表示装置を含む診断用機器の表面、またはこれらの装置の任意の組み合わせであり得る。いくつかの実施形態において、装置２４，２６は病院手術室で用いるための装置であってもよい。
【００３０】
また図１には、パリレンダイマー３０と抗菌剤３２とを含有する混合物２８も示されている。混合物２８は、パリレンダイマー３０と抗菌剤３２とを混合することにより形成され得る。いくつかの実施形態において、抗菌剤３２は、混合物２８中において、わずか０．０００１重量パーセント（ｗｔ．％）、約０．０００５ｗｔ．％、約０．００１ｗｔ．％、約０．００５ｗｔ．％、または約０．０１ｗｔ．％程度の量で、または約０．１ｗｔ．％、約０．５ｗｔ．％、約１ｗｔ．％、約５ｗｔ．％、または約１０ｗｔ．％もの量で存在してもよいし、または前述の値の任意の対の間で定義される任意の範囲内で存在してもよい。例示的な実施形態において、前記抗菌剤３２は、約０．０００１ｗｔ．％〜約１０ｗｔ．％、約０．０００５ｗｔ．％〜約５ｗｔ．％、約０．００１ｗｔ．％〜約１ｗｔ．％、約０．００５ｗｔ．％〜約０．５ｗｔ．％、または約０．０１ｗｔ．％〜約０．１ｗｔ．％の量で、混合物２８中に存在し得る。いくつかの例示的な実施形態において、抗菌剤３２は、約０．０５ｗｔ．％の量で混合物２８中に存在してもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態において、パリレンダイマー３０は、パリレンＮダイマーとも称される、下記の式Ｉに従った［２，２］−パラシクロファンであってもよい。他の実施形態では、パリレンダイマー３０は、パリレンＣダイマーとも称される、下記の式ＩＩに従ったジクロロ−［２，２］−パラシクロファンであってもよい。いくつかの実施形態において、パリレンダイマー３０は、パリレンＤダイマーとしても知られている、式ＩＩＩに従ったテトラクロロ−［２，２］−パラシクロファンであってもよい。いくつかの実施形態において、パリレンダイマー３０は、パリレンＡＦ−４ダイマーとしても知られている、式ＩＶに従ったオクタフルオロ−［２，２］−パラシクロファンであってもよい。パリレンダイマー３０は、粉末のような固体の形態で入手可能であり得る。
【００３２】
【化１】
2018526050.tif 000003
【００３３】
【化２】
2018526050.tif 000004
【００３４】
【化３】
2018526050.tif 000005
【００３５】
【化４】
2018526050.tif 000006
【００３６】
いくつかの実施形態において、抗菌剤３２は、約１ミリメートル未満の平均直径を有する複数の抗菌性粒子であり得る。他の実施形態において、前記抗菌性粒子は、約０．５ミリメートル未満、約０．２ミリメートル未満、約０．０５ミリメートル未満、約０．０２ミリメートル未満、約０．０１ミリメートル未満、約５，０００ナノメートル未満、約２，０００ナノメートル未満、約１，０００ナノメートル未満、または約５００ナノメートル未満の平均直径を有してもよい。
【００３７】
いくつかの実施形態において、前記複数の抗菌性粒子は、約１００ナノメートル以下の平均直径を有する複数の抗菌性ナノ粒子を含み得る。いくつかの実施形態において、前記ナノ粒子は、約５ナノメートル、１０ナノメートル、約２０ナノメートル、または約３０ナノメートル程度の小さな平均直径、または約５０ナノメートル、約６０ナノメートル、約７０ナノメートル、または約１００ナノメートル程度の大きな平均直径を有してもよいし、または前述の値の任意の対の間で定義される任意の範囲内の平均直径を有してもよい。例示的な実施形態において、前記ナノ粒子は、５〜１００ナノメートル、１０〜７０ナノメートル、２０〜６０ナノメートル、または３０〜５０ナノメートルの平均直径を有してもよい。いくつかの実施形態において、前記ナノ粒子は、約４０ナノメートルの平均直径を有してもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態において、前記抗菌性粒子は無機抗菌性粒子であり得る。いくつかの実施形態において、前記無機抗菌性粒子は、金属銀、金属金、金属銅、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有し得る。金属銀、金属金および金属銅とは、他の金属イオンに金属結合した（ｍｅｔａｌｌｉｃａｌｌｙ  ｂｏｎｄｅｄ）金属イオンの形態にある銀、金および銅を意味する。いくつかの実施形態において、前記無機抗菌性粒子は金属銀を含んでいてもよい。これに代わって、または加えて、いくつかの実施形態において、前記無機抗菌性粒子は、銀塩、金塩、銅塩およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含有してもよい。銀塩、金塩および銅塩とは、非金属イオン（例えば塩化物イオン、硝酸イオン）にイオン結合した金属イオンの形態にある銀、金および銅を意味する。いくつかの実施形態において、前記無機抗菌性粒子は、銀塩、例えば硝酸銀、塩化銀、およびそれらの組み合わせを含有してもよい。いくつかの実施形態において、前記無機抗菌性粒子は、上述したような抗菌性ナノ粒子であってもよい。
【００３９】
操作の際、装置２４，２６は図１に示すような堆積チャンバ１６内に配置され得る。混合物２８は取り外し可能なボート２２内に配置され、取り外し可能なボート２２は気化器１２内に配置され得る。空気は気化器１２、炉１４および堆積チャンバ１６から、コールドトラップ１８を介して、真空ポンプ２０などの１つ以上の真空ポンプによって除去され得る。炉１４は、次に、パリレンダイマー３０を熱分解するのに十分な温度に加熱され得る。パリレンダイマー３０を熱分解するのに十分な温度は、どのタイプのパリレンダイマーが用いられるかに依存し得る。例えば、パリレンダイマー３０がパリレンＣである場合には、前記熱分解温度は約６８０℃〜６８５℃であり得る。他の実施形態では、前記熱分解温度は、約５５０℃、約６１５℃、または約６８０℃程度と低くてもよいし、または約６９０℃、約６９５℃、または約７００℃程度と高くてもよいし、または前述の値の任意の対の間で定義される任意の範囲内にあってもよい。例示的な実施形態において、前記熱分解温度は、約５５０℃〜約７００℃、約６１５℃〜約６９５℃、または約６８０℃〜約６９０℃であってもよい。いくつかの例示的な実施形態において、前記熱分解温度は約６８５℃であってもよい。いくつかの実施形態において、前記熱分解温度は、炉１４内の絶対圧が増大するにつれて、上昇してもよい。
【００４０】
炉１４が前記熱分解温度に近づいて、堆積システム１０がベース圧力に達したときに、気化器１２は、パリレンダイマー３０を昇華または気化させるのに十分な温度に加熱され得る。いくつかの実施形態において、気化温度は、約１１０℃、約１３０℃、または約１４５℃程度と低くてもよいし、または約１５５℃、約１６０℃、または約１７０°程度と高くてもよいし、または前述の値の任意の対の間で定義される任意の範囲内にあってもよい。例示的な実施形態において、前記気化温度は、約１１０℃〜約１７０℃、約１３０℃〜約１６０℃、または約１４５℃〜約１５５℃であってもよい。いくつかの例示的な実施形態において、前記気化温度は約１５０℃であってもよい。
【００４１】
パリレンダイマー３０が昇華するにつれ、抗菌剤３２は、気化したパリレンダイマー３０と共に運ばれるか、またはその中に懸濁され得る。いくつかの実施形態において、パリレンダイマー３０の昇華は、気化器１２内の圧力を炉１４内の圧力に対して増大させ、気化したパリレンダイマー３０および懸濁した抗菌剤３２の流れを炉１４内に推進し得る。
【００４２】
炉１４内では、パリレンダイマー３０は、パリレンモノマーに熱分解または開裂し得る。抗菌剤３２は依然として懸濁され、パリレンモノマーと共に運ばれる。いくつかの実施形態において、パリレンダイマー３０がパリレンＮダイマーである場合には、前記パリレンモノマーは下記の式Ｖに従い得る。他の実施形態において、パリレンダイマー３０がパリレンＣダイマーである場合には、前記パリレンモノマーは下記の式ＶＩに従い得る。いくつかの実施形態において、パリレンダイマー３０がパリレンＤダイマーである場合には、前記パリレンモノマーは下記の式ＶＩＩに従い得る。いくつかの実施形態において、パリレンダイマー３０がパリレンＡＦ−４ダイマーである場合には、前記パリレンモノマーは下記の式ＶＩＩＩに従い得る。
【００４３】
【化５】
2018526050.tif 000007
【００４４】
【化６】
2018526050.tif 000008
【００４５】
【化７】
2018526050.tif 000009
【００４６】
【化８】
2018526050.tif 000010
【００４７】
前記パリレンモノマーおよび懸濁した抗菌剤３２は炉１４から堆積チャンバ１６内へ流れ、そこで前記パリレンモノマーおよび抗菌剤３２は、ほぼ室温（例えば約２５℃）において表面上に凝縮する。装置２４，２６はほぼ室温であってよく、そのため前記パリレンモノマーおよび抗菌剤は装置２４，２６のすべての露出面上に凝縮する。表面上に凝縮したならば、前記パリレンモノマーは重合して、図２に関して下記で述べるように、パリレンポリマー３６および抗菌剤３２を含有する抗菌性コーティング３４を形成する。
【００４８】
いくつかの実施形態において、パリレンポリマー３６は、パリレンダイマー３０がパリレンＮダイマーである場合には、パリレンＮとも称される、下記の式ＩＸに従ったポリ（ｐ−キシリレン）であり得る。他の実施形態において、パリレンポリマー３６は、パリレンダイマー３０がパリレンＣダイマーである場合には、パリレンＣとも称される、下記の式Ｘに従ったポリ（モノクロロ−ｐ−キシリレン）であり得る。いくつかの実施形態において、パリレンポリマー３６は、パリレンダイマー３０がパリレンＤダイマーである場合には、パリレンＤとも称される、下記の式ＸＩに従ったポリ（ジクロロ−ｐ−キシリレン）であり得る。いくつかの実施形態において、パリレンポリマー３６は、パリレンダイマー３０がパリレンＡＦ−４ダイマーである場合には、パリレンＡＦ−４とも称される、下記の式ＸＩＩに従ったポリ（テトラフルオロ−ｐ−キシリレン）であり得る。
【００４９】
【化９】
2018526050.tif 000011
【００５０】
【化１０】
2018526050.tif 000012
【００５１】
【化１１】
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【００５２】
【化１２】
2018526050.tif 000014
【００５３】
ポンプ２０は、堆積システム１０にわたる圧力勾配を維持するために、堆積システム１０内に漏出し得る反応生成物および任意の空気を汲み出す。いくつかの実施形態において、気化器１２内の絶対圧は、約１３Ｐａ（０．１トル）、または約４０Ｐａ（０．３トル）程度と低くてもよいし、または約１０７Ｐａ（０．８トル）または約１３３Ｐａ（１トル）程度と高くてもよいし、または前述の値の任意の対の間で定義される任意の範囲内であってもよい。例示的な実施形態において、気化器１２内の絶対圧は、約１３Ｐａ（０．１トル）〜約１３３Ｐａ（１トル）、または約４０Ｐａ（０．３トル）〜約１０７Ｐａ（０．８トル）であってもよい。例示的な実施形態において、気化器１２内の絶対圧は約６７Ｐａ（０．５トル）であってもよい。いくつかの実施形態において、堆積チャンバ１６内の絶対圧は、約１．３Ｐａ（０．０１トル）、約２．７Ｐａ（０．０２トル）、または約６．７Ｐａ（０．０５トル）程度と低くてもよいし、または約１３Ｐａ（０．１トル）、約２７Ｐａ（０．２トル）、または約６７Ｐａ（０．５トル）程度と高くてもよく、または前述の値の任意の対の間で定義される任意の範囲内であってもよい。例示的な実施形態において、堆積チャンバ１６内の絶対圧は、約１．３Ｐａ（０．０１トル）〜約６７Ｐａ（０．５トル）、約２．７Ｐａ（０．０２トル）〜約２７Ｐａ（０．２トル）、または約６．７Ｐａ（０．０５トル）〜約１３Ｐａ（０．１トル）までであってもよい。例示的な実施形態において、堆積チャンバ１６内の絶対圧は、約９．３Ｐａ（０．０７トル）であってもよい。パリレンモノマーおよび懸濁した抗菌剤３２が炉１４から堆積チャンバ１６内に流れるにつれ、堆積チャンバ１６内の圧力は増大し得る。堆積チャンバ１６の絶対圧は、気化器１２内の絶対圧より低くてもよい。コールドトラップ１８は、ポンプ２０を保護するために、堆積チャンバ１６から逃げる任意の反応生成物（例えばパリレンモノマー）を凝縮させ得る。
【００５４】
装置２４，２６の一部は、パリレンモノマーおよび懸濁した抗菌剤３２がマスク上で凝縮し、マスクされた部分には凝縮しないように、マスクされてもよい（図示せず）。堆積チャンバ１６の一部および堆積チャンバ１６用の器具類（図示せず）は、それらの一部／器具上におけるパリレンモノマーおよび抗菌剤３２の凝縮を防止するために加熱されてもよい。
【００５５】
図２Ａ、２Ｂおよび図２Ｃは、本発明の実施形態に従った表面上における抗菌性コーティング３４を含む装置２４の図である。図２Ａは装置２４の斜視図である。図２Ｂおよび図２Ｃは、装置２４の表面の一部の拡大概略断面図である。図２Ａには、図１に関して上述した抗菌性コーティング３４の堆積後の装置２４が示されている。図２Ａに示すように、装置２４は円柱状の形状であり、第１表面３８、第２表面４０および第３表面４２を含む表面を有し得る。第１表面３８は装置２４の一端における平面であり、第３表面４２は装置２４の軸線方向反対端における別の平面であり、第２表面４０は、第１表面３８と第３表面４２とをつなぐ円柱面であり得る。第２表面４０は第１表面３８に対して非平行であり得る。
【００５６】
いくつかの実施形態において、第３表面４２は、抗菌性コーティング３４の堆積中に装置２４が堆積チャンバ１６内に置かれる装置２４の表面であり得、またパリレンモノマーおよび抗菌剤３２が凝縮する露出面でなくてよい。よって、いくつかの実施形態では、抗菌性コーティングは、第３表面４２上で形成するとしてもごくわずかである。
【００５７】
図２Ｂは、抗菌性コーティング３４によって覆われた第１表面３８の一部の概略断面を示している。図２Ｂに示すように、抗菌性コーティング３４はパリレンポリマー３６と抗菌剤３２とを含有する。抗菌剤３２は、図１に関して上述したように、複数の無機抗菌性粒子であってもよい。パリレンポリマー３６および抗菌剤３２は、第１表面３８上の抗菌性コーティング３４全体にわたって分散され得る。
【００５８】
図２Ｃは、抗菌性コーティング３４によって覆われた第２表面４０の一部の概略断面を示す。図２Ｃに示すように、抗菌性コーティング３４はパリレンポリマー３６と抗菌剤３２とを含有する。抗菌剤３２は、図１に関して上述したように、複数の無機抗菌性粒子であってもよい。パリレンポリマー３６および抗菌剤３２は、第２表面４０上の抗菌性コーティング３４全体にわたって分散され得る。
【００５９】
いくつかの実施形態において、抗菌剤３２は、抗菌性コーティング３４中において、わずか０．０００１ｗｔ．％、約０．０００５ｗｔ．％、約０．００１ｗｔ．％、約０．００５ｗｔ．％、または約０．０１ｗｔ．％程度の量で、または約０．１ｗｔ．％、約０．５ｗｔ．％、約１ｗｔ．％、約５ｗｔ．％、または約１０ｗｔ．％もの量で、存在してもよいし、または前述の値の任意の対の間で定義される任意の範囲内で存在してもよい。例示的な実施形態において、前記抗菌剤３２は、約０．０００１ｗｔ．％〜約１０ｗｔ．％、約０．０００５ｗｔ．％〜約５ｗｔ．％、約０．００１ｗｔ．％〜約１ｗｔ．％、約０．００５ｗｔ．％〜約０．５ｗｔ．％、または約０．０１ｗｔ．％〜約０．１ｗｔ．％の量で、抗菌性コーティング３４中に存在し得る。いくつかの例示的な実施形態において、抗生物質３２は、約０．０５ｗｔ．％の量で抗菌性コーティング３４中に存在してもよい。
【００６０】
堆積が指向性であり得る、例えばスパッタ堆積またはｅ−ビーム蒸着のようないくつかの堆積プロセスとは対照的に、図１に関して上述した抗菌性コーティング３４の堆積プロセスは、無指向性気相堆積プロセスである。この堆積プロセスにおいて、抗菌性コーティング３４は、表面の相対配向にかかわらず、すべての露出面上においてほぼ均一に堆積し得る。すなわち、第２表面４０が第１表面３８に対して非平行であってもよいために前記表面は異なる相対配向を有し得るとしても、抗菌性コーティング３４中における抗菌剤３２の濃度は、第１表面３８と第２表面４０との間においてほぼ同一であり得る。いくつかの実施形態において、抗菌性コーティング３４中における抗菌剤３２の濃度は、第１表面３８の前記一部と第２表面４０の前記一部との間において、わずか約０．１％、約０．２％、または約０．５％程度を超えて、または約２％、約５％、または約１０％も超えて異ならなくてよく、または前述の値の任意の対の間で定義される任意の範囲内の任意の量を超えて異ならなくてよい。例示的な実施形態において、抗菌性コーティング３４中における抗菌剤３２の濃度は、第１表面３８の前記一部と第２表面４０の前記一部との間において、約０．１％〜約１０％、約０．２％〜約５％、または約０．５％〜約２％を超えて異ならない場合がある。例示的な実施形態において、抗菌コーティング３４中における抗菌剤３２の濃度は、第１表面３８の部分と第２表面４０の部分との間において、約１％を超えて異ならない場合がある。例えば、図２Ｂに示すような第１表面３８上の抗菌性コーティング３４中における抗菌剤３２の濃度が約１ｗｔ．％である場合、そのとき図２Ｃに示すような第２表面４０上の抗菌性コーティング３４中における抗菌剤３２の濃度は、１ｗｔ．％の約１％以内、すなわち０．９９ｗｔ．％〜１．０１ｗｔ．％であり得る。
【００６１】
いくつかの実施形態において、抗菌剤３２は、図１に関して上述したような複数の抗菌性ナノ粒子、および前記抗菌性ナノ粒子の複数の集塊を含み得る。いくつかの実施形態において、前記集塊は個々のナノ粒子より約１０，０００倍も大きいことがある。例えば、約１００ナノメートルの平均直径を有する無機抗菌性ナノ粒子を用いる実施形態は、直径１ミリメートル程度の大きさの抗菌性ナノ粒子の集塊を形成してもよい。別の実施例において、約４０ナノメートルの平均直径を有する無機抗菌性ナノ粒子を用いる実施形態は、直径０．４ミリメートル程度の大きさの抗菌性ナノ粒子の集塊を形成し得る。
【００６２】
いくつかの実施形態において、抗菌性コーティング３４が上述したように形成された後、抗菌性コーティング３４は酸素含有プラズマによって処理され得る。前記酸素含有プラズマによる抗菌性コーティング３４の処理は、より多くの抗菌性剤３２を露出させ得ることが判明している。より多くの抗菌剤３２を露出させることにより、抗菌性コーティング３４の抗菌効果が増大され得る。いくつかの実施形態において、前記酸素含有プラズマは、すべての露出面にわたって抗菌性コーティング３４を処理する等方性プラズマである。
【００６３】
上述した実施形態は、感染性細菌の医療装置から患者への伝播を防止するために医療装置上に抗菌性コーティングを提供する。堆積システムに装填する前に抗菌性剤をパリレンと混合することによって、実施形態は商業的に入手可能な堆積システムを用いてもよく、プロセスを支援する変更をたとえあったとしてもほとんど必要としない。前記抗菌性コーティングはすべての露出面にわたって均一な組成であり得るので、すべての露出面にわたって所望レベルの抗菌効果が得られ、院内感染を防止するのを助け得る。
【００６４】
［実施例］
本発明の範囲内にある多数の変更および変形物は当業者には明らかであるため、本発明は専ら実例として意図される以下の実施例においてより詳細に記載される。特段の断りがない限り、以下の実施例において報告されるすべての部、パーセンテージおよび割合は重量に基づき、かつ実施例に用いられるすべての試薬は、下記に述べる化学製品供給業者から得られたか、もしくは入手可能であるか、または従来の技術によって合成されてもよい。
【００６５】
実施例１
パリレンＣおよび１００ナノメートルの銀ナノ粒子の堆積
分散液の状態にある直径１００ナノメートルの銀ナノ粒子（シグマ−アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、安定剤としてクエン酸ナトリウムを含有する水性緩衝液中で０．０２ｍｇ／ｍＬ、＃７３０７７７）と、パリレンＣダイマー粉末（スペシャルティ  コーティング  システムズ  インコーポレイテッド、ＳＣＳ  ＤＰＸ−Ｃ）とから混合物を調製した。約０．１０〜０．１５ミリリットル（２〜３滴）の前記銀ナノ粒子分散液を１．５グラムのパリレンＣダイマー粉末と手動で混合した。
【００６６】
前記混合物を取り外し可能なボート内に配置し、それを真空チャンバ内に配置して、任意の液体を追い出した。次に、前記混合物をパリレン堆積システムの気化器内に配置した。前記気化器を含む堆積システムから空気を排出して、前記混合物を前記気化器内において１５０℃に加熱して、前記ダイマーおよび銀ナノ粒子を昇華させた。次に、昇華したダイマーを６８５℃に加熱して前記ダイマーを熱分解した後に、その熱分解したダイマー（モノマー）および前記銀ナノ粒子を室温で基材表面上に堆積させて、前記基材上に抗菌性コーティングを形成した。
【００６７】
図３は堆積した抗菌性コーティングの顕微鏡写真である。前記顕微鏡写真は、白色光および紫外線光の組み合わせ下において１０倍の倍率で得られた。図３に示すように、１００ナノメートルのナノ粒子のうちの一部は凝集して、直径約１ミリメートル程度の大きさの粒子を形成していた。約０．０２ミリメートルより小さい集塊および任意の個々の１００ナノメートルナノ粒子は、顕微鏡写真では視認可能ではない。図３に示すように、前記無機抗菌性粒子はパリレンポリマー中に組み込まれて、前記コーティング全体にわたって分散されている。
【００６８】
実施例２
パリレンＣおよび４０ナノメートルの銀ナノ粒子の堆積
分散液の状態にある直径４０ナノメートルの銀ナノ粒子（シグマ−アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、安定剤としてクエン酸ナトリウムを含有する水性緩衝液中で０．０２ｍｇ／ｍＬ、＃７３０８０７）と、パリレンＣダイマー粉末（スペシャルティ  コーティング  システムズ  インコーポレイテッド、ＳＣＳ  ＤＰＸ−Ｃ）とから混合物を調製した。約０．１０〜０．１５ミリリットル（２〜３滴）の前記銀ナノ粒子分散液を１．５グラムのパリレンＣダイマー粉末と手動で混合した。
【００６９】
前記混合物を取り外し可能なボート内に配置し、それを真空チャンバ内に配置して、任意の液体を追い出した。次に、前記混合物をパリレン堆積システムの気化器内に配置した。前記気化器を含む堆積システムから空気を排出して、前記混合物を前記気化器内において１５０℃に加熱して、前記ダイマーおよび銀ナノ粒子を昇華させた。次に、昇華したダイマーを６８５℃に加熱して前記ダイマーを熱分解した後に、その熱分解したダイマー（モノマー）および前記銀ナノ粒子を室温で基材表面上に堆積させて、前記基材上に抗菌性コーティングを形成した。
【００７０】
前記抗菌性コーティングを紫外線光下で５０倍の倍率で観察した。４０ナノメートルのナノ粒子のうちの一部は凝集して、直径約０．１ミリメートル程度の大きさの粒子を形成していた。前記集塊はパリレンポリマー中に組み込まれて、前記コーティング全体にわたって分散されているように見えた。
【００７１】
検討した具体例としての実施形態に対して、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更および追加をなすことができる。例えば、上記に記載した実施形態は特定の特徴に言及しているが、この発明の範囲はまた、特徴の異なる組み合わせを有する実施形態および記載した特徴のすべてを含んでいない実施形態も包含する。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲内にあるすべてのそのような代替案、変更例および別例を、それらのすべての均等物と共に、包含するように意図される。
【図１】
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【図２Ａ−２Ｃ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2018526050.tif 000019
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