AT502891B1 - Verfahren und vorrichtung zum gleichmässigen auftragen einer suspension auf einen kollagenträger - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Aufträgen einer Suspension auf einen Kollagenträger zur Herstellung eines Materials zum Abdichten und Heilen von Wunden.

Aus EP 0 059 265 ist ein Material zum Abdichten und Heilen von Wunden bekannt, das aus einem Kollagenträger besteht, der mit einer Fibrinkomponente, einer Thrombinkomponente und Zusätzen, wie zum Beispiel Calciumionen, Proteaseinhibitoren oder Heparinantagonisten, beschichtet ist.

Zur Herstellung dieses Materials werden die einzelnen Komponenten bzw. Zusätze in einem organischen Lösungsmittel, wie etwa Ethanol, suspendiert und anschließend auf den Kollagenträger, etwa durch Besprühen, aufgebracht.

Dabei treten jedoch mehrere Probleme auf, da die aufzutragende Suspension schwer handzuhaben ist. So verstopfen die für solche Zwecke verwendeten 'Flüssigkeitsdüsen sofort. Flüssig-keits-Luft-Düsen erlauben größere Durchmesser, aber auch hier ermöglichen nur Düsen mit den größten angebotenen Durchmessern hinreichend störungsfreies Arbeiten. Diese Düsen haben jedoch einen entscheidenden Nachteil. Durch die unscharfe Abgrenzung des Austrittstrahls wird keine gleichmäßige Suspensionsschicht, sondern ein trapezförmiges Beschichtungsprofil auf dem Kollagenträger erzeugt. Dies führt zu erheblichen Randverlusten an Kollagenträger bzw. wertvoller Suspension.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es deshalb, die oben genannten Nachteile der bisher bekannten Methoden zu verhindern.

Die Aufgabe konnte nun mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelöst werden.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Aufträgen einer Suspension auf einen Kollagenträger zur Herstellung eines Materials zum Abdichten und Heilen von Wunden.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht dabei das Einfüllen einer Suspension in einen Behälter, welcher einen Basisrahmen und einen Boden des Behälters bildende, übereinander angeordnete obere und untere perforierte Platten aufweist, wobei die obere Platte relativ zur unteren Platte bewegbar ist, vor, sowie das Relativbewegen eines Suspensionsträgers unterhalb des Behälters und das kontinuierliche Bewegen der oberen Platte relativ zur unteren Platte, um die Suspension auf den Suspensionsträger zu tropfen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei aus einem die Suspension aufnehmenden Behälter aufgebaut, dessen Boden aus einem Grundrahmen und einer Bodenlochplatte besteht, wobei direkt über der Bodenlochplatte eine bewegliche Lochplatte angebracht ist.

Bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im Anschluss erfolgt nun eine detaillierte Beschreibung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels.

Der Behälter besitzt eine von einem Grundrahmen (1) umgebene rechtwinkelige Lochpiatte (Bodenlochplatte (2)), auf dem sich seitliche Begrenzungswände befinden. Unmittelbar über der Bodenlochplatte (2) liegt eine zweite Lochplatte auf, die innerhalb des Behälters hin- und herbewegt werden kann: bewegliche Lochplatte (3).

Die in den Behälter einzubringende Suspension besteht aus einer Fibrinkomponente, einer Thrombinkomponente, sowie aus Aprotinin als Proteaseinhibitor und anderen Zusätzen, wie 3 AT 502 891 Bi beispielsweise Claciumionen oder Heparintagonisten, in einem Alkohol, wie Ethanol, n- oder i-Propanol, n- oder i.Butanol. Sie wird zur Herstellung eines Materials zum Abdichten und Heilen von Wunden und somit für medizinische Zwecke verwendet. Aus diesem Grund muss die Vorrichtung, insbesondere die Lochplatten, aus einem abriebfesten Material, das mit der Suspension nicht in Reaktion treten kann, gefertigt sein. Geeignete Materialien sind beispielsweise Edelstahl oder Titan. Die seitlichen Begrenzungswände können auch aus Glas bzw. Plexiglas aufgebaut sein, wodurch die Suspension im Behälter gut beobachtet werden kann.

Beide Lochplatten weisen jeweils eine oder mehrere Lochreihen auf, wobei die Durchflusslöcher in den Lochreihen jeweils im gleichen Abstand angeordnet sind. Vorzugsweise befinden sich mehrere Lochreihen auf den Lochplatten.

Der Durchmesser der Durchflusslöcher soll groß genug gewählt werden, um ein Verstopfen der Durchflusslöcher mit der Suspension zu verhindern.

Das Verhältnis des Durchmessers der Durchflusslöcher zu dem Durchmesser der größten Partikel der Suspension beträgt etwa 5 : 1 bis 50 : 1, bevorzugt 7,5 : 1 bis 40 : 1 und besonders bevorzugt 10 : 1 bis 30 : 1.

Die größten in der Suspension vorhandenen Partikel besitzen einen Durchmesser von etwa 0,1 mm bis 0,2 mm.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträgt der Durchmesser der Durchflusslöcher etwa 2 bis 3 mm.

Die Mittelpunkte der Durchflusslöcher liegen bevorzugt in einem Abstand zwischen 2 bis 8 mm, besonders bevorzugt in einem Abstand von 3 - 4,5 mm quer zur Front der Beschichtung.

Je nach Zahl der Lochreihen kann der Abstand zwischen zwei benachbarten Löchern in einer Lochreihe jedoch bis zu 16 mm und mehr betragen.

Zum Aufträgen der Suspension auf den Kollagenträger wird die vorher homogenisierte Suspension mit einer konstanten Pumpgeschwindigkeit in den Behälter gepumpt, wobei anfangs die bewegliche Lochplatte so auf der Bodenlochplatte liegt, dass die Durchflusslöcher geschlossen sind. Die Abdichtung soll dabei möglichst effizient sein und kann gegebenenfalls durch Auflagegewichte auf der beweglichen Lochplatte unterstützt werden.

Wenn die Suspension im Behälter das der vorgegebenen Pumpgeschwindigkeit entsprechende, stationäre Niveau erreicht hat, wird die Beschichtungsapparatur in Gang gesetzt. Dadurch wird die bewegliche Lochplatte über der stationären Lochplatte hin und her bewegt. In einer Position - bevorzugt in der Mitte zwischen beiden Umkehrpunkten, an denen die Richtungsänderung der beweglichen Lochplatte stattfindet - kommen beide Lochplatten zur Deckung und Suspension kann auf den Kollagenträger tropfen, der auf einem Förderband unter der Beschichtungsapparatur hindurchgeführt wird.

Das Niveau der Suspension in der Beschichtungsapparatur bleibt dabei konstant, solange neue Suspension zugepumpt wird.

Durch verschieden weite Auslenkung der beweglichen Lochplatte kann das Verhältnis von geöffnetem zu geschlossenem Zeitintervall in weiten Grenzen eingestellt werden. Es ist dadurch möglich, Lochdurchmesser von einer Größe zu wählen, bei welcher keine Komplikationen mehr auftreten und gleichzeitig die Auftropfgeschwindigkeit zu begrenzen.

Unter Berücksichtigung von Lochreihenanordnung und Geschwindigkeit des Förderbandes lässt sich ein Verteilungsmuster der Tropfen erzielen, in dem die Tropfen die Ecken gleichseitiger 4 AT 502 891 B1

Dreiecke bilden, das einer dichtest gepackten Kugelschicht entspricht.

Die Bewegung der Lochplatte erfolgt bevorzugt im rechten Winkel zur Transportrichtung des Förderbandes. 5

Durch die ständige Hin- und Herbewegung der beweglichen Lochplatte wird die Suspension gleichzeitig homogen gehalten, sodass eine gleichmäßige Verteilung der Komponenten auf dem Kollagenträger erzielt wird. Gegebenenfalls kann die Vermischung durch zusätzliche Anordnungen auf der beweglichen Lochplatte oder mittels eines Rührers unterstützt werden. 10

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Suspension gleichmäßig in einer genau definierten Breite auf den Kollagenträger aufzutragen, ohne dass Randverluste an Suspension bzw. an Kollagenträger auftreten. 15 Das nach dem Verdampfen des Suspensionsmedium erhaltene Beschichtungsprofil ist nicht, wie bisher mit bekannten Besprühungstechniken erzielt, trapezförmig, sondern rechteckig.

Ein Vergleichsversuch, in welchem der Randverlust, der mit der bisher angewandten Besprü-hungstechnik mittels einer Flüssigkeits-Luft-Düse erhalten wird, dem Verlust, der mit der erfin-20 dungsgemäßen Vorrichtung erhalten wird, gegenübergestellt wurde, zeigt, dass mit der Flüssigkeits-Luft-Düse mehr als 5 mal so viel an Suspensionsflüssigkeit verloren geht, als mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Dabei handelt es sich um einen relativ kleinen Produktionsansatz. Das Verhältnis wird umso 25 größer, je größer die Ansätze sind.

Der Verlust an Suspension bei der Auftragung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dabei nur durch das nach Beendigung des Zupumpens verbleibende Restvolumen an Suspension im Behälter bedingt. 30

Beispiel 1:

In einen Behälter mit einer Bodenlochplatte und einer beweglichen Lochplatte, die folgende Abmessungen aufwiesen: 35

Breite: 450 mm

Tiefe: 12 mm

Lochreihenanzahl: 2

Durchflusslochdurchmesser: 2 mm 40 Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier Durchflusslöcher in einer Reihe: 8 mm

Abstand zwischen den Lochreihen: 6,9 mm (Die Durchflusslochanordnung ist in Abbildung 2 dargestellt.) wurde bei geschlossenen Lochplatten eine Suspension aus 55 mg/ml Fibrinogen 20 lU/ml Thrombin und 0,71 Ph. Eur. U./ml 45 Aprotinin in Ethanol mit einer Geschwindigkeit von 450 ml/min gepumpt, bis die stationäre Flüssigkeitshöhe von 50 mm erreicht wurde. In diesem Moment wurde die bewegliche Lochplatte mit 400 Perioden/min in Bewegung gesetzt, wobei die Auslenkung 6 mm in beide Richtungen betrug. so Die Suspension tropfte dabei in 450 mm Breite auf einen Kollagenschwamm von 5 mm Höhe, der mittels eines Förderbandes mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min im rechten Winkel zur Bewegung der beweglichen Lochplatte unter dem Behälter hindurch transportiert wurde. Nach Verdampfen der Suspensionsflüssigkeit war der Kollagenträger mit etwa 5,5 mg/cm2 Fibrinogen 2 lU/cnr Thrombin und 0,071 Ph.Eur. U./cm2 Aprotinin beschichtet. 55

Claims (8)

1. 5 AT 502 891 B1 Der Randverlust lag unter 1 %. Das Beschichtungsprofil quer zur Transportrichtung des Förderbandes ist in Abbildung 3 dargestellt. Vergleichsbeispiel: Es wurden wiederum eine Suspension gleicher Zusammensetzung in 450 mm Breite auf einen Kollagenträger aufgebracht, der mit einem Förderband transportiert wurde. Abb. 4 zeigt das beste Ergebnis zahlreicher Versuche mit verschiedenen Flüssigkeit-Luft-Düsen. In diesem Beispiel wurde eine Düsenkombination von Spraying Systems Inc. mit Umlenkfläche verwendet. Aus zahlreichen Mustern desselben Types wurde das beste Exemplar ausgewählt. Das Beschichtungsprofil quer zur Transportrichtung des Förderbandes ist in Abbildung 4 dargestellt und zeigt die Verteilung von Fibrinogen quer zur Transportrichtung des Förderbandes. Der Verlust durch die an beiden Seiten abfallende Menge beträgt unter diesen Bedingungen immer noch ca. 20 %. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Materials zum Abdichten und Heilen von Wunden, wobei eine Suspension auf einem Kollagenträger aufgetragen wird, weiches die folgenden Schritte umfasst: a) Einfüllen einer Suspension in einen Behälter, welcher einen Basisrahmen (1) und einen Boden des Behälters bildende, übereinander angeordnete obere (3) und untere (2) perforierte Platten (2, 3) aufweist, wobei die obere Platte relativ zur unteren Platte bewegbar ist, b) Relativbewegen eines Suspensionsträgers unterhalb des Behälters und c) kontinuierliches Bewegen der oberen Platte (3) relativ zur unteren Platte (2), um die Suspension auf den Suspensionsträger zu tropfen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Platte (3) quer, vorzugsweise rechtwinkelig, zur Relativbewegung des Suspensionsträgers zum Behälter bewegt wird.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussrate der Suspension durch die Auslenkung der oberen Platte (3) reguliert wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau der Suspension in dem Behälter konstant gehalten wird.
5. 5. Vorrichtung zum gleichmäßigen Aufträgen einer Suspension auf einen Kollagenträger zur Herstellung eines Materials zum Abdichten und Heilen von Wunden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einem die Suspension aufnehmenden Behälter aufgebaut ist, dessen Boden aus einem Grundrahmen (1) und einer Bodenlochplatte (2) besteht, wobei direkt über der Bodenlochplatte (2) eine bewegliche Lochplatte (3) angebracht ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenlochplatte (2) und die bewegliche Lochplatte (3) jeweils mindestens eine Reihe äquidistant angeordneter Durchflusslöcher besitzen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenlochplatte (2) und die bewegliche Lochplatte (3) mehr als eine Durchflusslochreihe aufweisen, wobei die Mit- 6 AT 502 891 B1 telpunkte der Löcher quer zur Laufrichtung eines Förderbandes in einem Abstand zwischen 2 und 8 mm, vorzugsweise 3 bis 4,5 mm, versetzt sein sollen.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ver-5 hältnis der Durchmesser der Durchflusslöcher zu den Durchmessern der größten Partikel der Suspension mindestens 5:1 bis maximal 50:1, bevorzugt 7,5:1 bis 40:1 und besonders bevorzugt 10:1 bis 30:1, beträgt. io Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 15 20 25 30 35 40 45 50 55