CN108779450A - 可穿戴制品及制造可穿戴制品的方法 - Google Patents

可穿戴制品及制造可穿戴制品的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种手套(9)，该手套由弹性体材料制成并且具有表面(2)，其中，稳定的益生菌设置在表面(2)的一部分上以形成活性层(3)，并且表面(2)的该部分接触穿戴者的皮肤(21)。本发明还提供了一种可穿戴制品、一种制造弹性体手套(9)的方法，以及一种制造可穿戴制品的方法。

Description

可穿戴制品及制造可穿戴制品的方法
技术领域
本发明涉及一种可穿戴制品和一种制造可穿戴制品的方法。
背景技术
为了使医疗保健实践服务得到允许，医疗保健实践必须符合国家卫生标准，并受到政府组织(如英格兰的护理质量委员会)的监管。在过去的几年中，许多研究都集中在英国和海外，并且已聚焦于在手术和医院中的医疗保健相关感染(healthcare-associatedinfection或HAI)的流行。术语HAI包括涵盖在医疗保健背景下受到的任何感染或在该背景下其他地方带来的任何感染。一些最常见的HAI病因包括MRSA、MSSA、艰难梭菌(C.diff)和大肠杆菌(E.coli)以及诺如病毒。由于公众对这个问题的认识提高，已引进新措施来减少这些感染的传播。这些措施已经用于所有医疗保健实践都必须遵守的现有协议(protocol)中。英国在过去几十年引进的措施意味着：有关卫生(特别是手部卫生)的协议已大大收紧。
例如，世界卫生组织出版了他们2009年卫生保健的最终版本的手部卫生指南，以及旨在预防和控制HAI的实践规范引入的“卫生法案2006”(Health Act 2006)。手部卫生现在受到严格监管，并且医护人员在与每位患者接触之前和之后都需要清洁手部。在可能接触血液或其他体液的情况下，工作人员也必须戴手套。在这种情况下，在不同患者之间，并且在某些情况下，在接触可能受到污染的物体之后以及在单个患者的治疗过程中，需要更换手套。在戴手套之前必须洗手，并且在手套被移出之后必须再次洗手。
虽然坚持适当的卫生习惯来阻止HAI的传播被认为是至关重要的，但是定期浸入水中和用刺激物(诸如肥皂、酒精和洗涤剂)反复洗手能够导致某些使人虚弱的皮肤病症发作。在医疗保健专业人员中普遍存在的最普遍的疾病之一是刺激性接触性皮炎(ICD)。由暴露于清洁剂引起的这种炎症性皮肤病症在初始阶段导致了皮肤发红和发痒，并且如果不治疗则能够恶化并导致漏液(weeping)和龟裂(cracking)。皮肤的裂缝和开放伤口大大增加了被在医院和其他类似环境中更常见的细菌感染的机会。
几项研究，如由Stocks等人在英国皮肤病学杂志(2015年；173期，第165-171页)中发表的研究，将近年来报告的医疗保健工作者中的ICD病例的增加归因于有关手部卫生的更严格的协议以及引入运动(诸如英国的清洁你的手运动)。其他地方也推出了类似的运动和法规，所以ICD在医疗保健工作者中的流行是全球性问题，而不仅仅在英国是问题。
除此之外，工作人员常常患有过敏症，这些过敏症与定期接触形成防护服制品的材料有关。这对于传统上由乳胶制成的医用级手套而言尤其如此。使用其他材料(例如腈和乙烯树脂(vinyl))制造的手套正在变得更加普及，然而乙烯树脂往往比乳胶更易渗漏，而腈仍然是一种更昂贵的替代物。正确穿戴手套对于防止撕裂和污染非常重要。为了使手套更容易使用并保持手部干燥，粉末(诸如玉米淀粉)已加入到内部。然而，玉米淀粉能够粘附到乳胶蛋白上并且变成为空气传播物，从而在使用者中引起哮喘和其他更严重的过敏反应。如WO-A-2005/110,749中所述，润滑剂(诸如聚合物涂层)通常也用于使医用手套的内部平滑。
医疗机构的雇主对其雇员的健康负有责任，因此必须采取措施应对由于必须遵守严格的卫生协议而引起的皮炎、过敏反应和其他皮肤病症的发作。
中性PH肥皂对皮肤的刺激性能够低于碱性替代物对皮肤的刺激性，并且已在一些医院采用。作为使用洗涤剂或肥皂清洗的替代物，酒精凝胶和泡沫基消毒剂可以在手上擦拭以进行消毒。这些凝胶倾向于刺激皮肤的程度较低，但不适用于某些情况(例如，当诺如病毒的传播有风险时)。经常建议有风险的人将湿润剂或润肤霜涂抹在手上，以减少皮炎引起的皮肤干燥。然而，如果只是在配药器中提供润肤剂，则医师往往会忘记使用润肤剂，并且其应用并没有构成目前医院协议的一部分。
US-A-2015/089,714中描述的手套具有在皮肤接触表面上的保湿涂层。保湿剂可以是芦荟，并且在穿戴期间起到滋润和舒缓受感染皮肤的作用。
US-A-2007/104,766描述了一种弹性体制品，诸如供医疗保健专业人员使用的手套。这种手套包括引入抗微生物剂的水基涂层。抗微生物剂可以起到降低处理表面上的细菌(各种细菌)水平的作用。GB2501940描述了类似的制品。
术语皮肤菌群是指通常存在于皮肤上且主要存在于浅表层和毛囊中的微生物。皮肤菌群的这种表层主要是非致病性的(并且非致病菌的致病水平往往在正常人体中保持相当恒定)。用清洁剂定期清洁皮肤旨在降低皮肤表面上的致病菌的水平，但也会降低形成人正常皮肤菌群一部分的无害或食品级(GRAS)细菌的水平。在没有来自其他类型细菌的营养物质竞争的情况下，瞬时致病菌就会更容易繁殖。用清洁剂重复洗手、应用并移出手套和重新清洗将趋于干扰皮肤菌群的自然平衡，从而增加感染和损伤皮肤的可能性。
在Vandini等人(2014)的题目为“使用基于微生物的清洁产品的在医院中硬表面的生物控制(Hard Surface Biocontrol in Hospitals Using Microbial-BasedCleaning Products)”的一篇文章中，作者列出了关于将非致病微生物应用于医院中硬表面用清洁产品的效果的研究结果。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的芽孢被引入到清洁产品中，并且在几个月的时间内在三家医院和一系列硬表面上使用。与使用传统基于清洁剂的产品进行清洁的表面相比，发现了使用含微生物物质进行清洁的表面具有更低(降低60％～70％)的许多常见致病菌水平以及降低的抗生素在测试的微生物中的耐药性水平。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种手套，所述手套由弹性体材料制成并且具有表面，其中，稳定的益生菌设置在表面的一部分上以形成活性层，并且所述表面的该部分接触穿戴者的皮肤。
本发明提供了一种弹性体手套，该弹性体手套能够在正常穿戴期间增补或补充皮肤上有益菌的水平。这些有益菌能够与致病微生物竞争，以有助于控制有害菌的水平。当可穿戴制品是协议要求医疗人员必须穿戴的那种手套时，使用者简单地遵循协议将有助于使他们的皮肤重新定植(recolonise)益生菌(如天然存在于皮肤表面上的益生菌)。设置活性层能够恢复皮肤表面的微生物平衡。因此，手套提供了一种就防止皮炎及类似病症发生并且防止受感染的皮肤变得更容易感染而言特别有效的方法。无活性的手套变成有活性的预防性制品。
使用者不必记得要执行额外的程序。在洗手后，他们也不需要触摸手套以外的任何制品，这样就避免了与其他有害物质接触的风险。因此，仅需要穿戴者遵循当前的医院卫生协议，而不需要采取任何可能导致医师忽视执行所需活动的其他步骤。
通过降低皮肤表面上的致病物质的水平，感染风险也降低。这在皮肤可能因用洗涤剂反复洗涤而受到刺激性接触性皮炎感染的情况下尤其重要。此外，在移出制品之后，将致病微生物转移至患者或另一表面上的可能性减少。
防护服(诸如医用级手套)必须由能防止病原体接触穿戴者皮肤的材料制成，以使该制品能够充当交叉感染的屏障。弹性体材料(诸如乳胶、乙烯树脂或腈)是特别合适的。将本发明的活性层涂布到医院中常用类型的弹性体可穿戴制品还将需要使对制造过程进行的改变最小甚至没有改变，从而最终降低制品的成本。
弹性体手套是医疗保健环境中最常用的一次性防护服制品。如上所述，目前与手部卫生有关的方案能够引起各种皮肤病症(Stocks等人(British Journal ofDermatology(2015,173pp 165-171))。将活性益生菌在手套上设置层能够有助于抵抗这些疾病、预防感染并恢复手部的微生物平衡。
将活性层涂布到皮肤接触表面上能够将益生菌转移到穿戴者的皮肤上，从而增加其皮肤上益生菌的水平，并且也增加有益菌的量。
在一种实施方式中，活性层设置在整个皮肤接触表面上。从制造的角度来看，这很简单，并且将活性层涂布到整个皮肤接触表面(例如手套的整个内表面)增加了益生菌转移到其上的皮肤的面积，从而使得对穿戴者有益效果最大化。
在一种实施方式中，活性层以基本均匀的方式涂布。再次，均匀层更容易实现，并且能够简化制造和制造过程的自动化。
在一种实施方式中，活性层延伸至表面下方0.01μm～10μm的深度。将囊泡嵌入(或将其部分嵌入)表面内能够改善对表面的粘附，然而至少一些囊泡必须足够接近表面，以便能够在破裂后将益生菌转移到皮肤上。如果在制造期间在硬化之前活性层涂布到制品上，则活性层可能以某种方式延伸至制品的表面中。在一种实施方式中，活性层具有1μm～0.5mm的厚度。
在一种实施方式中，益生菌能够包括构成正常人皮肤菌群一部分的微生物。这样能够恢复皮肤菌群的自然平衡或平衡。许多形成正常皮肤菌群的无害细菌(如表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermis))可以有效地与致病菌竞争，以帮助将其水平保持最低。表皮葡萄球菌就降低能致病的金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)的水平而言特别有效。使用通常构成皮肤菌群一部分的益生菌并不是必须的。任何无害的或食品级的细菌都可以使用。已发现，某些细菌有助于减轻炎症；并且当用作活性层的一部分时，这些细菌也可以是有益的。
益生菌在活性层中的浓度可以与正常人手部皮肤上细菌的浓度相似，或者可以设计成成将该量转移到皮肤。在一种实施方式中，所述活性层中益生菌的浓度为500CFU/cm2～5000CFU/cm2。这足够使活微生物转移到穿戴者的皮肤上，以将无害细菌的水平恢复到它们能够与致病微生物竞争的水平。理想情况下，活性层中益生菌的总数量和浓度将尽可能高，以确保致病菌可保持在最低水平。涂布到制品的浓度当然也取决于制造和贮存制品的成本和实用性。
在一种实施方式中，益生菌能够被封装到囊泡内。这可能有助于稳定，并且意味着：当制品被穿戴时，囊泡可以破裂或溶解以将益生菌转移到皮肤上。囊泡还有助于在运输和贮存期间将益生菌保持在手套表面。
在一种实施方式中，所述囊泡具有1μm～300μm的平均最大测量值。多个囊泡在制造过程中呈容易涂布到制品上的粉末、流体、乳膏或凝胶的形式。
在一种实施方式中，至少一些所述囊泡在所述制品被穿戴时破裂，以将至少一些所述益生菌转移到所述穿戴者的皮肤。益生菌一旦在皮肤上重新激活并能够繁殖。
在一种实施方式中，活性层呈粉末形式。在一种实施方式中，活性层呈流体、乳膏或凝胶的形式。在涂布到表面之前，粉末也可以加入到流体、乳膏或凝胶中。
在一种实施方式中，当所述表面处于27℃～60℃的温度时，将所述活性层涂布到所述制品。弹性体制品在此温度下不会被完全硬化，这意味着含益生菌的层能够粘附到表面(或在一些情况下部分嵌入表面内)。一旦硬化，则活性层保持在益生菌处于稳定状态的表面上，直到穿戴者穿戴该制品。
在实施方式中，通过使用一个或多个喷枪将所述活性层喷涂到所述表面上。喷涂提供了益生菌混合物的均匀层。通过控制出现喷雾的时间，也能够容易地管理层的厚度。
超声技术也可用于将活性层放置到表面上。使用超声技术的优点是手套与穿戴者皮肤接触的表面不会感觉潮湿，并且更舒适。
在实施方式中，活性层还包括粘合剂物质。这种粘合剂能够辅助将囊泡或稳定的益生菌粘合到表面上，并且有助于防止活性层在使用前被擦拭掉。
根据本发明的第二方面，提供了一种可穿戴制品，所述可穿戴制品具有表面，其中，稳定的益生菌设置在所述表面的一部分上。
根据本发明的第三方面，提供了一种制造弹性体手套的方法，所述方法包括：使制作所述手套的材料成形为所希望的形状；以及将稳定的益生菌材料设置在所述手套的皮肤接触表面上以形成活性层。
在实施方式中，将所述材料设置在所述表面的至少一部分上包括使用喷枪将所述材料喷涂到所述表面上。
在一种实施方式中，当表面处于27℃～60℃的温度时，将材料设置在表面上。
在一种实施方式中，所述方法还包括：在将所述材料设置在所述表面上之前，将所述益生菌材料封装到囊泡内。
在一种实施方式中，该方法还包括使手套冷却并硬化。
在一种实施方式中，使用成形器形成所希望的形状，并且所述方法还包括从成形器上剥落所述手套，使得当外表面在成形器上时变成所述手套的内表面。在弹性体手套的情况下，现有的制造方法基本不变。仅仅需要加入设置活性层的步骤。这种方式仍然能够使用现有的机器和技术。
在一种实施方式中，在涂布到所述手套之前，使用超声雾化使所述稳定的益生菌材料形成薄雾。这能够得到待涂布的含益生菌溶液的非常均匀的涂层。
在一种实施方式中，所述薄雾在通道(tunnel)内形成，并且所述手套穿过所述通道以将所述益生菌物质涂布到所述表面。
在一种实施方式中，使所述手套在传送带上穿过所述通道。
根据本发明的第四方面，提供一种制造可穿戴制品的方法，所述方法包括：使制作所述可穿戴制品的材料成形为所希望的形状；以及将稳定的益生菌材料设置在所述制品的表面的至少一部分上。
附图说明
现将参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明，在附图中：
图1示出了手套表面的横截面；
图2示出了囊泡活性层中的一种可能的尺寸分布；
图3A示出了囊泡嵌入表面内的可穿戴制品的表面的横截面；
图3B示出了在涂布益生菌物质之前将粘合剂施加到表面上的穿戴可穿戴制品的表面的横截面；
图3C示出了囊泡未嵌入表面内并且活性层的厚度改变的可穿戴制品的表面的横截面；
图4示出了当从成形器上剥落手套时在皮肤接触表面上具有活性层的手套；
图5示出了由于表面伸展而破裂的可穿戴制品的表面上的囊泡；
图6示出了在制造期间用益生菌涂覆多个制品的方法；
图7A示出了现有技术的弹性体手套；
图7B示出了在内表面上具有益生菌层的弹性体手套；
图8A示出了在干扰之前有益菌和可能的致病菌之间存在健康平衡的人手部皮肤的正常情况；
图8B示出了有益菌和可能的致病菌之间存在受干扰的平衡的人手部皮肤的受干扰情况；
图8C示出了在手套涂布益生菌层之后恢复的微生物平衡产生正常健康情况的人手皮肤。
具体实施方式
由弹性体材料制成的手套用于医疗保健实践，并且在进行兽医工作时用于防止病原体扩散并保护患者和工作人员免受感染。如上所述，目前协议规定：在执行某些程序时必须穿戴这些手套，并且必须在每个程序之后或如果与可能具有传染性的物质接触则必须更换手套。在这样的环境诸如口罩、护目镜和任何其他防护服中穿戴的大多数其他个人防护设备也是如此。尽管以下描述中的具体实例是指手套，但本发明可应用于任何其他制品，该制品可以是保护性制品，其中益生菌涂布到任何皮肤接触表面。在这里，皮肤接触表面是指制品的任何部分，该部分面向皮肤并且在穿戴制品时可以接触皮肤。皮肤接触表面的一些部分可能并不总是实际接触皮肤。举例来说，就手套而言，手套的整个内表面将被称为皮肤接触。然而，当一些使用者穿戴时，手指的尖端或折痕处的内表面可能实际上并未直接接触穿戴者。
稳定的益生菌活性层也可以适用于在医疗保健环境之外穿戴的服装。例如，体操鞋的鞋底或失禁服装可以包括活性层，该活性层包括可以帮助减少恶臭或有害菌生长的益生菌。将活性层涂布到体操鞋的有效方式可以是以喷雾形式涂布益生菌。可以将含有液体或粉末形式的稳定的益生菌的喷瓶或带孔瓶出售给使用者，使得该层可以容易地再次涂布。
图1示出了具有活性益生菌层的手套的表面的一部分的横截面。在这种情况下，活性是指层内的至少一些微生物是存活的。刚在制造过程完成之后，层中的所有微生物都是存活的。优选地，该层中至少90％的微生物在此时是存活的并且更优选至少98％的微生物在此时是存活的。横截面取自从外部1到内部2的整个表面。内表面2将与穿戴者的手接触。在该图中，仅将一层益生菌材料3涂布到手套的内表面2。这里，益生菌材料保持在直径为1μm～300μm的基本上为球形的囊泡4内。层3的厚度可以稍微大于囊泡的直径，因为囊泡不可能都以相同的程度穿透表面2。在实施方式中，层3的厚度能够通过将更多囊泡涂布到表面的特定部分而改变。囊泡可以提供有这样的物质(或由其形成)，该物质使囊泡可以彼此粘附以将该层保持到手套的表面。层3的表面的一些部分还能够比其他部分更厚。
图7A示出了具有手套的内表面和外表面两者的横截面的现有技术的弹性体手套。手套的内表面和外表面都不包括一层益生菌，因此只有形成手套的弹性体材料会在使用期间接触穿戴者的皮肤。图7B示出了根据本发明的实施方式的弹性体手套。如上所述，在手套的表面上设置一层益生菌。在这种情况下，该层设置在内表面上，以便益生菌接触并且可以转移到穿戴者的皮肤上。
图8A～图8C示出了对根据本发明的手套的穿戴者皮肤菌群的影响。图8A示出了具有正常平衡水平的菌群或微生物群的皮肤的典型健康情况。皮肤21的表面包括可以保护厌氧细菌的生物膜或保护层19。表面层20上的有益菌(用加号表示)容易受到诸如洗手之类的干扰，并且能够容易地通过这种类型的活动而被除去或破坏。图8B示出了这种干扰对手部皮肤菌群的影响。虽然被生物膜保护的细菌不受影响，但是如果在清洁过程中已经将杀菌剂涂布到皮肤，则大部分表面菌群已被除去或可能已被杀死。一般而言，有益菌会受到更大程度的对皮肤的典型干扰的影响，因此有益菌对于有害菌的相对量会降低。由于干扰造成缺乏有益菌，这会使皮肤变得脆弱并可能导致感染。图8C示出了在使用者穿戴在内部皮肤接触表面上具有益生菌层的手套之后手部皮肤的横截面。皮肤菌群已经恢复到在干扰之前的状况，并且已恢复了皮肤表面上的有益菌的健康水平。
益生菌能够仅涂布到手套的内表面，仅涂布到手套的外部，或者同时涂布到手套的内部和外部。优选而言，至少内表面设置有活性层，因为医师可能遭受诸如刺激性接触性皮炎之类疾病，使得他们更容易受到感染；并且将微生物转移到皮肤上对穿戴者更有效。将益生菌涂布到医用手套的外部可能存在问题，因为必须谨慎控制患者的皮肤或身体的状况，并且应用其他物质可能会干扰该环境。
正常的皮肤菌群含有常驻微生物和暂驻微生物，而在正常人体内，在一平方厘米的皮肤上可能存在1000个细菌(或1000个菌落形成单位)。在常驻菌中，表皮葡萄球菌(staphylococcus epidermis)是最常见的，而棒状杆菌(诸如类白喉)特别是在手掌上也起着突出的作用。形成正常皮肤菌群的一部分的一些细菌(诸如金黄色葡萄球菌)可能是致病性的，而其他细菌被认为是无害的。个人皮肤上暂驻菌的数量可能因人不同而差异很大，并且将取决于皮肤的水分和酸度水平以及温度。尽管如此，存在的不同微生物的比例对每个成年人来说趋向于相当一致。与不同个体皮肤上的种群之间的差异相同，不同微生物的发病率取决于所居住的身体部位。正常菌群可以大致分为三种类型，每种类型中不同类型细菌的自然水平得到不同的平衡。手部、面部和躯干部属于同一类别，这意味着构成手部正常皮肤菌群的细菌的组合、比例和浓度也将代表接近面部和躯干部的正常皮肤菌群的细菌的组合、比例和浓度。
涂布于可穿戴制品的活性层内的不同益生菌优选是无害的并且能够尽可能有效地与皮肤上的致病菌竞争。在形成弹性体手套时涂布的活性层可以制造成尽可能接近地代表手部皮肤上发现的每种细菌(或每种非致病菌)的正常比例。设计用于接触身体的不同部位的制品的水平可能不同。不同人的皮肤菌群中存在的不同类型细菌的比例和数量显然存在相当大的变化，因此应该取平均值。因此，这里的“正常”皮肤菌群是指覆盖世界群体所有部分的人群传播中观察到的每种微生物的平均数量。无论情况如何，在能够被认为是“正常”的值中可能存在显著传播。
作为替代方式，为了简化制造，只有通常存在于皮肤上的最显著或最突出的少数细菌可以用于活性层中。正常的皮肤菌群高度依赖于所涉及的身体区域，并且如上所述，面部、躯干部和手部往往显示出至少最普遍的细菌的类似平衡。这意味着将相同的组合物涂布到旨在接触面部、手部和躯干部的制品内的活性层仍然能够(至少在一定程度上)代表这些区域的天然皮肤菌群，而不必改变活性层的组成。益生菌也能被选择成代表那些能最有效地有助于控制皮肤上的致病性生长。这些形成正常皮肤菌群的一部分或一大部分不是必需的，例如，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)和/或巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)能够并且很可能以上述清洁产品中使用的类似比例进行使用。
由于“正常”皮肤菌群的组成也可能根据穿戴者的某些特征而有所不同，因此在一种实施方式中，制品可以特别设计用于复制该特定类型人所期望的皮肤菌群的组成。另一方面，由于使用不同的组合物用于活性层可能是昂贵且耗时的，因此提供用于所有制造的制品的单一组合物可能更有效。
可以使活性层中存在的不同益生菌的浓度以及相对比例代表正常皮肤菌群(或对此补充)，并且细菌可以以每平方厘米超过1000个菌落形成单位的量存在于皮肤上(取决于关注身体的哪一部分)。较高的浓度(例如每平方厘米约5000个菌落形成单位的浓度)也能够涂布到可穿戴制品的表面，以使某些生物体在制造、贮存和运输过程中死亡并且无法转移到穿戴者的皮肤(例如由于含有保持完整的囊泡)。
涂布到可穿戴制品表面的益生菌必须能够在整个产品贮存和分配期间存活。通常会大量购买医用手套和其他一次性用品，并将其贮存直至需要的时候。根据工作人员的数量和使用手套的速度，手套可能需要贮存数月甚至数年。因此，材料必须稳定以使益生菌能够长期存活。
稳定是指限制微生物暴露于温度和湿度等刺激环境条件，以使微生物的数量保持相当恒定并且微生物可以保持存活。已经广泛研究了稳定益生菌的方法。这通常考虑到在制药工业中作为用于重新平衡肠道菌群的可摄入物质。传统上，益生菌需要在低于室温下贮存。尽管能够将医用手套等储存在诸如冰箱的冷却环境中，但这是昂贵且不理想的。然而，最近的稳定方法确实使益生菌在室温下长时间存活。例如，WO-A-2005/047489描述了一种制造含有能在室温下保持稳定的益生菌的精细粉末的方法。为了实现这一点，将冷冻或喷雾干燥的细菌浓缩物加入到具有低含水量的稳定剂中。
在一种优选的实施方式中，当将益生菌材料涂布到手套或可穿戴制品时，益生菌材料呈封装形式。因此，益生菌物质被包含在多个微小囊泡中，微小囊泡能够有助于保护益生菌免受环境影响。这些囊泡必须坚固到足以在运输和贮存中存活，但当穿戴手套或制品时必须能够释放益生菌，以将益生菌释放到皮肤表面上。
一种常用的制造胶囊化益生菌(通常用于食用胶囊)的方法是喷雾干燥。在基质内悬浮的益生菌进行雾化，然后通过引导雾化颗粒高速通过热空气流来进行干燥。可以加入保护剂以减少由于干燥步骤的热量导致益生菌死亡的机会，但是这些通常不会完全有效，并且这种方法的成功将取决于所使用的益生菌的特定混合物(cocktail)。喷雾冷却使用类似的技术，但采用冷空气流而非热空气流来干燥颗粒。
流化床附聚和涂层涉及使待涂覆的材料的颗粒流化，然后用雾化物质进行喷涂。涂层材料通常基于脂质，但也可以使用碳水化合物和蛋白质。冷冻干燥是另一种广泛使用的封装技术。在冷冻干燥过程中，含有益生菌的颗粒与载体材料一起经受冷冻温度，然后在真空中使颗粒中的水升华。可以加入防冻剂以防止冷温度杀死微生物。真空干燥的工作方式相似，但不会将温度降至零度以下。
在乳化过程中，水与疏水物质如油(以及乳化剂)充分混合，并且益生菌被捕获到油滴中。其他用于制造包封颗粒的已知技术包括：凝聚、挤出和滴落等等。这些技术在例如Chávarri、和Villarán的文章“保护益生菌的封装技术”(EncapsulationTechnology to Protect Probiotic Bacteria)中有详细描述。
所有上述技术都可以得到稳定的混合物并且可以适用于制造具有活性益生菌层的可穿戴制品；然而，能够使用任何稳定益生菌的方法。
基本球形的囊泡通常将由一些上述技术产生。本发明使用的球形囊泡的直径优选为1μm至300μm。如果使用的囊泡不是球形的，或者包括形状的混合物，则所有颗粒的最大测量值的平均尺寸可以在1μm至300μm的范围内。例如，如果囊泡具有细长形式，那么颗粒可以沿其最长尺寸测量平均值为1μm至300μm。图2示出了由具有三种不同形状5、6和7的囊泡组成的混合物，它们分别沿着x、y和z具有三个不同的最大测量值。存在n个具有形状5的颗粒、1个具有形状6的颗粒和m个具有形状7的颗粒。平均最大测量值能够被计算成(X1+…Xn)+(Y1+…Yl)+(Z1+…Zm)/n+l+m。这个平均值应该在1μm至300μm的范围内。当然，在混合物中可能会有与图中所示的三种形状不同的许多形状。
尽管囊泡中不包含的稳定益生菌物质能够用于制造本发明的可穿戴制品，但囊泡易于涂布(如下文将进行更详细的描述)并且将益生菌材料在手套或制品的表面上维持在稳定状态直到穿戴者的皮肤施加压力为止。为了将稳定化的益生菌涂布到弹性体制品的表面，必须在制造期间的正确阶段将包含囊泡的粉末、流体、乳膏或凝胶涂布到表面上。在涂布过程中制品和环境的温度未高到致使囊泡内的益生菌被杀死是至关重要的。更具体而言，优选至少90％的微生物在紧接着制造制品后仍然存活。在实施方式中，为了将囊泡结合到制品上，还优选的是制品的材料在涂布时没有完全固化或凝固。通过这种方式，益生菌材料的活性层被涂布到表面上，并且可以在一定程度上嵌入到表面内。活性层还可以包括添加剂，例如水合物质或粘合剂。
手套或其他可穿戴弹性体制品可以由以下物质制成：聚合物/弹性体材料，诸如乳胶、腈、乙烯树脂、氯丁橡胶、聚氨酯、丁基橡胶(butyl)；任何其他弹性体材料或两种或更多种材料的组合；具有弹性体特性的材料的组合。这些制品通常使用浸渍成型技术进行制造。例如，在乳胶或腈手套的情况下，原材料是加入硫的橡胶颗粒的水基乳液，加入硫有助于引发交联并导致聚合物形成。将具有所希望的形状的成形器(或模具)浸入改性乳液中，并且使乳液干燥。在成形器上形成的皮肤的厚度将取决于成形器浸入的乳液的粘度、浸入速度和/或成形器浸入的次数。在冷却后，将制品从成形器中取出来完成。由其他弹性体材料制成制品的工艺是类似的。这些在本领域中是众所周知的，在本文中没有进行描述。然而，值得一提的是，弹性体制品的制造通常涉及冷却或硬化步骤。
在冷却或硬化工艺尚未完成因此制品的材料未完全硬化时，在正常制造弹性体制品期间应当涂布益生菌囊泡。此时，如图1所示，囊泡可以一定程度地嵌入到制品的表面中，或者可以粘到稍微发粘的表面上。在冷却过程中可以涂布囊泡，以便在涂布后它们不会暴露于进一步加热。在涂布时，制成制品的材料的最佳温度范围为27℃至60℃。此温度可能根据所用材料的类型而略有不同。温度应该高到足以使材料不完全固化，但是低到足以使存在的大部分(超过98％)微生物能够保持活力。由于益生菌在一定程度上受到囊泡表面的保护，并且需要一段时间才能使涂层内的所有材料达到表面的温度，所以最佳涂布温度能够高于每个个体微生物预期不会存活的温度。该较高的温度允许囊泡更好地粘附到表面。
优选地，通过使用具有囊泡能通过的小孔的喷嘴，以最佳温度或最佳的表面硬度将泡囊喷涂到制品上。优选地，喷嘴孔的尺寸被设定为使得益生菌混合物能够容易涂布，同时仍然被充分分离以提供均匀的涂层。如果需要在制品的整个表面上均匀的涂层，则喷枪能够围绕制品旋转，同时喷枪位于成形器(或组合旋转的制品和成形器)上以覆盖整个表面。如果希望仅部分表面被涂覆，则能够将模板固定在制品上，以仅喷涂所希望的区域。
通常而言，覆盖整个制品的基本均匀的涂层将是最有效和最高效的，因为它使浪费量最少。喷洒较小的区域(例如仅接触指尖和手掌的手套的内部部分)将节省材料；同时仍能在手套移出后防止病原体定殖(colonisation)(这些区域最有可能与致病物质接触的区域)。围绕制品定向的数个喷枪也能够用来避免对旋转的需要。为了获得均匀的涂层，喷枪喷嘴优选位于与制品最靠近所涉及的喷枪喷嘴的制品表面相距5cm～200cm的距离处，然而该距离将取决于所使用的喷枪类型。以这种方式使用喷枪使得易于涂布益生菌层，并最小限度地适应为制造当前可用的可穿戴弹性体制品所使用的传统制造工艺。喷涂工艺可以完全自动化，以便将其整合到现有生产线中。
为了更好地将益生菌层粘附到制品上，也可以将粘合剂材料加入到多个囊泡中。能够在表面材料完全冷却之前，(例如用如上所述的喷枪)涂布具有粘合剂的混合物。作为替代方式，可以在固化和冷却制品之后涂布具有粘合剂的混合物。能够将粘合剂涂布到后固化弹性体制品的表面上，并将囊泡涂布到粘合剂的上面。在制品固化和冷却后涂布的囊泡将不会嵌入表面内。这可能会使囊泡在贮存过程中更容易破裂，并且囊泡对表面的粘附可能不那么强。
囊泡能够以流体、凝胶或乳膏的形式提供(在某些实施方式中囊泡可以通过将粉末形式的囊泡加入到流体、凝胶或乳膏中进行制备)，并且这些囊泡还能够在固化期间或之后涂布到制品的表面。在涂布益生菌层的制品由胶乳制成的情况下，使用流体、凝胶或乳膏可能特别有利，因为当穿戴者移出制品时可以防止释放气溶胶。然而，在以粉末形式冷却之前涂布囊泡也会实现这种效果，因为囊泡将被保持在表面上。如上所述，能够将流体溶液中的益生菌喷洒到制品的表面上。
无论以何种方式涂布益生菌材料，由上述方法产生的弹性体制品都将具有在表面的至少一部分上设置的活性益生菌层。在这种情况下，活性层是指在弹性体制品的表面上方或部分延伸到弹性体制品的表面中(取决于所用的涂布技术)并且包括益生菌材料的区域。图3A和图3B示出了手套的表面的横截面。在图3A中，益生菌材料(这里以泡囊4示出)在固化表面材料之前或者在材料微软时进行涂布。在图3B中，在涂布囊泡之前将粘合剂物质8涂布到固化的表面益生菌的表面。囊泡可以从粘合剂稍微向外延伸，以便一旦粘合剂硬化，囊泡仍然能够破裂而释放其内容物。在图3A中，活性层延伸至其本身的表面2中；而在图3B中，活性层不延伸。在此，示出了活性层3具有与囊泡的直径相似或稍大的厚度；然而，活动层能够更厚。在图3C中，囊泡已经通过在硬化之前粘附到制品的微融材料而简单地粘附到表面上。无需加入粘合剂就能够实现这一点，即便材料不足以使囊泡嵌入其中也是如此。囊泡可以一定程度彼此粘附，以允许形成较厚的层(如果形成囊泡的壳体的材料的树脂性不足的话，则能够加入粘合剂以有助于形成较厚的层)。例如，在图3C中，活性层包括更厚和更薄的部分。
在制造弹性体手套期间，成形器为手的形状，并且将通过剥离来从成形器中移出制品，以使得制品的外表面当在成形器上时将以手套的内表面结束。图4示出了从成形器10上剥落手套9的工艺。此时，含益生菌的囊泡11在手套的外表面上可见，并且在后翻剥落(peel back)手套时内表面12将最终成为外表面。这意味着在制造过程中通过在从成形器移出之前处理外表面能够容易地实现对最终制品的内表面的处理。如果需要处理手套的外表面，则手套能够如上所述地进行制造，通过剥离而从成形器中移出，然后再将内部翻出来以使处理后的表面回到手套的外部(在或不在成形器上)。为了将囊泡涂布到内表面和外表面，材料可能需要被重新加热到涂布的最佳温度；或者(假设在制造期间弹性体材料的温度不会太高)益生菌材料能够涂布到成形器。
囊泡可以包括外部涂层或皮肤，以包含益生菌。该涂层必须强到足以允许囊泡在贮存期间保持其形式，但是弱到足以使囊泡在当制品接触穿戴者的皮肤时能够破裂。在实施方式中，皮肤可以由可溶或部分可溶的材料形成，使得使用者手上的水分将溶解囊泡涂层以释放内部保存的益生菌。在这种情况下，所得的制品需要贮存在非常干燥的条件下，这可能并不总是可能的。
当制品被穿戴时发生的含弹性体材料的变形也能够在囊泡上提供能使其破裂的力。一般而言，该制品将会小到足以需要稍微拉伸来适应相关的身体部位(例如在弹性体手套的情况下的手)。由于囊泡嵌入到表面材料中并且一旦材料固化就会趋向于将它们粘附到表面材料上面，如图5所示，在穿戴时拉伸囊泡周围的材料可能足够使它们破裂。在此，手套的表面材料2沿着箭头所示的方向拉伸至使囊泡4破裂并且释放含有益生菌的混合物13。
在实施方式中，囊泡在嵌入制品的表面中深到足以垂直于表面施加的压力不足以使囊泡破裂。通过这种方式，制品能被贮存起来，使得它们可以一个放在另一个上面，而没有囊泡破裂和益生菌变得不稳定的风险。在这种情况下，当穿戴者穿上可穿戴制品时，需要拉伸材料以破坏囊泡。在其他实施方式中，囊泡能够在垂直于表面施加压力时破裂。如果情况是这样的话，则制品在穿戴时不需要拉伸到该程度(泡囊特别是在使用期间在穿戴者的皮肤的压力下破裂)。如果在贮存期间囊泡上可能存在足够的垂直力，则制品可能需要保存在箱子或更小的堆(pile)中，以便在运输或贮存期间没有压力施加而使泡囊破裂。
下面描述了在弹性体手套上设置益生菌层的优选方法。尽管描述了弹性体手套的具体实例，但该方法能够用于将益生菌层涂布到其他制品。
该方法包括使手套在它们的成形器上通过含有由含益生菌的流体液滴构成的薄雾的通道。这种薄雾是通过使用超声雾化技术产生的。超声喷嘴利用高频振动(由压电传感器产生)，以在喷嘴尖端在膜中形成波。一旦波达到特定振幅，膜的液滴就会脱落而形成薄雾。这种技术可以产生极其细小的薄雾，并且薄雾的特性(例如粒度)能够通过调整所使用的振动性质进行非常精确的控制。
图6解释了这种方法。该图示出了一条生产线，其中多个手套13仍然在成形器上沿着传送带14被传送到通道15中。贮存器16容纳含有益生菌的流体，该流体在通道内沿着容器或管17流动或泵送到喷雾喷嘴。使用上述超声技术将益生菌流体涂布到通道内的手套，以产生通道内包含的流体小液滴的薄雾或大雾(fog)。当手套和成形器穿过通道时，液滴粘附到手套的表面上，从而在其上形成益生菌层。经处理的手套18离开通道。
通道可以由任何防水材料形成，并且可以永久地竖立或可折叠且可移出的，以提供一定的灵活性。另外，通道不必是圆柱形的，并且可以是任何形状，例如长方体。为了代替传送带，手套可以从移动框架上悬挂下来，并且以这种方式穿过通道。
尽管该涂布方法(application method)仅与一个喷涂装置一起工作，但优选的是，数个设备(每个设备具有一个或多个喷嘴)围绕并沿着通道的内表面间隔开，以将均匀的流体涂层涂布到手套。喷嘴可以围绕通道入口(和/或出口)设置，并且可以围绕通道口以相等间隔设置。例如，十二个喷涂装置可以围绕圆形入口和/或出口以30度间隔进行设置。另外，喷涂装置可以沿着管内部以一定间隔(例如每米)进行设置。数个管可以沿通道或管从贮存器通向以一定间隔设置的不同喷嘴或喷嘴系统，或者管可以包括通向各个喷嘴的数个出口。优选地，喷嘴沿着通道并且围绕外周或周边以相等的间隔隔开，以提供尽可能均匀的涂层。
由于通道内所含薄雾的密度相当一致，所涂布的益生菌流体的所得涂层会均匀或接近均匀。手套的外表面在成形器上时将最终形成手套的内表面(该内表面将在使用期间与穿戴者的皮肤接触)，使得在通道内涂布的涂层到达手套的最终内表面。涂层的厚度能够根据需要通过改变通道的长度或通道内产生的薄雾的密度进行调整。
另外，通道的长度可能需要根据生产线的速度(可能影响传送带移动的速度)进行调整，以确保涂布所希望的厚度的涂层。调整通道长度以适应制造过程的可能性确保了通过涂布益生菌层尽可能少地改变制造工艺。因此，将该步骤并入传统制造工艺应该便宜且简单，使得提供具有益生菌层的手套的益处将胜过任何额外的制造成本，并因此获得手套。
在正常硬化工艺中，手套能够穿过通道。因此，益生菌层的应用不会增加制造时间，并且需要对目前用于制造没有益生菌层的传统弹性体手套的工艺进行最小调整。虽然益生菌能够通过将手套浸入益生菌流体浴中或使用常规喷枪进行涂布，但上述超声喷雾技术是优选的，因为超声喷雾技术不会减慢制造工艺，并为最终产品提供干燥感，这对穿戴者来说更舒适。
已经具体参考所示实例对本发明的实施方式进行描述。然而，应当理解，可以在本发明的范围内对描述的实例做出变化和修改。

Claims (30)

1.一种手套，所述手套由弹性体材料制成并且具有表面，其中，稳定的益生菌设置在所述表面的一部分上以形成活性层，并且所述表面的所述部分接触穿戴者的皮肤。
2.根据权利要求1所述的手套，其中，所述活性层设置在整个皮肤接触表面上。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的手套，其中，所述活性层以基本均匀的方式涂布。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的手套，其中，所述活性层延伸至所述表面下方0.01μm～10μm的深度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的手套，其中，所述活性层的厚度为1μm～0.5mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的手套，其中，所述益生菌包括构成正常人皮肤菌群的一部分的微生物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的手套，其中，所述活性层中益生菌的浓度为500CFU/cm2～5000CFU/cm2。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的手套，其中，所述益生菌封装到囊泡内。
9.根据权利要求8所述的手套，其中，所述囊泡具有1μm～300μm的平均最大测量值。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的手套，其中，至少一些所述囊泡在制品被穿戴时破裂，以将至少一些所述益生菌转移到所述穿戴者的皮肤。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的手套，其中，所述活性层呈粉末形式。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的手套，其中，所述活性层呈流体、乳膏或凝胶形式。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的手套，其中，当所述表面处于27℃～60℃的温度时，将所述活性层涂布到所述制品。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的手套，其中，使用一个或多个喷枪将所述活性层喷涂到所述表面上。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的手套，其中，所述活性层还包含粘合剂物质。
16.一种可穿戴制品，所述可穿戴制品具有表面，其中，稳定的益生菌设置在所述表面的一部分上。
17.一种制造弹性体手套的方法，所述方法包括：
使制备所述手套的材料成形为所希望的形状；以及
将稳定的益生菌材料设置在所述手套的皮肤接触表面上以形成活性层。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，将所述材料设置在所述表面的至少一部分上包括使用喷枪将所述材料喷涂到所述表面上。
19.根据权利要求17和18中任一项所述的方法，其中，当所述表面处于27℃～60℃的温度时，将所述材料设置在所述表面上。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，所述方法还包括：在将所述材料设置在所述表面上之前，将所述益生菌材料封装到囊泡内。
21.根据权利要求19所述的方法，所述方法还包括：使所述手套冷却并硬化。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的方法，其中，使用成形器形成所希望的形状，并且所述方法还包括从所述成形器上剥落所述手套，使得当外表面在成形器上时该外表面变成所述手套的内表面。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的方法，其中，在所述稳定的益生菌材料被涂布到所述手套之前，使用超声雾化使所述稳定的益生菌材料形成薄雾。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述薄雾在通道内形成，并且所述手套穿过所述通道以将益生菌物质涂布到所述表面。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，使所述手套在传送带上穿过所述通道。
26.一种制造可穿戴制品的方法，所述方法包括：
使制备可穿戴制品的材料成形为所希望的形状；以及
将稳定的益生菌材料设置在所述制品的表面的至少一部分上。
27.一种手套，所述手套基本如附图中的图1～图6和图7B中的任一者或多者所示，和/或参照附图中的图1～图6和图7B中的任一者或多者所描述。
28.一种可穿戴制品，所述可穿戴制品基本如附图中的图1～图6和图7B中的任一者或多者所示，和/或参照附图中的图1～图6和图7B中的任一者或多者所描述。
29.一种制造弹性体手套的方法，所述方法基本如附图中的图1～图6和图7B中的任一者或多者所示，和/或参照附图中的图1～图6和图7B中的任一者或多者所描述。
30.一种制造可穿戴制品的方法，所述可穿戴制品基本如附图中的图1～图6和图7B中的任一者或多者所示的，和/或参照附图中的图1～图6和图7B中的任一者或多者所描述。
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