專利名稱：具有電偶顆粒的醫(yī)療裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗微生物醫(yī)療裝置，更具體地講，涉及包含或涂覆有電偶顆粒的抗微生物裝置。
背景技術(shù)：
醫(yī)療裝置通常在使用之前滅菌。大多數(shù)醫(yī)療裝置都裝在使裝置保持無菌的包裝內(nèi)，只有保健提供者才能在正在開展或提供保健服務(wù)的場所處打開包裝。根據(jù)使用的裝置所處環(huán)境的不同，裝置可能在使用前或插入過程中受到微生物污染，或者如果例如由于創(chuàng)傷或滅菌手術(shù)失當(dāng)或欠妥而造成患者植入部位受到污染，則裝置可能在插入或植入后受到微生物污染。醫(yī)療裝置的微生物污染會(huì)導(dǎo)致患者受到嚴(yán)重感染，而這通常較難治愈，原因有多方面，包括抗生素抗性生物膜的形成。在醫(yī)療裝置上使用抗微生物涂層可以消除或減少與醫(yī)療裝置使用或植入相關(guān)的感染發(fā)生。除了細(xì)菌污染和組織感染外，過度的組織炎癥還將引發(fā)許多術(shù)后并發(fā)癥，從而導(dǎo)致手術(shù)或植入部位出現(xiàn)疼痛和浮腫，形成疤痕和組織粘連。在離子導(dǎo)入貼片裝置中使用電偶作為電源是本領(lǐng)域已知的。參見例如美國專利 No. 5，147，297,5, 162，043,5, 298，017,5, 326，341,5, 405，317,5, 685，837,6, 584，349、 6,421,561,6,653,014以及美國專利申請(qǐng)US 2004/0138712。電偶由相異金屬的粉末制成， 例如鋅供體電極和氯化銀反電極。當(dāng)身體組織和/或流體與電流系統(tǒng)形成完整電路時(shí)， 由這些電偶中的某種電偶供電的局部離子導(dǎo)入貼片裝置自動(dòng)啟動(dòng)而產(chǎn)生電流。這些裝置應(yīng)用于人體來提供預(yù)期的有益效果，例如電刺激、加速傷口愈合或抗微生物治療。由顆粒形式的電偶供電的其他類型局部系統(tǒng)在美國專利No. 7，476，221,7, 479，133,7, 477，939、 7, 476, 222,7, 477, 940 以及美國專利申請(qǐng) US 2005/0148996 和 US 2007/0060862 中有所公開，這些專利尤其具有涉及皮膚和粘膜組織的局部治療的公開內(nèi)容。上述電流治療系統(tǒng)已得到公認(rèn)，可用于針對(duì)皮膚、指/趾甲、毛發(fā)和粘膜病癥和疾病的局部用治療產(chǎn)品。本領(lǐng)域需要新型的可植入醫(yī)療裝置，該可植入醫(yī)療裝置具有增強(qiáng)的抗微生物特性，同時(shí)保持該裝置的生物相容性和機(jī)械功能，并且其還可具有其他優(yōu)點(diǎn)，例如抗炎和組織再生特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了具有抗微生物特性的可植入醫(yī)療裝置。該醫(yī)療裝置包含電偶顆粒。 所述電偶顆?？梢源嬖谟谘b置表面上、裝置主體內(nèi)或它們的組合。本發(fā)明的另一方面是一種醫(yī)療裝置，該醫(yī)療裝置在表面的至少一部分上涂覆有包含電偶顆粒的抗微生物涂層。具有電偶顆粒的醫(yī)療裝置可用于預(yù)防、減輕或消除植入部位處的感染。該裝置還可具有其他有益特性，包括抗炎和組織再生特性。本發(fā)明的另一方面是制造上述醫(yī)療裝置的方法。本發(fā)明的又一方面是在外科手術(shù)中使用上述裝置的方法。本發(fā)明的另一方面是電偶顆粒與含水凝膠的組合。
本發(fā)明的這些方面和其他方面以及優(yōu)點(diǎn)將通過下列具體實(shí)施方式
和附圖變得更為顯而易見。


圖1是使用熱粘合工藝涂覆有Zn/Cu電偶顆粒的聚丙烯網(wǎng)片的SEM圖像。圖2是使用浸涂工藝涂覆有Zn/Cu電偶顆粒的聚丙烯網(wǎng)片的SEM圖像。圖3是使用微噴工藝涂覆有Zn/Cu電偶顆粒的聚丙烯網(wǎng)片的光學(xué)顯微圖像。
具體實(shí)施例方式據(jù)信，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本文的描述最大程度地利用本發(fā)明。以下具體實(shí)施例應(yīng)被解釋為僅僅是說明性的，而不以任何方式限制本公開內(nèi)容的其余部分。除非另有規(guī)定，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語均具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的相同含義。此外，此處提及的所有出版物、專利申請(qǐng)、專利和其他參考文獻(xiàn)一并以引用方式并入本文。除非另外指明，百分比是指重量百分比(即，重量％)。如本文所用，“產(chǎn)品，，是指涂覆有涂層的本發(fā)明醫(yī)療裝置，所述涂層包含電偶顆粒或具有嵌入或納入其中的電偶顆粒。如本文所用，“藥用”是指該術(shù)語描述的成分適合于其預(yù)期醫(yī)療用途而無不適當(dāng)?shù)亩拘浴⒉幌嗳菪?、不穩(wěn)定性、過敏、變應(yīng)性反應(yīng)等。如本文所用，“安全有效量”是指足以達(dá)到所期望程度的期望效果但又低至足以避免嚴(yán)重副作用的成分或組合物的量。該成分或組合物的安全有效量將根據(jù)所治療的部位、 患者的年齡和個(gè)體特征、治療的持續(xù)時(shí)間和性質(zhì)、所用的特定成分或組合物、所用的特定藥用載體等常規(guī)因素而不同。如本文所用，術(shù)語“處理”是指對(duì)病癥(例如，感染、炎癥、疼痛、浮腫和/或其他術(shù)后和操作后并發(fā)癥)的處理例如癥狀的減輕或根除和/或治愈)和/或預(yù)防或抑制。手術(shù)包括開放手術(shù)和醫(yī)療手術(shù)(例如，注射、插入導(dǎo)管)和微創(chuàng)手術(shù)。微創(chuàng)手術(shù)是相比用于相同目的的開放手術(shù)而言創(chuàng)傷程度較小的任何手術(shù)(外科手術(shù)或其他)。微創(chuàng)手術(shù)通常涉及腹腔鏡的使用和器械的遙控操縱以及通過內(nèi)窺鏡類似裝置對(duì)術(shù)野進(jìn)行間接觀察，該手術(shù)是穿過皮膚或穿過體腔或解剖開口進(jìn)行的。單數(shù)和復(fù)數(shù)形式的術(shù)語“顆粒”在本文中可互換使用。術(shù)語“粒子”可與單數(shù)和復(fù)數(shù)形式的術(shù)語“顆粒”互換使用。在一個(gè)實(shí)施例中，如本文所述，本發(fā)明是包含電偶顆粒的醫(yī)療裝置。電偶顆?？梢該皆谘b置表面上、醫(yī)療裝置主體內(nèi)以及它們的組合。制造此類醫(yī)療裝置的方法也有所描述。
可用于本發(fā)明的電偶顆粒包括第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料，其中第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料至少部分地暴露在顆粒表面上。在一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒包括第一導(dǎo)電材料，并且顆粒表面由第二導(dǎo)電材料部分地涂覆。 在一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒通過涂覆法制備，其中第二導(dǎo)電材料的重量百分比為顆粒總重量的約0. 001重量％至約20重量％，例如為顆粒總重量的約0. 01重量％至約10 重量％。在一個(gè)實(shí)施例中，第二導(dǎo)電材料的涂層厚度可從單原子至幾百微米不等。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒表面包含約0. 001重量％至約99. 99重量％ (例如約0. 1重量％至約99. 9重量％ )的第二導(dǎo)電材料。在一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒通過非涂覆法(例如通過一起燒結(jié)、印刷或機(jī)械加工第一和第二導(dǎo)電材料來形成電偶顆粒)制備，其中第二導(dǎo)電材料包含顆?？傊氐募s0.1重量％至約99. 9重量％，以及其他范圍例如顆?？傊氐募s10%至約90%。在一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒足夠細(xì)小，使其在貯存期間可懸浮在組合物中。在又一個(gè)實(shí)施例中，它們?yōu)楸馄胶?或細(xì)長形狀。電偶顆粒的扁平和細(xì)長形狀的優(yōu)點(diǎn)包括較低的表觀密度，和因此更好的漂浮/懸浮能力，以及在生物組織上更好的覆蓋，導(dǎo)致經(jīng)過生物組織(例如皮膚或粘膜)的更寬和/或更深的電偶電流。在一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒的最長尺寸為此類顆粒的最短尺寸的至少兩倍(例如，至少五倍)。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒的形狀為薄片狀，其厚度(ζ軸)顯著小于其他兩個(gè)尺寸(X和Y尺寸)，例如其厚度為約0.5 至1. 5微米而其他兩個(gè)尺寸在約5微米至約100微米的范圍內(nèi)。電偶顆?？梢允侨魏涡螤?，包括但不限于球形或非球形顆?；蚣?xì)長或扁平形狀 (例如，圓柱狀、纖維狀或薄片狀)。在一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒的平均粒度為約10納米至約500微米，例如約100納米至約100微米。粒度的意思是沿至少一個(gè)方向的最大尺寸。第一導(dǎo)電材料/第二導(dǎo)電材料的組合的例子為單質(zhì)金屬，這些單質(zhì)金屬包括(“/” 符號(hào)表示金屬的氧化但基本上不可溶形式)但不限于鋅-銅、鋅-銅/鹵化銅、鋅-銅/氧化銅、鎂-銅、鎂-銅/鹵化銅、鋅-銀、鋅-銀/氧化銀、鋅-銀/鹵化銀、鋅-銀/氯化銀、 鋅-銀/溴化銀、鋅-銀/碘化銀、鋅-銀/氟化銀、鋅-金、鋅-碳、鎂-金、鎂-銀、鎂-銀 /氧化銀、鎂-銀/鹵化銀、鎂-銀/氯化銀、鎂-銀/溴化銀、鎂-銀/碘化銀、鎂-銀/氟化銀、鎂-碳、鋁-銅、鋁-金、鋁-銀、鋁-銀/氧化銀、鋁-銀/鹵化銀、鋁-銀/氯化銀、 鋁-銀/溴化銀、鋁-銀/碘化銀、鋁-銀/氟化銀、鋁-碳、銅-銀/鹵化銀、銅-銀/氯化銀、銅-銀/溴化銀、銅-銀/碘化銀、銅-銀/氟化銀、鐵-銅、鐵-銅/氧化銅、銅-碳鐵-銅/鹵化銅、鐵-銀、鐵-銀/氧化銀、鐵-銀/鹵化銀、鐵-銀/氯化銀、鐵-銀/溴化銀、鐵-銀/碘化銀、鐵-銀/氟化銀、鐵-金、鐵-導(dǎo)電性碳、鋅-導(dǎo)電性碳、銅-導(dǎo)電性碳、鎂-導(dǎo)電性碳和鋁-碳。第一導(dǎo)電材料或第二導(dǎo)電材料也可以是合金，特別是第一導(dǎo)電材料。合金的非限制性例子包括作為第一導(dǎo)電材料的鋅、鐵、鋁、鎂、銅和錳合金和作為第二導(dǎo)電材料的銀、 銅、不銹鋼和金合金。在一個(gè)實(shí)施例中，由第一導(dǎo)電材料制成的顆粒使用多種導(dǎo)電材料部分地涂覆，例如使用第二和第三導(dǎo)電材料進(jìn)行部分地涂覆。在又一個(gè)實(shí)施例中，顆粒包含至少95重量％ 的第一導(dǎo)電材料、第二導(dǎo)電材料和第三導(dǎo)電材料。在一個(gè)實(shí)施例中，第一導(dǎo)電材料為鋅，第二導(dǎo)電材料為銅，第三導(dǎo)電材料為銀。標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)是處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的電極組成物質(zhì)與處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的離子達(dá)到平衡時(shí)所述電極相對(duì)于氫電極的電勢(shì)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)差(或簡稱為標(biāo)準(zhǔn)電位)為至少約0. 1伏，例如至少0. 2 伏。在一個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)成電偶的材料具有等于或小于約3伏的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)差。例如，對(duì)于由金屬鋅和銅構(gòu)成的電偶，鋅(&ι/Ζη2+)的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)為-0.763V，銅(Cu/Cu2+)的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)為 +0.337，因此鋅-銅電偶的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)差為1. IOOV0相似地，對(duì)于鎂-銅電偶，鎂(Mg/Mg2+) 的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)為-2. 363V，因此標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)差為2. 700V。適用于電偶的一些材料的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)值的其它實(shí)例為:Ag/Ag+ +O. 799V，Ag/AgCl/Cr :0. 222V, Pt/H2/H+ :0. 000V。鉬也可由碳或另一種導(dǎo)電材料代替。通常，導(dǎo)電材料之間的電壓足以有效提供期望的治療效果。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電電極通過以下方法結(jié)合(例如，將第二導(dǎo)電電極沉積到第一導(dǎo)電電極上)常規(guī)的化學(xué)、電化學(xué)、物理或機(jī)械加工(例如無電沉積、電鍍、真空氣相沉積、電弧噴涂、燒結(jié)、壓制、沖壓、擠出、印刷和造粒)導(dǎo)電金屬油墨(例如，并使用聚合物粘合劑)以及通常用于粉末冶金、電子和醫(yī)療裝置制造工藝中的其他已知金屬涂覆和粉末加工方法。在另一個(gè)實(shí)施例中，所有導(dǎo)電電極在存在還原劑的情況下依次或同時(shí)通過常規(guī)化學(xué)還原法(例如無電沉積)制造。還原劑的例子包括含磷還原劑(例如在美國專利No 4，167，416和5，304，403中記載的次磷酸鹽)、含硼還原劑和含醛或酮還原劑，例如四氫硼酸鈉(NaBH4)(例如美國專利公布No. 20050175649中記載的)。在一個(gè)實(shí)施例中，通過物理沉積(例如噴涂、等離子涂覆、導(dǎo)電油墨涂覆、絲網(wǎng)印刷、浸涂、金屬鍵合、高溫高壓下轟擊顆粒、流化床工藝或真空沉積)將第二導(dǎo)電電極沉積或涂覆到第一導(dǎo)電電極上。在一個(gè)實(shí)施例中，涂覆法基于置換化學(xué)反應(yīng)，S卩，使第一導(dǎo)電材料顆粒(例如金屬鋅顆粒)與包含第二導(dǎo)電材料的溶解鹽(例如醋酸銅、乳酸銅、葡萄糖酸銅或硝酸銀)的溶液接觸。在又一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括使該溶液在第一導(dǎo)電材料(例如鋅粉)上方流動(dòng)， 或流經(jīng)第一導(dǎo)電材料的堆積粉末。在一個(gè)實(shí)施例中，鹽溶液為水溶液。在另一個(gè)實(shí)施例中， 該溶液包含有機(jī)溶劑，例如一元醇、二元醇、甘油或藥品生產(chǎn)中通常使用的其他溶劑，以調(diào)節(jié)第二導(dǎo)電材料到第一顆粒表面上的沉積速率，因此控制所制備的電偶顆粒的活性。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的電偶顆粒還可用其他材料涂覆，以防止電偶材料在貯存期間劣化(例如由于氧氣和水分造成的氧化劣化)，或用于調(diào)節(jié)電化學(xué)反應(yīng)和控制使用時(shí)的電流生成。電偶材料上的示例性涂覆材料為無機(jī)或有機(jī)聚合物、天然或合成聚合物、 可生物降解或可生物吸收的聚合物、二氧化硅、陶瓷、各種金屬氧化物(例如鋅、鋁、鎂或鈦的氧化物)和低溶解度的其他無機(jī)鹽(例如磷酸鋅)。涂覆法是金屬粉加工和金屬顏料生產(chǎn)領(lǐng)域中已知的，例如美國專利No. US 5, 964, 936, U. S. 5,993, 526, US 7，172,812 ；美國專利公布No. 20060042509A1和20070172438中的那些方法。在一個(gè)實(shí)施例中，將電偶顆粒保存在干燥環(huán)境中。電偶顆粒會(huì)被水分活化，從而形成原電池。優(yōu)選的是，將它們保存在不含水分的環(huán)境中，以防止顆粒過早活化。在另一個(gè)實(shí)施例中，將電偶顆粒保存在不導(dǎo)電載體例如無水溶劑或溶劑混合物中，所述無水溶劑或溶劑混合物包括但不限于聚乙二醇(PEG)、甘油和丙二醇。在一個(gè)實(shí)施例中，將電偶顆粒摻在醫(yī)療裝置和植入物之內(nèi)或之上?？砂蛲扛灿须娕碱w粒的合適醫(yī)療裝置包括但不限于傷口縫合縫釘(wound closure staples), 縫線、縫線錨釘(suture anchors)、手術(shù)針、皮下注射針、導(dǎo)管、創(chuàng)口貼(wound tape)、 傷口敷料、止血器、支架、血管移植物、血管補(bǔ)片(vascular patches)、導(dǎo)管、外科網(wǎng)片 (surgical meshes)、骨植入物、關(guān)節(jié)植入物、假體植入物、骨移植物、牙植入物、乳房植入物、組織填充用植入物(tissue augmentation implants)、整形再造用植入物(plastic reconstruction implants)、可植入的給藥泵、診斷用植入物和組織工程支架以及其他常規(guī)醫(yī)療裝置及其等同物。醫(yī)療裝置可由常規(guī)的生物相容性可吸收或可再吸收聚合物、不可吸收聚合物、金屬、玻璃或陶瓷以及它們的等同物制備或制成。合適的不可吸收聚合物包括但不限于丙烯酸樹脂、聚酰胺-酰亞胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碳酸酯、聚乙烯(PE)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚丙烯、聚酰胺(PA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、以及偏二氟乙烯與六氟丙烯的共聚物 (PVDF/HFP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及它們的組合和等同物。合適的可吸收聚合物可以為合成或天然聚合物。合適的生物相容并且可生物吸收的聚合物包括選自下列物質(zhì)的聚合物脂族聚酯、聚(氨基酸)、共聚(醚-酯)、聚亞烷基草酸酯(polyalkylenes oxalates)、聚酰胺、酪氨酸衍生的聚碳酸酯、聚(亞氨基碳酸酯)、 聚原酸酯、聚氧雜酯(polyoxaesters)、聚酰胺酯、含胺基的聚氧雜酯、聚(酸酐)、聚磷腈、 以及它們的組合。為了本發(fā)明的目的，脂族聚酯包括但不限于下列物質(zhì)的均聚物和共聚物丙交酯(其包括乳酸、D-丙交酯、L-丙交酯和內(nèi)消旋丙交酯)、乙交酯(包括乙醇酸)、 ε-己內(nèi)酯、對(duì)二氧雜環(huán)己酮(1，4_ 二氧六環(huán)-2-酮)、三亞甲基碳酸酯(1，3_ 二氧雜環(huán)己烷-2-酮)、三亞甲基碳酸酯的烷基衍生物、以及它們的共混聚合物。天然聚合物包括膠原、 彈性蛋白、透明質(zhì)酸、層粘連蛋白和明膠、角蛋白、硫酸軟骨素以及脫細(xì)胞組織。合適的金屬是那些通常用于醫(yī)療裝置中的生物相容性金屬，包括但不限于鈦、鈦合金、鉭、鉭合金、不銹鋼和鈷-鉻合金(例如，鈷-鉻-鉬合金)等等。這些金屬通常用于縫線、手術(shù)針、骨科植入物、傷口縫釘、血管縫釘、心臟瓣膜、整形手術(shù)用植入物、其他可植入
； ε且寸。合適的可吸收或生物相容性玻璃或陶瓷包括但不限于磷酸鹽例如羥基磷灰石、取代的磷灰石、磷酸四鈣、α-和β-磷酸三鈣、磷酸八鈣、透鈣磷石、三斜磷鈣石、偏磷酸鹽、 焦磷酸鹽、磷酸鹽玻璃，鈣和鎂的碳酸鹽、硫酸鹽和氧化物，以及它們的組合。在本發(fā)明的實(shí)踐中，可采用多種方法將電偶顆粒與醫(yī)療裝置結(jié)合，所述方法包括將電偶顆粒涂覆到醫(yī)療裝置表面的至少一部分上，將電偶顆粒摻入醫(yī)療裝置內(nèi)，以及它們的組合。就可吸收聚合物而言，將電偶顆粒摻入醫(yī)療裝置內(nèi)可使得隨著時(shí)間推移而暴露的顆粒的活性得以維持。電偶顆粒會(huì)被水分活化；因此顆粒的所有加工均應(yīng)在干燥或基本上干燥的條件下進(jìn)行?？赏ㄟ^將電偶顆粒直接粘合到醫(yī)療裝置或通過使用聚合物粘合劑(包括常規(guī)的生物相容性聚合物粘合劑)將顆粒涂覆到裝置的表面上。還可通過加熱顆粒而將顆粒直接粘合到裝置?？赏ㄟ^如下方式將顆粒粘合到由聚合物制備的醫(yī)療裝置的表面或粘合到具有用作粘合劑的聚合物涂層的裝置的表面將顆粒加熱至足以熔化醫(yī)療裝置表面的溫度，然后用裝置表面沖擊顆粒，此時(shí)表面短暫熔化或軟化而后冷卻，從而使顆粒定位于裝置表面上或嵌入在裝置表面內(nèi)或以其他方式粘附于裝置表面?？赏ㄟ^諸如靜電噴涂、流化床涂敷等常規(guī)涂覆法來施用加熱的顆粒。作為另外一種選擇，可在裝置表面上涂覆聚合物薄膜，然后加熱該薄膜，并將顆粒施用到上述軟化的薄膜上。作為另外一種選擇，可使用聚合物粘合劑涂層來將顆粒施用或粘合到醫(yī)療裝置上。可將電偶顆粒與含有聚合物粘合劑的溶液混合。合適的聚合物粘合劑包括用來制備上列醫(yī)療裝置的那些。合適的溶劑包括1，4_ 二氧六環(huán)、乙酸乙酯等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)聚合物組合物來確定合適的溶劑。聚合物粘合劑以約1重量％至約15重量％的濃度溶解于合適的溶劑中。電偶顆?？梢约s7.5重量％至約10重量％的含量存在于聚合物粘合劑溶液中?？赏ㄟ^例如微噴涂、靜電噴涂、靜電紡絲、浸涂、流化床涂敷等常規(guī)方法，使用含有聚合物粘合劑溶液中的電偶顆粒的涂層來涂覆醫(yī)療裝置，通常涂覆外表面的全部或一部分，盡管也可以涂覆內(nèi)表面。醫(yī)療裝置帶涂層的表面上的電偶顆粒的量足夠以安全有效的方式高效發(fā)揮抗微生物和/或抗炎和/或防粘連作用。在一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆?？梢约s0. 001mg/in2至約20mg/in2 的量存在于裝置表面上。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆?？梢约s0. lmg/in2至lOmg/in2的量存在于裝置表面上。也可以通過例如配混、溶劑澆鑄、凍干、靜電紡絲、擠出等常規(guī)方法將電偶顆粒摻入醫(yī)療裝置中?？梢栽陟o態(tài)攪拌器或連續(xù)擠出機(jī)中將顆粒與熔化的聚合物配混成復(fù)合物?？墒褂冒〝D出、注模、壓縮模塑和其他熔融方法將顆粒與聚合物的復(fù)合物進(jìn)一步加工成裝置。合適的聚合物包括用來制備上列醫(yī)療裝置的那些。在一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)合物中的顆粒載量可以為約0. 001重量％至約80重量％。在另一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)合物中的顆粒載量可以為約 0. 01重量％至約20重量％。本領(lǐng)域技術(shù)人員可確定適合期望聚合物組合物的加工條件。作為另外一種選擇，可使用聚合物溶液，通過例如溶劑澆鑄、凍干、靜電紡絲等方法將電偶顆粒摻入醫(yī)療裝置中?？蓪㈦娕碱w粒與聚合物溶液合并。合適的聚合物包括用來制備上列醫(yī)療裝置的那些。合適的溶劑包括1，4_ 二氧六環(huán)、乙酸乙酯等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)聚合物組合物來確定合適的溶劑。聚合物以約1重量％至約15重量％的濃度溶解于合適溶劑中。電偶顆?？梢约s7.5重量％至約10重量％的含量存在于聚合物溶液中。此類電偶顆粒/聚合物溶液可用于常規(guī)方法中，所述常規(guī)方法包括用以形成膜的溶劑澆鑄法， 用以形成泡沫醫(yī)療裝置的凍干法，以及用以制備纖維、管、墊等的靜電紡絲法。也可將電偶顆粒與含水組合物例如含水凝膠或乳狀液合并?？梢栽谑褂脮r(shí)將顆粒與含水凝膠混合。電偶顆?？梢约s0. 001重量％至約10重量％，并且優(yōu)選地以約0. 01重量％至約1重量％的含量存在于含水凝膠中。在另一個(gè)實(shí)施例中，可在使用時(shí)使電偶顆粒與合適聚合物兩者干燥形式的混合物發(fā)生水合。合適的聚合物包括但不限于羧甲基纖維素、透明質(zhì)酸、PEG、海藻酸鹽、脫乙酰殼多糖、硫酸軟骨素、硫酸葡聚糖和聚合物共混物以及它們的鹽。合適的含水溶劑為水、生理鹽水、磷酸鹽緩沖液等。包含電偶顆粒的本發(fā)明醫(yī)療裝置可用于預(yù)防、減輕或消除植入部位處的感染。應(yīng)當(dāng)理解，此類裝置將用于感染控制(包括滅菌手術(shù)、抗生素施用等)的其他方面。例如，涂覆有電偶顆粒(或換句話講包含電偶顆粒)的網(wǎng)片可用于受污染的疝修復(fù)或受污染的創(chuàng)傷修復(fù)，顯著降低了產(chǎn)生抗生素抗性細(xì)菌(包括生物膜)的風(fēng)險(xiǎn)。作為另外一種選擇，包含電偶顆粒的抗感染止血?jiǎng)┛捎糜趧?chuàng)傷性出血控制和術(shù)后出血控制。具有電偶顆粒的本發(fā)明醫(yī)療裝置可用于除常規(guī)的感染控制方法(例如口服或靜脈施用抗生素)以外的其他方面，以增強(qiáng)常規(guī)的感染控制處理方法的功效。在醫(yī)療裝置中摻入電偶顆粒以及在醫(yī)療裝置上涂覆電偶顆粒可以改善裝置的生物相容性，并促進(jìn)組織-裝置一體化，以及通過抑制炎性反應(yīng)來加快創(chuàng)傷修復(fù)。在一個(gè)實(shí)施例中，具有電偶顆粒的醫(yī)療裝置用于通過直接將電偶顆粒涂覆到需要該治療的身體目標(biāo)位置(例如身體的局部或體內(nèi))來提供預(yù)期治療性電刺激作用，從而促進(jìn)組織再生、修復(fù)和生長，該身體目標(biāo)位置包括軟組織(例如皮膚、粘膜、上皮組織、傷口、 眼睛及其周圍組織、軟骨和其他肌肉骨骼軟組織，例如韌帶、腱或半月板)、硬組織(例如骨骼、牙齒、甲床或毛囊)和軟組織-硬組織結(jié)合部(例如圍繞涉及牙周區(qū)域的牙齒、骨骼或關(guān)節(jié)軟組織的導(dǎo)電組織)。在一個(gè)實(shí)施例中，單獨(dú)施用含電偶顆粒的醫(yī)療裝置。在另一個(gè)實(shí)施例中，使用含電偶顆粒的醫(yī)療裝置通過外科手術(shù)或微創(chuàng)手術(shù)將另外的電偶顆粒局部施用到需要此類治療的對(duì)象(例如人)。這樣的治療效果包括但不限于抗微生物作用(例如抗細(xì)菌、抗真菌、抗病毒和抗寄生蟲的作用)；抗炎作用，包括表面或深層組織中的作用(例如減輕或消除軟組織浮腫或發(fā)紅)；預(yù)防術(shù)后組織粘連(防粘連)；消除或減輕疼痛、疥瘡或其他不適感(例如頭疼、刺痛或麻木)；促進(jìn)軟和硬組織再生或愈合；調(diào)節(jié)干細(xì)胞分化和組織生長發(fā)育，例如調(diào)節(jié)組織生長(例如提高指甲的生長速率或促進(jìn)由于脫發(fā)造成的掉發(fā)的再生)或增加軟組織體積 (例如增加皮膚或嘴唇中的膠原或彈性蛋白)；促進(jìn)脂肪細(xì)胞新陳代謝或改善身體外觀(例如影響身體外形或形狀)；和促進(jìn)血液或淋巴循環(huán)。在一個(gè)實(shí)施例中，具有電偶顆粒的醫(yī)療裝置提供多種作用機(jī)制，以治療病癥，例如通過離子導(dǎo)入療法和/或電滲析增強(qiáng)活性劑的遞送，并且提供電刺激來治療所接觸的組織 (例如用于促進(jìn)血液循環(huán)或其他有益效果)。所謂“治療劑”是指對(duì)目標(biāo)人體組織或器官及周圍組織具有治療效果(例如，能夠?qū)θ梭w產(chǎn)生生物效應(yīng)的材料)的化合物(例如，合成化合物、從天然來源分離或通過生物工程和分子生物學(xué)方法制造的化合物)，例如治療藥品或生物制劑。這樣的治療藥品的例子包括小分子、肽、核酸材料和營養(yǎng)物質(zhì)，例如礦物質(zhì)和提取物。載體中活性劑的量取決于活性劑和/或組合物或產(chǎn)品的預(yù)期用途。在一個(gè)實(shí)施例中， 具有電偶顆粒的醫(yī)療裝置還包含安全且治療有效量的活性劑，例如為組合物的約0.001重量％至約20重量％，例如約0.01重量％至約10重量％。在一個(gè)實(shí)施例中，可將具有電偶顆粒的醫(yī)療裝置與活性劑(例如抗微生物劑、抗炎劑、止痛劑和生物制劑)結(jié)合，以將活性劑摻入到醫(yī)療裝置中(例如，作為表面涂層或嵌入其中)，從而提高或增強(qiáng)該活性劑的生物效應(yīng)或治療效果。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆?？蓳饺氲结t(yī)療裝置中，以便與通過不同給藥途徑同時(shí)或順序(例如，通過全身給藥途徑如口服給藥、注射或輸注)施用的一種或多種活性劑高效或協(xié)同地發(fā)揮作用，從而提高或增強(qiáng)該活性劑的生物效應(yīng)或治療效果。例如，具有電偶顆粒涂層的醫(yī)用植入物可通過外科手術(shù)來應(yīng)用于患者，而全身抗生素治療可作為預(yù)防法在術(shù)前或術(shù)后不久施行以防止或治療任何術(shù)后感染。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒也可與其他物質(zhì)組合，以提高或增強(qiáng)電偶顆粒的活性?？商岣呋蛟鰪?qiáng)電偶顆粒活性的物質(zhì)包括但不限于有機(jī)溶劑、表面活性劑和水溶性聚合物。例如，本發(fā)明的電偶顆粒可使用合成或天然聚合物形成綴合物或復(fù)合物，所述合成或天然聚合物包括但不限于蛋白質(zhì)、多糖、多種分子量的透明質(zhì)酸、透明質(zhì)酸類似物、多肽和不同來源的膠原。在一個(gè)實(shí)施例中，該組合物包含螯合劑或螯合試劑。螯合劑的例子包括但不限于氨基酸如甘氨酸、乳鐵蛋白、依地酸鹽、檸檬酸鹽、噴替酸鹽、氨基丁三醇、山梨酸酯、抗壞血酸鹽、去鐵胺、它們的衍生物以及它們的混合物?？捎抿蟿┑钠渌釉诿绹鴮＠?No. 5，487，884和PCT公布No. W02006056984中有所公開。在一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆?？蓳饺氲絺诜罅虾涂噹е校蕴峁┯糜诩涌煊喜⒎乐拱毯鄣碾姱煼āＴ谝粋€(gè)實(shí)施例中，傷口滲液和/或傷口清洗溶液用于活化包含電偶顆粒的傷口敷料/繃帶，以(i)遞送預(yù)摻入到傷口敷料/繃帶中的活性劑和/或(ii)產(chǎn)生有益的電化學(xué)金屬離子，隨后將該有益的金屬離子遞送到傷口中和/或(iii)使用治療電流治療傷口，該治療電流可促進(jìn)血液循環(huán)、促使組織免疫響應(yīng)和/或抑制組織炎癥，這可導(dǎo)致加速愈合并且減少疤痕。在一個(gè)實(shí)施例中，該組合物或產(chǎn)品包含通常用于局部傷口和疤痕治療的活性劑， 例如局部用抗生素、抗微生物劑、傷口愈合促進(jìn)劑、局部用抗真菌藥、抗銀屑病藥和抗炎劑?？拐婢幍膶?shí)例包括但不限于咪康唑、益康唑、酮康唑、絲他康唑、伊曲康唑、氟康唑、伏立康唑、氯碘羥喹、比佛那唑(bifoconazole)、特康唑、布康唑、噻康唑、奧苷康唑、硫康唑、沙康唑、克霉唑、十一烯酸、鹵普羅近、布替萘芬、托萘酯、制霉菌素、環(huán)吡酮胺、特比萘芬、阿莫羅芬、萘替芬、二氯苯基咪唑二氧戊環(huán)、灰黃霉素及其藥用鹽和前體藥物。在一個(gè)實(shí)施例中，抗真菌藥為蘆薈、烯丙胺或其混合物?？股?或殺菌劑)的例子包括但不限于莫匹羅星、硫酸新霉素、桿菌肽、多粘菌素B、氧氟沙星、四環(huán)素(鹽酸氯四環(huán)素、鹽酸氧四環(huán)素和鹽酸四環(huán)素)、克林霉素磷酸酯、硫酸慶大霉素、甲硝唑、己基間苯二酚、甲芐索氯銨、酚、季銨化合物、茶樹油以及它們的可藥用的鹽和前體藥物?？刮⑸飫┑睦影ǖ幌抻诠镫p辛胺啶、氯己定的鹽例如碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯、雙咪唑烷基脲、葡萄糖酸氯己定、醋酸氯己定、羥乙基磺酸氯己定和鹽酸氯己定。 還可使用其他陽離子抗微生物劑，例如苯扎氯銨、芐索氯銨、三氯卡班、聚六亞甲基雙胍、 十六烷基氯化吡啶鐺、甲芐索氯銨。其他抗微生物劑包括但不限于鹵代酚醛樹脂化合物，例如2，4，4'，-三氯-2-羥基二苯醚(三氯生)；對(duì)氯間二甲苯酚(PCMX)；和短鏈醇，例如乙醇、丙醇等。用于病毒感染(例如皰疹和肝炎)的抗病毒劑的例子包括但不限于咪喹莫特及其衍生物、普達(dá)非洛、鬼白樹脂、干擾素α、阿昔洛韋、泛昔洛韋、伐昔洛韋、reticulos (抗HIV 病毒藥物)和西多福韋，以及它們的鹽和前體藥物?？寡讋┑睦影ǖ幌抻诤线m的留族抗炎劑，例如皮質(zhì)類固醇如氫化可的松、羥基去炎松α甲基地塞米松、磷酸地塞米松、二丙酸倍氯米松、戊酸氯倍他索、地奈德、脫氧米松、醋酸去氧皮質(zhì)酮、地塞米松、二氯松、二乙酸二氟拉松、戊酸二氟可龍、 fluadrenolone、氟氯奈德、氟氫可的松、新戊酸氟米松、氟輕松、氟輕松醋酸酯、氟可丁酯、 氟可龍、醋酸氟潑尼定(氟強(qiáng)的松)、氟氫縮松、哈西奈德、醋酸氫化可的松、丁酸氫化可的松、甲基強(qiáng)的松龍、曲安奈德、可的松、可托多松、flucetonide、氟氫可的松、醋酸雙氟拉松、 fluradrenalone acetonide,甲羥松、amciafel、安西非特、倍他米松、氯潑尼松、醋酸氯潑尼松、氯可托龍、clescinolone、二氯松、二氟潑尼酯、氟二氯松、氟尼縮松、氟甲去氧潑尼松龍、氟培龍、氟潑尼龍、戊酸氫化可的松、氫化可的松環(huán)戊丙酸酯、氫可松氨酯、甲潑尼松、帕拉米松、氫化潑尼松、潑尼松、二丙酸倍氯米松、二丙酸倍他米松、氟羥氫化潑尼松，以及它們的鹽和前體藥物。在一個(gè)實(shí)施例中，用于本發(fā)明中的留族抗炎劑為氫化可的松?？捎糜诒景l(fā)明的組合物中的第二類抗炎劑包括非留族抗炎劑。傷口愈合促進(jìn)劑的例子包括重組人類血小板衍生生長因子(PDGF)和其他生長因子、酮舍林、伊洛前列素、前列腺素E1和透明質(zhì)酸、例如甘露糖-6-磷酸等去疤劑、止痛劑、 麻醉劑、例如敏樂啶等促進(jìn)毛發(fā)生長劑、例如鹽酸依氟鳥氨酸等毛發(fā)抑制劑、降壓劑、治療冠心病的藥、抗癌劑、內(nèi)分泌和代謝藥物、神經(jīng)病學(xué)藥物、化學(xué)添加劑戒除藥物、運(yùn)動(dòng)病、蛋白質(zhì)和多肽藥物。在一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒與其他抗真菌活性劑一起使用或不一起使用，用于治療和預(yù)防真菌感染。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒與其他抗菌活性劑一起使用或不一起使用，用于治療和預(yù)防細(xì)菌感染，包括但不限于由外科手術(shù)引起的身體內(nèi)部或表面的組織傷口感染，例如急性創(chuàng)面，以及由多種疾病引起的慢性創(chuàng)面(靜脈性潰瘍、糖尿病性潰瘍和壓迫性潰瘍)。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒與其他抗病毒活性劑一起使用或不一起使用，用于治療和防止皮膚和粘膜感染，包括但不限于傳染性軟疣、疣、例如感冒瘡、口腔潰瘍和生殖器皰疹等單純皰疹病毒感染。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒與其他抗寄生蟲活性劑一起使用或不一起使用，用于治療和防止寄生蟲感染，該感染包括但不限于鉤蟲感染、虱、疥瘡、海水浴疹和血吸蟲皮炎。在一個(gè)實(shí)施例中，施用顆粒來輔助治療耳部感染(例如由肺炎鏈球菌引起的感染)、鼻炎和/或竇炎(例如由流感嗜血桿菌、粘膜炎莫拉菌、金黃色葡萄球菌和肺炎鏈球菌)和膿毒性咽喉炎(例如由產(chǎn)膿鏈球菌引起的)。在一個(gè)實(shí)施例中，顆粒由動(dòng)物(例如作為動(dòng)物飼料)或人(例如作為飲食補(bǔ)充劑) 攝入，以有助于防止食源性疾病爆發(fā)(例如由食源性病原體，例如空腸彎曲菌、單核細(xì)胞增多性李斯特菌、沙門氏桿菌引起)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的特征在于通過使微生物與包含電偶顆粒的組合物接觸來殺死病原體(包括耐藥微生物)的方法，該電偶顆粒包含第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料， 其中第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料露出在顆粒表面，并且其中第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)差為至少約0. 2伏。在一個(gè)實(shí)施例中，所述顆粒的粒度為約10納米至約1000 微米，例如約1微米至約100微米。在一個(gè)實(shí)施例中，第二導(dǎo)電材料為該顆粒總重的約0. 01 重量％至約10重量％。在一個(gè)實(shí)施例中，該耐藥微生物為細(xì)菌，例如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)和耐萬古霉素腸球菌(VRE)。在一個(gè)實(shí)施例中，顆粒通過鼻噴劑、漂洗溶液或油膏劑施用。在一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆?？捎糜跍p少面部皮膚皺紋的可見程度、減輕萎縮或增加膠原刺激。電偶顆粒也可單獨(dú)使用，或與本領(lǐng)域熟知的其它組分結(jié)合使用，該其它組分例如為皮下注射填料、植入物、牙周植入物、肌內(nèi)注射劑和皮下注射劑，例如生物可吸收聚合物。例如，電偶顆?？膳c膠原和/或透明質(zhì)酸注射劑結(jié)合使用。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆粒可通過本領(lǐng)域已知技術(shù)結(jié)合到用于組織工程和器官打印的生物可降解支架。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆?？蓳饺氲胶z中用于預(yù)防組織粘連。例如，羧甲基纖維素水溶液或凝膠中的電偶顆粒可施用于創(chuàng)傷部位和周圍組織，以減少粘連疤痕形成。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆?？蓳饺氲胶z中用于經(jīng)由關(guān)節(jié)內(nèi)注射來治療骨關(guān)節(jié)炎，從而消除或減輕疼痛。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆?？蓳饺氲胶z或無水凝膠中用于傷口治療，從而消除或減輕由炎癥引起的疼痛，預(yù)防或治療感染，加快愈合速度和/或增加愈合強(qiáng)度，以及減少疤痕。也可將電偶顆粒與含水組合物例如含水凝膠或乳狀液混合。可以在使用時(shí)將顆粒與含水凝膠混合。電偶顆?？梢约s0. 01重量％至約0. 5重量％，并且優(yōu)選地以約0. 05重量％至約0. 25重量％的含量存在于含水凝膠中。在另一個(gè)實(shí)施例中，可在使用時(shí)使電偶顆粒與合適聚合物兩者干燥形式的混合物發(fā)生水合。合適的聚合物包括但不限于羧甲基纖維素、透明質(zhì)酸、PEG、海藻酸鹽、脫乙酰殼多糖、硫酸軟骨素、硫酸葡聚糖和共混聚合物以及它們的鹽。合適的含水溶劑為水、生理鹽水、磷酸鹽緩沖液等。在另一個(gè)實(shí)施例中，用作膠凝劑的聚合物可以約0. 01重量％至約20重量％，并且優(yōu)選地以約0. 1重量％至約5重量％ 的含量存在于含水凝膠中。在另一個(gè)實(shí)施例中，電偶顆?？梢該饺氲饺榉恐踩胛锏谋砻嫱繉又校员闾岣咧踩胛锏纳锵嗳菪圆⑶姨峁┛刮⑸锖涂寡椎挠幸嫘Ч?，從而消除或減輕包膜攣縮。在另一個(gè)實(shí)施例中，包含電偶顆粒的本發(fā)明醫(yī)療裝置可以與其他基于能量的醫(yī)療裝置和治療一起使用，用于提高任一種裝置或這兩種裝置的治療功效。基于能量的治療包括但不限于超聲裝置或療法、磁療、電磁裝置或療法、射頻治療、熱治療(加熱或冷卻)。包含電偶顆粒的本發(fā)明新型醫(yī)療裝置可用于多種常規(guī)的外科手術(shù)，包括但不限于用于植入醫(yī)療裝置和其他植入物的開放式外科手術(shù)和微創(chuàng)外科手術(shù)，例如外科手術(shù)后的傷口縫合；創(chuàng)傷的傷口縫合；導(dǎo)管的插入；止血器的應(yīng)用；支架的植入；血管移植物和血管補(bǔ)片的插入；外科用網(wǎng)的植入；骨植入物、骨科植入物和軟組織植入物的植入；骨移植物和牙植入物的植入；整容外科手術(shù)，包括乳房植入物、組織填充用植入物和整形再造用植入物的植入；給藥泵的插入；診斷用植入物的插入或植入；組織工程支架的植入；以及其他需要長期或永久植入物的外科手術(shù)。按照常規(guī)方式使用外科手術(shù)植入本發(fā)明的裝置以獲得期望的結(jié)果，此外，使用本發(fā)明的新型裝置可實(shí)現(xiàn)改善的手術(shù)效果，具體表現(xiàn)為減輕感染和生物膜形成，抑制炎癥和促進(jìn)組織修復(fù)和再生。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，使用合適的已知并且通?？山邮艿募?xì)胞和/或動(dòng)物模型進(jìn)行的體內(nèi)和體外試驗(yàn)具有預(yù)測用于治療或防止給定病癥的成分、組合物或產(chǎn)品的能力。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)知道，在健康患者和/或患有給定病癥或疾病的患者中進(jìn)行的人體臨床試驗(yàn)包括人體首次使用(first-in-human)、劑量范圍和效果試驗(yàn)可根據(jù)臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中熟知的方法完成。以下實(shí)例為本發(fā)明的原理和操作的示例性的說明，而非限制本發(fā)明。一旦具有本公開的有益效果，本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的許多其他實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將顯而易見。鍾實(shí)例1-根據(jù)化學(xué)置換法制作電偶顆粒(a)在純水相介質(zhì)中將銅無電鍍到鋅粉上，由此制備涂覆有0. 銅的鋅電偶顆粒。將IOg的<45微米的鋅粉均勻鋪放到具有0.22微米濾膜的真空過濾布氏漏斗上。然后將5g醋酸銅溶液均勻傾倒在鋅粉上，讓其反應(yīng)大約30秒。接著對(duì)過濾器施加抽氣，直至將濾液全部抽出。然后將所得的粉餅弄松，加入IOg去離子水，再將水抽出。然后在抽氣條件下將IOg乙醇加入到粉末中。隨后將粉末從過濾器系統(tǒng)小心移除，讓其在干燥器中干燥。(b)在含乙醇介質(zhì)中將銅無電鍍到鋅粉上，由此制備涂覆有0. 銅的鋅電偶顆粒。將IOg的< 45微米的鋅粉稱重到廣口玻璃瓶中。將0. 61重量％的醋酸銅溶解于100% 乙醇中。所得銅溶液為暗藍(lán)色。然后將5g醋酸銅溶液均勻傾倒在鋅粉上，讓其進(jìn)行反應(yīng)，直到銅溶液變清澈。當(dāng)溶液變清澈時(shí)，該反應(yīng)在室溫下持續(xù)大約48小時(shí)。將該組合物均勻鋪放在具有0. 22微米過濾器的真空過濾布氏漏斗上。然后對(duì)過濾器施加真空進(jìn)行抽吸，直至將濾液全部抽出。然后將所得的粉餅弄松，加入IOg去離子水，再將水抽出。然后在抽氣條件下將IOg乙醇加入到粉末中。隨后將粉末從過濾器系統(tǒng)小心移除，讓其在干燥器中干
O(c)在純水相介質(zhì)中使用在實(shí)例1(a)中描述的相同方法，不同之處在于用鎂粉代替鋅粉，將銅無電鍍到鎂粉上，由此制備涂覆有大約0. 銅的鎂電偶顆粒。(d)在純水相介質(zhì)中使用在實(shí)例1(a)中描述的相同方法，不同之處在于使用鎂粉代替鋅粉并且使用氯化亞鐵溶液代替乳酸銅溶液，將鐵無電鍍到鎂粉上，由此制備涂覆有大約0.1%鐵的鎂電偶顆粒。實(shí)例2-將電偶顆粒涂覆到水膠體基底上(a)通過粉末篩分法沉積到基底上的涂覆工藝首先，測量自粘水膠體的表面積， 并且根據(jù)1.2mg/cm2表面涂層計(jì)算所需電偶顆粒的量。將實(shí)例1(a)的電偶顆粒放置到 #325(45微米)篩中，水膠體片放置在該篩下面。輕輕搖動(dòng)該篩來在水膠體表面上形成均勻的粉末涂層。將PET隔離襯墊放置在電偶顆粒涂覆的水膠體表面上。在使用前去除隔離襯墊。(b)通過靜電將粉末沉積到基底上的涂覆工藝使用商購的高電壓粉末靜電涂覆系統(tǒng)(HV粉末涂覆系統(tǒng)，購自Caswell，he. ,Lyons,New Yortk)，演示了通過靜電粉末沉積技術(shù)將電偶顆粒涂覆到基底上的可行性。電偶顆粒和水膠體材料以及樣品制備過程與實(shí)例加的相同。HV粉末涂覆系統(tǒng)的電壓設(shè)定在45kV，壓縮空氣控制在15psi (磅每英寸)。這種簡單且高速的涂覆工藝在水膠體片上形成了電偶顆粒均勻涂層。實(shí)例3-電偶顆粒防止耐甲氧西林金黃餼葡萄球菌、酵母和細(xì)菌的體外功效。通過將來自實(shí)例1 (a)的電偶顆粒懸浮在與8ml熔化的瓊脂混合的2ml的47°C無菌蒸餾水中制成包含電偶顆粒的瓊脂盤。然后將該混合物倒入100X 15mm的培養(yǎng)皿中。將該混合物在培養(yǎng)皿中固化，并且使電偶顆粒固定并且均勻分散在瓊脂中。使用無菌木塞穿孔器(內(nèi)徑D = 12. 2mm)從包含電偶顆粒的瓊脂切出較小的瓊脂盤，用于進(jìn)一步測試電偶顆粒。將包含濃度為0. 5%或電偶顆粒的瓊脂盤(D= 12. 2mm，厚度=1. 2mm)放置在接種有約61og CFU的指示微生物的瓊脂板表面上。該板在37°C下溫育M小時(shí)。使用數(shù)字卡尺測量抑制區(qū)(盤邊緣和明顯無生長區(qū)域邊緣之間的距離)。用多個(gè)重復(fù)樣品進(jìn)行該測試。結(jié)果示于表1。表 1CN
權(quán)利要求
1.一種包含電偶顆粒的可植入醫(yī)療裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其中所述電偶顆粒包含第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料，其中所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料均具有至少部分地暴露的表面，其中所述顆粒的粒度為約10納米至約100微米，其中所述第二導(dǎo)電材料占所述顆粒總重量的約 0.01%重量至約10%重量，并且其中所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)差為至少約0. 2V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其中所述第一導(dǎo)電材料選自鋅和鎂，并且所述第二導(dǎo)電材料選自銅和銀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其中所述醫(yī)療裝置選自傷口縫合縫釘、縫線、手術(shù)針、導(dǎo)管、縫線錨釘、創(chuàng)口貼、傷口敷料、止血器、支架、血管移植物、血管補(bǔ)片、導(dǎo)管、外科網(wǎng)片、骨植入物、骨移植物、牙植入物、乳房植入物、組織填充用植入物、整形再造用植入物、可植入的給藥泵、診斷用植入物和組織工程支架。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)療裝置，其中所述電偶顆粒位于所述裝置的表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)療裝置，其中所述裝置具有主體并且所述電偶顆粒位于所述裝置的主體內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)療裝置，其中所述電偶顆粒位于所述裝置的表面并且在所述裝置的主體內(nèi)。
8.一種帶涂層的醫(yī)療裝置，其包括具有表面的醫(yī)療裝置；以及覆蓋所述表面的至少一部分的抗微生物涂層，其中所述涂層包含生物相容性聚合物和電偶顆粒。
9.一種制備具有電偶顆粒的可植入醫(yī)療裝置的方法，所述方法包括如下步驟提供可植入醫(yī)療裝置，所述醫(yī)療裝置具有聚合物表面；將所述電偶顆粒加熱到足以有效地至少部分熔化所述聚合物表面的溫度；和將所述加熱的電偶顆粒涂覆到所述聚合物表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述顆粒至少部分地嵌入到所述聚合物表面內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述顆粒粘附于所述聚合物表面。
12.—種套件，其包括電偶顆粒、含水凝膠和裝置，所述裝置用于在臨用前將所述電偶顆粒和所述含水凝膠組合。
13.一種治療骨關(guān)節(jié)炎的方法，所述方法包括如下步驟提供包含電偶顆粒和含水凝膠的醫(yī)療裝置，以及將所述裝置植入關(guān)節(jié)中。
14.一種預(yù)防粘連的方法，所述方法包括如下步驟施行外科手術(shù)，將醫(yī)療裝置施用到至少一段組織，所述醫(yī)療裝置包含電偶顆粒和含水凝膠。
15.一種預(yù)防感染的方法，所述方法包括如下步驟施行外科手術(shù)以及將涂覆有電偶顆粒的網(wǎng)片施用到至少一段組織。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述電偶顆粒包含第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料，其中所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料均具有至少部分地暴露的表面，其中所述顆粒的粒度為約10納米至約100微米，其中所述第二導(dǎo)電材料占所述顆粒總重量的約 0.01%重量至約10%重量，并且其中所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)差為至少約0. 2V。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述涂層還包含治療有效量的治療劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電偶顆粒包含第一導(dǎo)電材料和第二導(dǎo)電材料，其中所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料均具有至少部分地暴露的表面，其中所述顆粒的粒度為約10納米至約100微米，其中所述第二導(dǎo)電材料占所述顆?？傊亓康募s 0.01%重量至約10%重量，并且其中所述第一導(dǎo)電材料和所述第二導(dǎo)電材料的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)差為至少約0. 2V。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其中所述裝置包含生物相容性材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的醫(yī)療裝置，其中所述醫(yī)療裝置包含可生物吸收的聚合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的醫(yī)療裝置，其中所述生物相容性、可生物吸收的聚合物選自脂族聚酯、聚(氨基酸)、共聚(醚-酯)、聚亞烷基草酸酯、聚酰胺、酪氨酸衍生的聚碳酸酯、聚(亞氨基碳酸酯)、聚原酸酯、聚氧雜酯、聚酰胺酯、含胺基的聚氧雜酯、聚(酸酐)、聚磷腈、膠原、彈性蛋白、透明質(zhì)酸、層粘連蛋白和明膠、角蛋白、硫酸軟骨素以及它們的組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有電偶顆粒的可植入醫(yī)療裝置。所述顆粒可涂覆于所述醫(yī)療裝置的表面的至少一部分上。此外，所述電偶顆?？砂谟脕碇圃炜刮⑸镝t(yī)療裝置的材料中，或者可嵌入到所述醫(yī)療裝置的表面中。本發(fā)明還提供了新型的涂覆方法和加工方法。所述裝置可具有包括抗微生物、抗炎和促進(jìn)組織再生的有利的特性和效果。
文檔編號(hào)A61L31/08GK102448504SQ201080023786
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者F·R·奇喬基, J·E·豪施爾德, J·尚塔拉, M·索薩爾, S·N·巴, U·赫斯伯格, 孔威, 孫鷹, 明新天, 李玉甫, 楊春林 申請(qǐng)人:先進(jìn)科技及再生醫(yī)學(xué)有限責(zé)任公司