МЕДИЦИНСКОЕ ПОКРЫТИЕ

Область техники
Полезная модель относится к области биологии и медицины, и может использоваться для создания пластырей, повязок, протезов и имплантантов.
Предшествующий уровень техники
Получение материалов с новыми свойствами для медицинских целей является одной из наиболее актуальных задач в современной науке. Известен пластырь (заявка РФ №2000111948), содержащий опорный слой, нанесенную на него препарат с действующим веществом и защитный слой, отличающийся тем, что опорный слой выполнен из полимерного материала с покрытием, исключающим проникновение летучих соединений из пластырной массы в окружающую среду при аплицировании на кожу, пластырная масса представляет собой полимерный слой.
Известен перевязочный материал (патент РФ N2101033) с пролонгированным лечебным действием содержащий кругловязаное трикотажное текстильное полотно из хлопчатобумажного волокна с нанесенным с обеих сторон биосовместимым биодеградируемым полимером и лекарственным средством. Известна гемостатическая повязка (патент РФ N2200583), содержащая гемостатический слой из текстильного материала и атравматический слой.
Известна также повязка для лечения ожогов (заявка на изобретение РФ N2004122457), содержащая обращенный к ране атравматический лечебный слой, состоящий из текстильного носителя с лекарственными средствами и сорбционный слой.
Углеродные покрытия относятся к покрытиям, имеющим высокую биологическую совместимость и тромборезистентность (Diamond and Related Materials, v.4 (1995) p.1142-44). Так, известен способ производства полимерных протезов с биологически совместимым углеродным покрытием (патент США N533845). Углеродное покрытие наносится на основу посредством распыления катода при давлении при напряжении 2000-3200 В. Однородное биологически совместимое покрытие углерода формируется на поверхности основы с плотностью покрытия 2.1 г/см3.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является материал тетракарбон с поликристаллической структурой, обладающий высокой
биосовместимостью, и состоящий из структурно-упорядоченного нормально ориентированного к поверхности основы полимера (патент США NUS6555224). Недостатками известных покрытий являются низкие бактерицидные свойства, высокая свертываемость крови, вследствие чего образуются тромбы или коллагеновые рубцы.
Раскрытие полезной модели
Целью полезной модели является увеличение бактерицидных свойств, ускорение заживления ожоговых и донорских ран путем формирования оптимальных условий для внутриклеточного обмена продуктами роста, сокращение время их лечения, исключение (снижение) возможности образования коллагеновых рубцов, а также уменьшение риска образования тромбов, отторжения имплантанта, развития воспаления.
Указанная цель достигается тем, что в медицинском покрытии, состоящем из структурно-упорядоченного нормально ориентированного к поверхности основы полимера, покрытие выполнено из монокристаллического углерода, причем монокристаллический углерод легирован азотом и серебром при следующем соотношении инградиентов: серебро - от 0,1 до 1%, углерод от 99 до 99,9%.
Краткое описание фигур чертежей
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 показана атомная структура материала, на фиг.2-4 изображены возможные схемы выполнения монокристаллического покрытия на разных основах.
Медицинское покрытие 1 состоит из слоя монокристаллического углерода (фиг.1), содержащего цепочки атомов углерода 2 и серебра 3. Медицинское покрытие 1 нанесено на основу (подложку) 4 (фиг.2) и обладает этактичной гомеотропной структурой.
Медицинское покрытие 1 может быть нанесено на основу 4 как сплошным слоем, так и частично. Основа 4 может быть выполнена сплошной, или с отверстиями, например, сетчатой (на рисунке не показана). Основа 4 может быть выполнена также в виде повязки.
Медицинское покрытие 1 нанесено на основу 4 (фиг.3), скрепленную с защитным слоем пластыря 5, с нанесенными на него клеевыми слоями 6.
Медицинское покрытие 1 нанесено на основу 7 (фиг.4), выполненную в виде протеза сосуда.
Варианты осуществления полезной модели
Полезная модель осуществляют следующим образом. Пластырь (фиг.3) скрепляют при помощи клеевых слоев 6 с поверхностью кожного покрова, причем медицинское покрытие 1, выполненное из монокристаллического углерода, соприкасается с кожной (ожоговой) раной (на чертежах не показана). При этом коллагеновые белковые молекулы структурно упорядочиваются на поверхности монокристаллического углерода за счет его решетчатого специфического строения. Далее коллаген, находясь в благоприятных условиях для внутриклеточного обмена, благодаря этактичной структуре монокристаллического углерода, ассоциируется в фибриллы. В свою очередь фибриллы образуют супрамолекулярные ансамбли, играющие in vivo роль внеклеточного матрикса, выполняющего не только функции несущих конструкций, но и определенную роль в передаче информации клеткам, регулируя их адгезию, миграцию и др., а также специфические взаимодействия с белками, нуклеиновыми кислотами и неорганическими ионами. При такой ассоциации белков возрастает скорость сращивания тканей с протезными материалами или тканей друг с другом на поврежденных участках и соответственно - процесс заживления ран.
2
Медицинское покрытие наносят на основу 3 (фиг.2) например подложку SiO с предварительным ее очищением ионным излучением аргона. Затем методом импульсной конденсации углеродной плазмы наносится покрытие линейно-цепочечного углерода заданной толщины. Для легирования углеродного покрытия может быть введено серебро от 1 до 4%. Толщина покрытия регулировалась временем нанесения. Контроль толщины полученного таким образом покрытия осуществлялся с помощью атомного силового микроскопа.
Биомедицинские эксперименты с использованием покрытий на основе монокристаллического углерода показали полное отсутствие денатурирования белков на его поверхности, а также, что исследуемое покрытие имеет оптимальную тромборезистентность, обладает большой биоинертностью и биосовместимостью в сравнении с такими материалами, как стекло, алмаз, тетракарбон и др., характеризуется длительной работоспособностью в условиях биологической среды, имеет высокую пористость, усталостную прочность и
необычно низкий потенциал свертывания крови (прекрасную совместимость с кровью).
Исследования показали, что монокристаллический углерод, легированный серебром как медицинское покрытие, можно широко использовать, как при производстве различных протезов (межпозвонковых дисков, сердечных клапанов, внутрикостных штифтов и др.) так и при производстве различного рода перевязочного материала (пластыри, пленки, бинты и др.)
Предлагаемое медицинское покрытие - монокристаллический углерод, легированный серебром обладает отсутствием нежелательных реакций тканей организма на имплантаты и продукты их износа, а следовательно уникальной биосовместимостью и оптимальной (наилучшей) среди сравниваемых материалов (стекло, тефлон, аморфный углерод, тетракарбон) степенью тромборезистентности. Монокристаллическое бактерицидное покрытие, легированное серебром является прекрасным ориентантом для различных молекул белков. Такое уникальное свойство покрытия положительно влияет на ускоренное сращивание тканей организма и заживления ран путем формирования оптимальных условий для внутриклеточного обмена продуктами роста.
Исследования показали, что, используя легирование монокристаллического углерода серебром, можно регулировать адсорбцию и структурную упорядоченность белков на его поверхности и управлять как ориентацией, так и процессами смачивания.