CN111295170A - 通过大气压等离子体处理聚合物材料的表面的方法 - Google Patents

通过大气压等离子体处理聚合物材料的表面的方法 Download PDF

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Abstract

本文提供了用于处理挠性塑料基材的方法。所述方法包括：使用大于约90W的功率由惰性气体建立大气压等离子体束，将等离子体束引导向挠性聚合物基材的表面，以及在聚合物基材的表面上扫描等离子体束以形成经过处理的基材表面。

Description

通过大气压等离子体处理聚合物材料的表面的方法
相关申请
本申请要求2017年10月27日提交的系列号为62/578,020的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文，如同在下文完整阐述。
技术领域
本公开一般涉及处理聚合物材料的表面。具体地，本公开涉及用于聚合物基材的表面改性的大气压等离子体处理。
背景技术
含有流体的袋子在无菌条件下用于在生物处理产业中，以在保持无菌条件的同时用于流体的配制、储存、转移和运输。类似地，用于盛放血液、尿液和用于医疗目的的其他材料的袋子优选地对所述材料提供及维持无菌条件。这些袋子可以用于生物学流体，例如血清、缓冲液和超纯水，并且也可以用于细胞培养物的生长以获得由细胞产生的有价值的生物制药化合物。用于保持其中容纳的产品的质量的袋子的其中一些特征包括与产品的生物相容性，无菌性和非热原性。在使用后，袋子通常被丢弃，并且被认为是制备和储存无菌流体的有效方式。一般来说，这些一次性袋子是挠性的并且由经过γ辐射灭菌的相容性塑料制成。
这些袋子通常包括单种材料或者经过折叠或切割并密封的各种材料的层压件，以提供容纳液体培养基和细胞的容器或器皿。这些袋子一般是挠性且一次性的。然而，虽然常规的挠性且一次性袋子可能并不昂贵且适用的，但是这些袋子可能通过来自聚合物的可提取物和可浸出物而在某种程度上污染在其中处理的生物材料成分，特别是如果生物材料是腐蚀性的，或者如果袋内处理或袋的制造是在高温下进行的，如果生物材料对聚合的可提取物和可浸出物敏感，则这可能影响处理结果。
发明内容
根据本公开的实施方式，提供了用于处理挠性塑料基材的方法。所述方法包括：使用大于约90W的功率由惰性气体建立大气压等离子体束，将等离子体束引导向挠性聚合物基材的表面，以及在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束以形成经过处理的基材表面。
在以下的具体实施方式中给出了其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下具体实施方式、权利要求书以及附图在内的本文所述的各个实施方式而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的具体实施方式都仅仅是示例性的，并且旨在提供用于理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。
附图说明
通过以下的说明和附图能够更加清晰地理解本公开，以下附图仅作为非限制性的实例给出，其中：
图1是根据本公开的实施方式，例示了用于处理聚合物材料的表面的方法的流程图；
图2根据本公开的实施方式例示了一种示例性大气压等离子体设备；
图3根据本公开的实施方式例示了一种示例性大气压等离子体设备；
图4根据本公开的实施方式例示了一种示例性生物处理袋的分解图；
图5根据本公开的实施方式例示了一种示例性生物处理袋的分解图；
图6示出了背景读取；玻璃样品；在120W的功率下用氦等离子体扫描20次处理的茂金属膜；在150W的功率下用氦等离子体扫描40次处理的茂金属膜；在150W的功率下用氦等离子体扫描80次处理的茂金属膜；四个单独的10L茂金属塑料袋；和双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯(bDtBPP)标准品的超高效液相色谱法(UPLC)的时间-波长色谱图。
具体实施方式
下面对本公开的实施方式作详细说明，这些实施方式的实例在附图中示出。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。
除非上下文明确有其他的说明，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数的指代物。阐述相同特征的所有范围的端点可独立地组合并包含所述端点。所有参考文献都以参考的方式纳入本文中。
如在本文中所使用的，“具有”、“具备”、“含有”、“包括”、“包含”、“含”等以其开放含义使用，通常表示“包括但不限于”。
除非另外说明，本文中使用的所有科技术语的含义具有本领域通用的含义。本文提供的定义是用来帮助理解本文经常用到的某些术语，不对本公开的范围构成限制。
下文首先概括地描述本公开，然后在几个示例性实施方式的基础上详细描述本公开。在各个示例性实施方式中彼此组合示出的各特征并非都必须实现。特别地，各个特征也可以省略或与相同的示例性实施方式或其他示例性实施方式所示的其他特征以其他方式组合。
本公开的实施方式涉及用于处理聚合物基材的表面的方法，以及涉及包括聚合物材料并且所述聚合物材料的表面的至少一部分根据本公开经过了处理的生物处理袋。本文所述的方法包括：用大气压等离子体处理聚合物基材以形成经过处理的表面。相比于未经处理的聚合物基材表面，经过处理的聚合物基材表面具有降低的可提取和可浸出化合物的总浓度。具体地，相比于未经处理的聚合物基材表面，经过处理的聚合物基材表面具有降低的双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯(bDtBPP)的浓度。例如，相比于未经处理的聚合物基材表面，根据本公开的实施方式形成的经过处理的聚合物基材表面展现出可提取和可浸出物总含量有大于约70％的减少。
图1根据本公开的实施方式，描绘了用于处理聚合物基材的表面的方法100的流程图。如本文所述，所述聚合物基材可以是包括至少一种塑料材料的膜或层压件，所述塑料材料来自下组：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基戊烯(PMP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯-共-乙酸乙烯酯(EVA)、多氟烷氧基物(polyfluoroalkoxy,PFA)及其衍生物。所述膜或层压件可以具有低的熔化温度并且还可以具有高的透气性。
根据本公开的实施方式，方法100可以包括110：由惰性气体建立大气压等离子体束。如本文所用的术语“大气压等离子体”包括在环境压力条件下由惰性气体形成的等离子体，所述环境压力条件例如约1个大气压(atm)的压力，或者处于约0.1atm至约5atm的压力。示例性的惰性气体包括以任何所需比例的以下中的一种或多种：氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和氡(Rn)，以及任选地，氢气(H2)、氮气(N2)或空气及其任意组合。用于激发等离子体以形成大气压等离子体束的电功率可以大于约90W，例如，在约90W至约250W之间，或在约120W至约220W之间，或者甚至是在约140W至约200W之间，以及其间的所有数值。
根据本公开的实施方式，方法100还可以包括120：将等离子体束引导向挠性聚合物基材的表面，以将挠性聚合物基材的表面的一部分暴露于等离子体束。
根据本公开的实施方式，方法100还可以包括130：在挠性聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束以形成经过处理的基材表面。130的扫描等离子体束可以包括：使等离子体束相对于挠性聚合物基材移动，或者使挠性聚合物基材相对于等离子体束移动。虽然等离子体束可以在聚合物基材表面的几乎整个表面区域上方移动，但是所述方法可以替代性地包括使等离子体束仅在聚合物基材的表面的一部分上移动。例如，如果意欲将挠性聚合物基材用于形成一次性挠性袋(例如生物处理袋)，则所述方法可以包括使等离子体束仅在将用作挠性袋的流体接触层的聚合物基材表面的部分上方移动。等离子体束可以不在聚合物基材表面的其他部分上方移动，这些部分例如，可被焊接以形成挠性袋的边缘部分。任选地，130的扫描等离子体束可以包括使等离子体束在聚合物基材表面的第一部分上方移动，随后，使等离子体束在聚合物基材表面的第二部分上方移动。
如本文所述，单次扫描描述了等离子体束在挠性聚合物基材的表面的一部分上方的移动。等离子体束在挠性聚合物基材的表面的相同部分上方的后续移动被称为聚合物基材表面的后续扫描。根据本公开的实施方式，130的在挠性聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束以形成经过处理的基材表面可以包括在挠性聚合物基材的表面的相同部分上方的多次扫描。130的在挠性聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束以形成经过处理的基材表面可以包括大于约10次扫描，或大于约20次扫描，或大于约30次扫描，或大于约40次扫描，或大于约50次扫描，或大于约60次扫描，或大于约70次扫描，或大于约80次扫描，或大于约90次扫描，或者甚至大于约100次扫描。例如，130的在挠性聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束以形成经过处理的基材表面可以包括约10次扫描至约100次扫描，或约20次扫描至约90次扫描，或约30次扫描至约80次扫描，或者甚至约40次扫描至约70次扫描。
除了在挠性聚合物基材的表面的相同部分上方的扫描次数外，可以将挠性聚合物基材的该表面部分暴露于等离子体束任何时间，该时间足以形成经过处理的基材表面。可以将挠性聚合物基材的该表面部分暴露于等离子体束超过约0.5秒，例如，约0.5秒至约5.0分钟，或约1.0秒至约3.0分钟，或约3.0秒至约1.0分钟，或者甚至约5.0秒至约30秒，以及其间的所有数值。应认识到，意欲处理的挠性聚合物基材的体积可以限定或限制扫描的次数以及挠性聚合物基材可以暴露于等离子体束的时间。例如，如果意欲处理高体积的挠性聚合物基材，则可以有利的是使挠性聚合物基材暴露于等离子体束相对较短的时间，同时限制在挠性聚合物基材的表面的相同部分上方的扫描次数。
图2示出了根据本公开的实施方式所述的一种大气压等离子体设备200。设备200例如可以是介电阻挡放电(DBD)型等离子体设备，并且一般包括基材支承件202和等离子体发生器222。设备200可以包括基材支承件202。基材支承件202可以是对挠性聚合物基材进行定位以使得挠性聚合物基材可被暴露于大气压等离子体束的任何合适的支承件。作为一个实例，图2包括的基材支承件202可围绕中心轴204旋转，以使位于基材支承件202上的挠性聚合物基材在等离子体发生器222的等离子体出口206的下方通过。设备200可以包括大于约0.5mm的基材支承件202与等离子体发生器222之间的距离。例如，基材支承件202与等离子体发生器222之间的距离可以在约0.5mm至约10mm之间，或者在约1.0mm至约5.0mm之间，或者在约1.5mm至约4.0mm之间。不希望囿于任何特定的理论，认为如果等离子体发生器222被放置成离基材支承件202的距离大于约10mm，将会阻止聚合物膜表面充分地致密化而形成如本文所述的经过处理的基材表面。
虽然图2和3示出了包括一个等离子体发生器222的大气压等离子体设备200，但应理解，根据本公开的实施方式所述的大气压等离子体设备200可以包括任何数目的等离子体发生器。超过一个等离子体发生器222可以增加挠性聚合物基材对大气压等离子体束的暴露，这可有利地减少足以形成经过处理的基材表面的时间。本文也预计了替代性的基材支承件202。例如，设备200可以包括传送带(未示出)，其中挠性聚合物基材在传送带上移动通过等离子体出口206，以将挠性聚合物基材的表面暴露于大气压等离子体。
任选地，如图3所示，根据本公开的实施方式所述的大气压等离子体设备300还可以包括第一卷轴302和第二卷轴304。在该任选的构造中，第一卷轴302包括缠绕在该卷轴上的挠性聚合物基材322。基材支承件202以图3中的箭头A指示的方向被旋转驱动，第一卷轴302以图3中的箭头B指示的方向旋转，并且第二卷轴304以图3中的箭头C指示的方向旋转。因此，挠性聚合物基材322从第一卷轴302出发围绕基材支承件202缠绕，并且作为经过处理的挠性聚合物基材324在第二卷轴304上被卷起。在基材支承件202与卷轴302、304中的每一者之间可以设置辊，以促进挠性聚合物基材322或经过处理的挠性聚合物基材324移动离开或移动到卷轴302、304上。如图3所示，随着基材支承件202旋转，挠性聚合物基材322围绕基材支承件202缠绕。挠性聚合物基材322在等离子体发生器222的等离子体出口206的下方通过。
设想卷轴302、304的其他构造也是可能的。例如，卷轴可以被设置在基材支承件202的任何侧上，并且基材支承件202可以以任何方向旋转以促进挠性聚合物基材322的等离子体处理。另外，虽然卷轴302、304在图3中例示为位于基材支承件202的相同侧上，但是第一卷轴302可以位于基材支承件202的第一侧上，而第二卷轴304可以位于基材支承件202的第二侧上。此外，参考图3，出于清楚的目的，在挠性聚合物基材通过等离子体发生器222的等离子体出口206下方之前，将其描述成挠性聚合物基材322，而在挠性聚合物基材通过等离子体发生器222的等离子体出口206下方之后，将其描述成经过处理的挠性聚合物基材324。应理解，挠性聚合物基材可以不止一次地在等离子体发生器222的等离子体出口206下方通过。这样做时，基材支承件202可以以与图3中的箭头A指示的方向相反的方向被旋转驱动，第一卷轴302可以以与图3中的箭头B指示的方向相反的方向旋转，并且第二卷轴304可以以与图3中的箭头C指示的方向相反的方向旋转。因此，挠性聚合物基材322还可以从第二卷轴304围绕基材支承件202缠绕，并且在第一卷轴302上被卷起。挠性聚合物基材322可以在等离子体发生器222的等离子体出口206的下方通过任何次数。
大气压等离子体设备200、300还可以包括惰性气体源210，其流体连接到等离子体发生器222中的电极并且被构造用于向电极提供惰性气体，在其中，由气体形成等离子体。离开气体源210的气体被引导到等离子体发生器222中的电极处，在其中形成大气压等离子体。大气压等离子体接着从电极传递到等离子体出口206，在此处，其离开等离子体发生器222。等离子体发生器222中的电极可以耦合到电源226。电源226可以进一步耦合到设置在基材支承件202中的接地极228。在等离子体发生器222中的电极与接地极228之间可以形成容性耦合等离子体。电源可以提供射频(RF)或微波频率(MF)功率。在基材234与接地极228之间可以设置介电层232。或者，(未示出)介电层可以是设置在等离子体发生器222中的每个电极222与基材234之间的多个介电层。这种构造仅是示例性的，并且应理解，可以采用介电阻挡放电大气压等离子体设备的其他合适的构造。
大气压等离子体设备200还可以包括控制器236，其与设备200的各种部件连接，并且被构造用于控制这些部件的操作。虽然附图示意性地显示了连接到基材支承件202，但是控制器可以操作性地连接到设备200的任何部件以及任何数目的部件，从而根据本公开的实施方式来控制设备200。控制器236一般包括中央处理单元(CPU)238、存储器240、以及CPU238的支持电路242。控制器236可以直接控制设备200，或者通过与设备200的具体部件相关的其他计算机或控制器(未示出)来控制设备200。控制器236可以是可在工业设置中用于控制各种室和子处理器的任何形式的通用计算机处理器中的一种。
CPU 238的存储器或计算机可读介质240可以是一种或多种易获取的存储器，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、闪存或任何其他形式的本地或远程的数字存储。支持电路242耦合到CPU 238，用于以常规方式支承处理器。这些电路包括高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路和子系统等。本文所述的方法可以作为软件例程储存在存储器240中，该软件例程可以被执行或调用以将控制器变成专用控制器来根据本文所述的实施方式控制设备200的操作。该软件例程还可以通过第二CPU(未示出)来储存和/或执行，所述第二CPU远离CPU 238所控制的硬件。
在操作时，基材200可以被放置在基材支承件202上，并且围绕中心轴204旋转。等离子体出口206可以提供第一处理气体，并且大气压等离子体可以通过向等离子体发生器222的电极和接地极228提供来自电源226的功率来形成。基材200可以被暴露于大气压等离子体，并且围绕中心轴旋转任何期望的次数和/或任何期望的时间。
本文所述的处理聚合物基材的表面的方法可以使用大气压等离子体设备200(例如图2所示的设备200)来进行。由此，可以将待根据本文所述的方法来处理的挠性聚合物基材放置在基材支承件202上。另外，130的在挠性聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束以形成经过处理的基材表面可以包括使基材支承件202围绕中心轴204旋转，以使挠性聚合物基材的表面相对于等离子体出口206移动。或者，本文所述的用于处理聚合物基材的表面的方法可以使用大气压等离子体设备300(例如图3所示的设备300)来进行。由此，可以将待根据本文所述的方法来处理的挠性聚合物基材放置在第一卷轴302上。另外，130的在挠性聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束以形成经过处理的基材表面可以包括旋转第一卷轴302并且缠绕来自第一卷轴302的聚合物基材并且是围绕基材支承件202缠绕，以使挠性聚合物的表面相对于等离子体出口206移动。
另外，根据本文所述的方法，建立大气压等离子体束可以包括使惰性气体从惰性气体源210流动到等离子体发生器222的电极。
图4根据本公开的实施方式例示了一种示例性生物处理袋的分解图。如图所示，生物处理袋100包括由膜或层压件形成的至少两个片材102、104。可以沿着片材的边缘焊接片材102、104，以形成枕形袋，其具有用于容纳流体的内部隔室。或者，如图5所示，生物处理袋200可以是三维袋，其具有底部202、顶部204和侧壁280，它们限定了用于容纳流体的内部隔室。底部202、顶部204和侧壁280中的至少一者由膜或层压件形成。侧壁280可以由单个连续材料片形成。或者，侧壁280可以包含沿着其边缘连接的两个或更多个面板。侧壁280和/或底部202和/或顶部204可以由单个材料片形成，由此，生物处理袋200的各个部分的边界由折痕或折缝限定。或者，侧壁280、底部202和顶部204中的一者或多者可以分开形成并沿着它们的边缘结合，例如，通过将各部分焊接在一起来结合。生物处理袋100、200被气密性密封，并且优选地，其提供了在处理流体和/或其他组分的所有阶段中使用的封闭系统。如本文中所使用的，术语“封闭系统”是指被密封以确保所述系统的内容物的无菌性并限制或防止从周围气氛引入污染物的系统。
生物处理袋100的片材102、104中的每一者可以由一种或多种相同或不同的材料形成。生物处理袋200的顶部204、底部202和侧壁280各自可以由一种或多种相同或不同的材料形成。如果使用不透明或着色材料，则所述袋的至少一部分可以基本上是透明的，以便观察袋的内部隔室中的流体和/或其他组分。例如，片材102、104的任何一者的一部分或者顶部204、底部202和侧壁280的任何一者的至少一部分可以是透明的，以提供可通过其观察袋的内部隔室的窗口。
如本文中所使用的，术语“流体”用于表示能够流动的任何物质，例如但不限于液体、液态悬浮物、气体、气态悬浮物等。在本公开的全文中使用术语“流体和/或其他组分”来表示可包含细胞培养基的流体，所述细胞培养基具有用于细胞生长的营养物质、细胞、细胞培养过程的副产物以及可以常规添加到生物处理系统中或在生物处理系统中形成的任何其他生物材料或组分。本文所述的生物处理袋和其他容器可以包含一种或多种细胞或试剂。另外，所述袋可以包含细胞培养基。细胞培养基可以例如但不限于糖、盐、氨基酸、血清(例如胎牛血清)、抗生素、生长因子、分化因子、着色剂或其他所需因子。可以在所述袋中提供的常见培养基包括达氏修正依氏培养基(DMEM)、汉氏F12营养混合物、最低必需培养基(MEM)、RPMI培养基等。在所述袋中可以包含任何类型的培养细胞，包括但不限于永生化细胞、原代培养细胞、癌细胞、干细胞(例如胚胎干细胞或诱导多能干细胞)等。所述细胞可以是哺乳动物细胞、禽细胞、鱼细胞等。所述细胞可以属于任何组织类型，包括但不限于肾、成纤维细胞、乳房、皮肤、脑、卵巢、肺、骨、神经、肌肉、心脏、结直肠、胰腺、免疫(例如，B细胞)、血液等组织类型。在所述袋中，所述细胞可以为任何培养形式，包括分散(例如刚接种的)、融合、二维、三维、球体等。在一些实施方式中，细胞在没有培养基的情况下存在(例如，冻干的、具防腐剂的、冷冻的细胞等)。
生物处理袋100、200可以由常规与生物处理应用的一次性产品相关的材料形成。生物处理袋100的片材102、104，或者生物处理袋200的底部202、顶部204和侧壁280中的任何一者或全部可以由包含选自下组的至少一种塑料材料的膜或层压件形成，所述组为：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基戊烯(PMP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、多氟烷氧基物(polyfluoroalkoxy,PFA)及其衍生物。
应理解，可以改变生物处理袋100、200的尺寸，包括相对尺寸和绝对尺寸。例如，所述袋可以被构造成容纳以下体积的流体和/或其他组分：约1.0ml、或约5.0ml、或约10ml、或约25ml、或约50ml、或约100ml、或约或约250ml、或约500ml、或约1000ml、或约2000ml、或约5000ml、或约10,000ml、或者甚至约20,000ml，以及其间的所有体积。
超高压液相色谱法(UPLC)是用于对化合物进行分离、鉴定和定量的一种形式的柱色谱法。UPLC能够迅速且有效地分离和分析小颗粒。一般来说，液相色谱法是使要分离的颗粒混合物通过柱的过程。这允许从混合物中分离出的分析物从其他分子中测量出来。所述柱填充有填料，其被称为固定相。在UPLC中，泵推动被称为流动相的混合物通过所述柱。随着流动相通过固定相，检测器显示不同分子的保留时间。保留时间根据固定相、被分析的分子和所用溶剂之间的相互作用而变化。
Acquity UPLC H级系统与沃特世(Waters)Acquity UPLC光电二极管阵列检测器(商购自马萨诸塞州米尔福德的沃特世公司)一起使用并且采用科特克斯(Cortecs)C182.1x100mm 2.7μm柱，其用于分析下文所述的各种膜。图6示出了背景读取600；玻璃样品610；在120W的功率下用氦等离子体扫描20次处理的茂金属膜620；在150W的功率下用氦等离子体扫描40次处理的茂金属膜630；在150W的功率下用氦等离子体扫描80次处理的茂金属膜640；四个单独的10L塑料袋650、660、670、680；和双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯(bDtBPP)标准品690的UPLC的时间-波长色谱图。bDtBPP是已经显示出对细胞生长高度有害的可提取化合物。该化合物源自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(商品名Irgafos
Figure BDA0002469521850000101
)的分解，所述三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯是在许多聚乙烯(常用作生物处理容器，例如挠性一次性生物处理袋中的材料流体接触层的其中一种聚合物)制剂中存在的常见抗氧化剂添加剂。使用几种哺乳动物细胞系和掺有bDtBPP的生长培养基进行的细胞生长实验显示，在远低于百万分之几范围的浓度下具有有害作用。细胞对bDtBPP的响应迅速，并且导致线粒体膜电位显著降低。bDtBPP从基于聚乙烯的膜的迁移显示出是时间和温度依赖性的。另外，实验提示，将氧化的Irgafos 168暴露于电离辐射(例如γ照射)是产生大量可浸出bDtBPP的重要条件。
茂金属膜620、茂金属膜630和茂金属膜640中的每一者用大气压等离子体束处理，所述大气压等离子体束利用大于90W的激发功率来形成。用于形成等离子体的惰性气体是氦气，并且气体的流动速率为约14.5标准升/分钟(SLM)。高频等离子体发生器(13.56MHz)以连续/非丝状模式来使用。等离子体发生器包括等离子体出口，其位于离基材支承件表面约2.0mm至约3.0mm的位置。基材支承件为辊，并且每个膜被单独地放置在辊的表面上以待处理。
如从图6中可见到，相比于四个单独的10L塑料袋650、660、670、680，在150W下处理的每个茂金属膜展现出bDtBPP的浓度减小。相比于四个单独的10L茂金属塑料袋650、660、670、680，在150W的功率下用氦等离子体扫描40次来处理的茂金属膜630展现出bDtBPP的浓度减小。相比于四个单独的10L茂金属塑料袋650、660、670、680，在150W的功率下用氦等离子体扫描80次来处理的茂金属膜640展现出bDtBPP的浓度减小得更多。茂金属膜640的UPLC时间波长色谱图类似于玻璃样品610的UPLC时间波长色谱图。
由于对细胞生长的有害影响，bDtBPP在本文中为参照，因为其在比较图6所示的各UPLC时间波长色谱图时显示重要差异。然而，还应注意，四个单独的10L茂金属塑料袋650、660、670、680所展现出的许多其他可提取和可浸出化合物在根据本公开处理的膜620、630、640中也得到了显著减少或消除。事实上，相比于四个10L茂金属塑料袋650、660、670、680，根据本公开处理的膜620、630、640展现出可提取和可浸出物总含量有大于约70％的减少。因此，本公开的实施方式降低了聚合物膜中的bDtBPP的浓度，同时，本公开的实施方式还降低了可对至少一些细胞的生长有害的其他可提取和可浸出化合物的量。
不希望囿于任何特定理论，认为根据本公开的氦等离子体处理促进了聚合物膜的表面的交联和致密化，所述聚合物膜的表面旨在用作由聚合物膜形成的生物处理袋的流体接触层。氦等离子体处理被认为通过从聚合物膜的表面移除低分子量物质以及通过诱导聚合物膜的表面上的结晶度改变而减少了聚合物膜的表面上的可提取和可浸出化合物的存在。一般来说，由于由等离子体处理产生的电离能，产生了更多反应性物质。这些反应性物质可以促进交联，其从聚合物的表面驱逐出较小的分子并且形成相对较致密的聚合物表面。这种致密表面防止了氧气扩散，所述氧气扩散可导致TBPP的分解。
尽管本公开包括有限数量的实施方式，但是本领域技术人员得益于本公开，会理解能设计出其他的实施方式而不偏离本公开的范围。

Claims (26)

1.一种用于处理挠性聚合物基材的方法，所述方法包括：
使用大于约90W的功率，由惰性气体建立大气压等离子体束；
将等离子体束从等离子体出口引导向挠性聚合物基材的表面；以及
在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束，以形成经过处理的基材表面。
2.如权利要求1所述的方法，其中，建立大气压等离子体束包括：使用约120W至约220W的功率。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，建立大气压等离子体束包括：使用约140W至约200W的功率。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束包括：使等离子体束在聚合物基材的表面的小于整个表面区域的上方移动。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束包括：使等离子体束在聚合物基材表面的第一部分上方移动，然后使等离子体束在聚合物基材表面的第二部分上方移动。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束包括：使等离子体束相对于聚合物基材移动。
7.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束包括：使聚合物基材相对于等离子体束移动。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述惰性气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡中的至少一种。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将等离子体束引导向挠性聚合物基材的表面包括：将挠性聚合物基材的表面暴露于等离子体束并持续大于约0.5秒。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将等离子体束引导向挠性聚合物基材的表面包括：将挠性聚合物基材的表面暴露于等离子体束并持续约0.5秒至约5.0分钟。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将等离子体束引导向挠性聚合物基材的表面包括：将挠性聚合物基材的表面暴露于等离子体束并持续约1.0秒至约3.0分钟。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将等离子体束引导向挠性聚合物基材的表面包括：将挠性聚合物基材的表面暴露于等离子体束并持续约3.0秒至约1.0分钟。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将等离子体束引导向挠性聚合物基材的表面包括：将挠性聚合物基材的表面暴露于等离子体束并持续约5.0秒至约30秒。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述挠性聚合物基材位于基材支承件上。
15.如权利要求14所述的方法，其中，基材支承件能够围绕中心轴旋转，并且其中，在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束包括：使基材支承件围绕中心轴旋转，以使挠性聚合物的表面相对于等离子体出口移动。
16.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其中，所述挠性聚合物位于卷轴上。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述卷轴能够围绕中心轴旋转，并且其中，在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束包括：旋转第一卷轴并且缠绕来自第一卷轴的聚合物基材且围绕基材支承件缠绕，以使挠性聚合物的表面相对于等离子体出口移动。
18.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，建立大气压等离子体束包括：使惰性气体从惰性气体源流动到等离子体发生器的电极。
19.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，经过处理的聚合物基材表面包括的可提取和可浸出物总含量小于70％的未经处理的聚合物基材表面的可提取和可浸出物总含量。
20.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束包括：在聚合物基材的表面的相同部分上方扫描超过约10次。
21.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束包括：在聚合物基材的表面的相同部分上方扫描超过约40次。
22.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束包括：在聚合物基材的表面的相同部分上方扫描超过约60次。
23.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束包括：在聚合物基材的表面的相同部分上方扫描超过约80次。
24.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在聚合物基材的表面的至少一部分上方扫描等离子体束包括：在聚合物基材的表面的相同部分上方扫描约20次至约90次。
25.一种挠性聚合物基材，其通过如前述权利要求中任一项所述的方法来处理。
26.一种生物处理袋，其包括如权利要求25所述的挠性聚合物基材。
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