CN115777028A - 用于制备抗炎、抗细菌、抗真菌和杀病毒材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本文提供了通过沉积工艺制备金属基质复合材料的方法。本文所描述的金属基质复合材料用于抗炎、抗细菌、抗真菌和杀病毒应用。

Description

用于制备抗炎、抗细菌、抗真菌和杀病毒材料的方法
交叉引用
本申请要求于2020年4月6日提交的美国临时申请第63/006,044号的权益,其通过引用以其整体并入本文。
发明内容
本文描述了制备各种金属基质复合材料的各种方法,该方法包括在水蒸气以及一种或多种气体的存在下,在沉积室中将来自源的金属和金属氧化物中的一种或多种沉积至基底上,该一种或多种气体包含氧气,其中该源与基底分开至少5厘米的距离,进一步地,其中该方法不包括在所述沉积之前和/或期间,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。在一些实施方案中,所述沉积期间的基础压力为或大于约10-7托。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。在一些实施方案中,一种或多种气体还包含惰性气体。在一些实施方案中,将液态水注入沉积室外部的惰性气体流中,作为水蒸气进入沉积室。在一些实施方案中,氧气包含分子氧气。在一些实施方案中,分子氧气包含任何形式的分子氧气。在一些实施方案中,分子氧气选自O2、O3、O3 +、O2 +、O2 -、O3、O、O+、O-、离子化臭氧、亚稳态激发氧、自由电子、H2O2和OH。在一些实施方案中,将液态水注入惰性气体质量流量控制器上游的惰性气体流中。在一些实施方案中,一种或多种气体的总摩尔组成中存在约80%至约100%的惰性气体,存在约1%至约10%的氧气,并且存在约1%至约15%的水蒸气。在一些实施方案中,一种或多种气体的总组成中存在约92%至约94%的惰性气体,存在约3%至约5%的氧气,并且存在约2%至约3%的水蒸气。在一些实施方案中,一种或多种气体的总组成中存在约92.95%的惰性气体,存在约4.25%的氧气,并且存在约2.8%的水蒸气。在一些实施方案中,通过注射泵将液态水注入惰性气体流中。在一些实施方案中,通过注射泵以约0.5微升/分钟与约11微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。在一些实施方案中,通过注射泵以约7微升/分钟与约10微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。在一些实施方案中,通过注射泵以约9微升/分钟的流速将液态水注入惰性气体流中。在一些实施方案中,将液态水注入惰性气体质量流量控制器上游的惰性气体流中。在一些实施方案中,将液态水注入惰性气体质量流量控制器下游的惰性气体流中。在一些实施方案中,当水的组成高于总组成的1.02%时,将液态水注入惰性气体质量流量控制器下游的惰性气体流中。在一些实施方案中,将蒸气直接注入沉积室中。在一些实施方案中,惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约100SCCM与约600SCCM之间。在一些实施方案中,惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约350SCCM与约450SCCM之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约0.1SCCM与约100SCCM之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约1SCCM与约20SCCM之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约5SCCM与约10SCCM之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约8SCCM。在一些实施方案中,在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约20℃与约80℃之间的温度。在一些实施方案中,在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约40℃与约60℃之间的温度。在一些实施方案中,在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约50℃的温度。在一些实施方案中,距离为约1厘米至约20厘米。在一些实施方案中,距离为约5厘米至约15厘米。在一些实施方案中,距离为约10厘米。在一些实施方案中,该方法不包括将沉积室的内部压力降低至低于约10-7、10-6、10-5、10-4、10-3、0.01、0.1、1、10、100、760托或大气压的步骤。在一些实施方案中,金属是贵金属。在一些实施方案中,贵金属是银、金、铂、钯或其组合。在一些实施方案中,该方法包括将至少两种金属沉积在基底上。在一些实施方案中,至少两种金属包含银和金。在一些实施方案中,至少两种金属包含银和金,其中存在65%的银,并且存在35%的金。在一些实施方案中,至少两种金属包含银和金,其中存在35%的银,并且存在65%的金。在一些实施方案中,该方法还包括将另外的金属或金属氧化物沉积在基底上。在一些实施方案中,惰性气体是氩气。在一些实施方案中,在沉积期间沉积室的内部压力维持在约5毫托与约50毫托之间。在一些实施方案中,在沉积期间沉积室的内部压力维持在约35毫托与约45毫托之间。在一些实施方案中,在沉积期间沉积室的内部压力维持在约40毫托。在一些实施方案中,基底是固体。在一些实施方案中,固体包含金属箔、玻璃或硅。在一些实施方案中,基底表现出低释气。在一些实施方案中,基底是植入物。在一些实施方案中,植入物是支架。在一些实施方案中,支架是金属支架。在一些实施方案中,基底包含聚合物。在一些实施方案中,聚合物是高密度聚乙烯。在一些实施方案中,基底包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。在一些实施方案中,敷料包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。在一些实施方案中,敷料包含在由高密度聚乙烯制成的网状结构中的两个之间的吸收层。在一些实施方案中,沉积包括溅射。在一些实施方案中,溅射是DC磁控管溅射。在一些实施方案中,溅射功率为约190瓦至约950瓦。在一些实施方案中,溅射功率为约380瓦至约760瓦。在一些实施方案中,溅射功率为约570瓦至约684瓦。在一些实施方案中,溅射功率密度为约0.7瓦/cm2至约3.3瓦/cm2。在一些实施方案中,溅射功率密度为约1.3至约2.7瓦/cm2。在一些实施方案中,溅射功率密度为约2.0至约2.4瓦/cm2。在一些实施方案中,溅射功率密度为约2.4瓦/cm2。在一些实施方案中,存在约95%至约96%的惰性气体,存在约1%至约4.5%的氧气,并且水蒸气为约2.8%,并且其中溅射功率密度为约2.4W/cm2。在一些实施方案中,在沉积之后,将金属基质复合材料暴露于至少200ppm的二氧化碳环境。
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法,该方法包括在一种或多种气体的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,该一种或多种气体包含氧气,其中该方法不包括在所述沉积之前和/或期间,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。
本文描述了各种金属基质复合材料,其包含金属的晶粒间原子(intergrainatom)、金属氧化物和金属的晶粒,其中晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,其中晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%。在一些实施方案中,金属的晶粒间原子、金属氧化物、氧、水和金属的晶粒,其中晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,其中晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%,并且其中氧按重量计占金属基质复合材料的至少2%。在一些实施方案中,金属的晶粒间原子、金属氧化物、氧、水和金属的晶粒,其中晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,其中晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%,并且其中水按重量计占金属基质复合材料的小于4%。在一些实施方案中,晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,并且金属的晶粒间原子占材料的每单位表面积的约50%至材料的每单位表面积的约20%。在一些实施方案中,晶粒的中值大小在约5nm与约15nm之间,并且金属的晶粒间原子占材料的每单位表面积的约40%至材料的每单位表面积的约20%。在一些实施方案中,第二金属的晶粒间原子和中值大小在约2nm与约15nm之间的第二金属的晶粒,其中第二金属的晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%。在一些实施方案中,金属基质复合材料包含Ag2CO3
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法,该方法包括在水蒸气以及一种或多种气体的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,该一种或多种气体包含氧气,其中至少一种金属和金属氧化物的沉积来自与基底分开至少5厘米距离的源,进一步地,其中该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。
本文描述了各种金属基质复合材料,其包含金属的晶粒间原子、金属氧化物、氧、水和中值大小在约2nm与约15nm之间的金属的晶粒,其中晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%,其中金属基质复合材料通过包括以下步骤的方法制成:在水蒸气以及一种或多种气体的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,该一种或多种气体包含氧气,其中至少一种金属和金属氧化物的沉积来自与基底分开至少5厘米距离的源,进一步地,其中该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。在一些实施方案中,在沉积期间沉积室的内部压力维持在约5毫托与约50毫托之间。在一些实施方案中,在沉积期间沉积室的内部压力维持在约35毫托与约45毫托之间。在一些实施方案中,在沉积期间沉积室的内部压力维持在约40毫托。在一些实施方案中,氧气包含分子氧气。在一些实施方案中,分子氧气包含任何形式的分子氧气。在一些实施方案中,分子氧气选自O2、O3、O3 +、O2 +、O2 -、O3、O、O+、O-、离子化臭氧、亚稳态激发氧、自由电子、H2O2和OH。
援引并入
本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请通过引用并入本文,其程度如同每个单独的出版物、专利或专利申请被明确且单独地表明通过引用并入。
附图说明
本发明的新颖特征在所附权利要求书中特别阐述。通过参考以下对其中利用了本发明原理的说明性实施方案进行阐述的详细描述和附图,将更好地理解本发明的特征和优点,在附图中:
图1示出了由包围吸收层的两个网状层制成的敷料。网状层涂覆有金属基质复合材料。敷料通过超声波焊接粘合在一起。
图2A示出了加入至氩气工作气体的水对氢氧化铵可溶性银的影响和684瓦(380伏下1.8安)溅射功率。图2B示出了抗微生物测定的表现。
图3A示出了加入至氩气工作气体的水对氢氧化铵可溶性银的影响和571瓦(380伏下1.5安)溅射功率。图3B示出了加入至氩气工作气体的水对银薄膜的抗微生物活性的影响。
图4示出了通过加入至氩气工作气体的可变水平的水和2%氧气所产生的对铵可溶性银的量的影响。
图5A示出了加入至氩气工作气体的水和氧气对氢氧化铵可溶性Ag的影响和571瓦(380伏下1.5安)溅射功率。图5B示出了抗微生物测定的表现。
图6A示出了加入至氩气工作气体的水对金属基质复合材料的抗微生物活性的影响,该金属基质复合材料由氩气中沉积的35%银和65%金的合金组成,其中不同流速的液态水中不存在氧气。图6B示出了加入至氩气工作气体的水对金属基质复合材料的抗微生物活性的影响,该金属基质复合材料由有水和无水时不同氧气水平中沉积的35%银和65%金的合金组成。
图7A-图7B示出了使用本文所述的基于水的溅射工艺的材料的结果。如图7A所示,观察到所有这种材料比爱银康(Acticoat)敷料更快地减少红斑。如图7B所示,注意到水肿也有相似的结果。
图8A-图8C示出了市售的纳米晶体材料(图8A)和通过本文所述方法合成的金属基质复合材料(图8B-图8C)的X射线衍射光谱。
具体实施方式
I.总体概述
本文提供了通过沉积工艺制备金属基质复合材料的方法。本文公开的金属基质复合材料用于抗炎、抗细菌、抗真菌和杀病毒应用。用于伤口的敷料、溶液和试剂盒。本文所述的金属基质复合材料可用于涉及敷料、溶液和试剂盒的应用,用于治疗炎性皮肤病况,包括烧伤、慢性伤口、外科手术疤痕、银屑病湿疹和特应性皮炎。敷料、涂层、溶液和试剂盒(包括溶液的制备)可用于特定部位应用,包括膀胱病况(例如尿路感染、输尿管生物膜和间质性膀胱炎)、肺(例如急性呼吸窘迫综合征、病毒性和细菌性肺炎)、眼科(例如病毒性结膜炎、慢性眼部感染和眼部外科手术)、普通外科手术(例如整形外科手术、外科手术粘连、腹腔镜检查和机器人外科手术)、疣、心脏、创伤性损伤、移植物和受感染的植入物。
本文公开了涉及使用复杂工作气体混合物的物理气相沉积工艺的各种方法。在一些实施方案中,工作气体组成包括氩气(80%-99.9%)、氧气(0%-20%)和水蒸气。在一些实施方案中,通过氩气流线中0-100℃的水温控制水蒸气,氩气流线控制水的蒸气压并允许根据需要或多或少地夹带在工作中。通常使用50-90℃的水温。可替代地,较低的水温可以与喷雾器一起使用,以引入小气泡来将更多的水夹带至工作气流中。
在某些方面,本文公开了利用沉积工艺的方法。在一些实施方案中,沉积工艺是溅射工艺,其涉及基于金属的等离子体的独特结构和组成,形成独特纳米结构的金属基质。在一些实施方案中,金属基质复合材料可以由银、氧化银和氢氧化银组成。在各个方面,沉积过程期间形成的氧化物和氢氧化物限制了进入的银原子的吸附原子扩散,有效地将这些原子作为纳米结构捕获在较高能量的位置。在一些实施方案中,这具有产生大量晶粒间原子的附加益处。通常,这些原子存在于所有材料中,但是随着晶粒大小下降至低于20nm,它们的数量随着晶界数量的增加而变得显著。在一些方面,当晶粒大小接近5nm时,晶粒间原子可以接近基质组成的40%-50%。晶粒间原子的量影响材料的化学和物理特性,其显著改变生物学特性。
本文描述了制备金属基质复合材料的方法,其不需要将系统抽吸至低压(高真空)以除去水。在一些实施方案中,在沉积工艺中包括水。除了改变材料的生物学特性之外,本文所述的各种方法比其他物理气相沉积工艺运行起来显著更便宜。在不涉及本文所述方法的这些其他物理气相沉积工艺中,在开始过程之前,将沉积室抽空至10-7托的压力,以从系统中除去水,因为它将通过在表面上形成氧化物而使靶(例如Al和Ta)“中毒”。在这种情况下,Ag-O键比Ag-Ag键弱,因此当它们形成时,它们从表面被溅射掉,因此靶不会中毒。在本文所述的各种方法的一些实施方案中包括水,因此允许在开始溅射之前更少地抽空沉积室(更高的基础压力),因为不必除去水。在一些实施方案中,在沉积之前更少地抽空沉积室允许更经济的过程。
II.定义
除非上下文另有明确规定,否则如在本说明书和所附权利要求中所用,单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指代。因此,例如,提及“所述方法”包括本文所述类型的一种或多种方法和/或步骤,这对于本领域技术人员来说在阅读本公开等后将变得显而易见。
当提及可测量值(例如量、持续时间等)时,如本文所用的“约”是指涵盖给定值的±20%或±10%,或±5%,或甚至±1%的变化,因为这种变化适用于公开的组成或进行公开的方法。在某些方面,本文公开了一种方法。
金属基质复合材料(MMC)是具有至少两个组成部分的复合材料,一个组成部分必须是金属,另一个材料可以是不同的金属或另一种材料,例如陶瓷或有机化合物。当存在至少三种材料时,其被称为混杂复合材料。
(https://en.wikipedia.org/wiki/Metal_matrix_composite)。
等离子体是准中性离子化气体。因此,它们由正离子和负离子、电子、自由基、光子、亚稳态以及激发和中性原子和分子组成。(Fatemeh Rezaei,1,*Patrick Vanraes,2Anton Nikiforov,1Rino Morent,1和Nathalie De Geyter1.Applications of Plasma-Liquid Systems:A Review.Materials(Basel).2019年9月;12(17):2751.2019年8月27日在线公布.doi:10.3390/ma12172751,PMCID:PMC674778,PMID:31461960https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6747786/)。
等离子体中产生的氧物质(O2+、O2-、O3、O、O+、O-、离子化臭氧、亚稳态激发氧和自由电子(https://allwin21.com/plasma-cleaning/)。
已知水主要分解为氢原子和羟基自由基,并且羟基自由基可进一步形成氢和氧原子。(Shuaibov,AK&Shimon,L.&Dashchenko,AI&Shevera,Igor.(2001).Opticalcharacteristics of the plasma of a glow discharge in a He/H2O mixture.PlasmaPhysics Reports.27.897-900.10.1134/1.1409723.)
“SCCM”是指标准立方厘米/分钟。
“CFU”是指菌落形成单位。
“AAS”是指原子吸收光谱。
除非另有定义,否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的通常理解相同的含义。
III.方法
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法,该方法包括在水蒸气以及一种或多种气体的存在下,在沉积室中将来自源的金属和金属氧化物中的一种或多种沉积至基底上,该一种或多种气体包含氧气,其中源与基底分开至少5厘米的距离,进一步地,其中该方法不包括在沉积期间,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法,其中将液态水注入沉积室外部的惰性气体流中,作为水蒸气进入沉积室。在一些实施方案中,将液态水注入惰性气体质量流量控制器上游的惰性气体流中。在一些实施方案中,通过注射泵将液态水注入惰性气体流中。在一些实施方案中,其中通过注射泵以约0.5微升/分钟与约11微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。在一些实施方案中,通过注射泵以约7微升/分钟与约10微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。在一些实施方案中,通过注射泵以约9微升/分钟的流速将液态水注入惰性气体流中。
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约20℃与约90℃之间的温度。在一些实施方案中,在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约40℃与约60℃之间的温度。在一些实施方案中,在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约50℃的温度。
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法,其中一种或多种气体存在于沉积室中。在一些实施方案中,一种或多种气体是惰性气体。在一些实施方案中,惰性气体是氩气。在一些实施方案中,惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约100SCCM与约600SCCM之间。在一些实施方案中,惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约350SCCM与约450SCCM之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约0.1SCCM与约100SCCM之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约1SCCM与约20SCCM之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约5SCCM与约10SCCM之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约8SCCM。
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法,其中一种或多种气体存在于沉积室中。在一些实施方案中,一种或多种气体是惰性气体。在一些实施方案中,惰性气体是氩气。在一些实施方案中,惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约100SCCM与约600SCCM之间,其中靶的有效面积在约100cm2与1000cm2之间。在一些实施方案中,惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约350SCCM与约450SCCM之间,其中靶的有效面积在约100cm2与1000cm2之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约0.1SCCM与约100SCCM之间,其中靶的有效面积在约100cm2与1000cm2之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约1SCCM与约20SCCM之间,其中靶的有效面积在约100cm2与1000cm2之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约5SCCM与约10SCCM之间,其中靶的有效面积在约100cm2与1000cm2之间。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约8SCCM,其中靶的有效面积在约100cm2与1000cm2之间。
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法,其中一种或多种气体存在于沉积室中。在一些实施方案中,一种或多种气体是惰性气体。在一些实施方案中,惰性气体是氩气。在一些实施方案中,惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约100SCCM与约600SCCM之间,其中靶的有效面积为约250cm2至约300cm2。在一些实施方案中,惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约350SCCM与约450SCCM之间,其中靶的有效面积为约250cm2至约300cm2。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约0.1SCCM与约100SCCM之间,其中靶的有效面积为约250cm2至300cm2。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约1SCCM与约20SCCM之间,其中靶的有效面积为约250cm2至300cm2。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约5SCCM与约10SCCM之间,其中靶的有效面积为约250cm2至300cm2。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约8SCCM,其中靶的有效面积为约250cm2至300cm2
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法,其中一种或多种气体存在于沉积室中。在一些实施方案中,一种或多种气体是惰性气体。在一些实施方案中,惰性气体是氩气。在一些实施方案中,惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约100SCCM与约600SCCM之间,其中靶的有效面积为约284cm2。在一些实施方案中,惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约350SCCM与约450SCCM之间,其中靶的有效面积为约284cm2。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约0.1SCCM与约100SCCM之间,其中靶的有效面积为约284cm2。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约1SCCM与约20SCCM之间,其中靶的有效面积为约284cm2。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约5SCCM与约10SCCM之间,其中靶的有效面积为约284cm2。在一些实施方案中,氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约8SCCM,其中靶的有效面积为约284cm2
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法,其中源和基底分开一定距离。在一些实施方案中,源是包含金属的靶。在一些实施方案中,距离为约1厘米至约20厘米。在一些实施方案中,距离为约5厘米至约15厘米。在一些实施方案中,距离为约10厘米。
本文描述了制备金属基质复合材料的方法,其中该方法不包括将沉积室的内部压力降低至低于约1×10-7、1×10-6、1×10-5、1×10-4、1×10-3、0.01、0.1、1、10、100、760托或大气压的步骤。
在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约1×10-8托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约1×10-7托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约1×10-6托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约1×10-5托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约1×10-5托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约1×10-4托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约1×10-3托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约1×10-2托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约0.1托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约1托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约10托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约100托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约760托的步骤。在一些实施方案中,该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于大气压的步骤。
本文描述了沉积金属的方法。在一些实施方案中,金属是贵金属。在一些实施方案中,贵金属是银、金、铂、钯或其组合。在一些实施方案中,该方法包括将至少两种金属沉积在基底上。在一些实施方案中,至少两种金属包含银和金。在一些实施方案中,至少两种金属包含银和金,其中存在65%的银,并且存在35%的金。在一些实施方案中,至少两种金属包含银和金,其中存在35%的银,并且存在65%的金。
在一些实施方案中,该方法还包括将另外的金属或金属氧化物沉积在基底上。
本文描述了制备金属基质材料的各种方法,其中将一种或多种气体引入沉积室中。在一些实施方案中,一种或多种气体包含惰性气体。在一些实施方案中,惰性气体是氩气。在一些实施方案中,在沉积期间沉积室的内部压力维持在约5毫托与约50毫托之间。在一些实施方案中,在沉积期间沉积室的内部压力维持在约35毫托与约45毫托之间。在一些实施方案中,在沉积期间沉积室的内部压力维持在约40毫托。在一些实施方案中,沉积室的内部压力为约1毫托至约100毫托。在一些实施方案中,沉积室的内部压力为约1毫托至约10毫托、约1毫托至约20毫托、约1毫托至约30毫托、约1毫托至约40毫托、约1毫托至约50毫托、约1毫托至约100毫托、约10毫托至约20毫托、约10毫托至约30毫托、约10毫托至约40毫托、约10毫托至约50毫托、约10毫托至约100毫托、约20毫托至约30毫托、约20毫托至约40毫托、约20毫托至约50毫托、约20毫托至约100毫托、约30毫托至约40毫托、约30毫托至约50毫托、约30毫托至约100毫托、约40毫托至约50毫托、约40毫托至约100毫托,或约50毫托至约100毫托。在一些实施方案中,沉积室的内部压力为约1毫托、约10毫托、约20毫托、约30毫托、约40毫托、约50毫托,或约100毫托。在一些实施方案中,沉积室的内部压力为至少约1毫托、约10毫托、约20毫托、约30毫托、约40毫托,或约50毫托。在一些实施方案中,沉积室的内部压力为至多约10毫托、约20毫托、约30毫托、约40毫托、约50毫托,或约100毫托。
本文描述了制备沉积至基底上的金属基质复合材料的各种方法。在一些实施方案中,基底是固体。在一些实施方案中,固体包含金属箔、玻璃或硅。在一些实施方案中,基底表现出低释气。在一些实施方案中,基底是植入物。在一些实施方案中,植入物是支架。在一些实施方案中,支架是金属支架。在一些实施方案中,基底包含聚合物。在一些实施方案中,聚合物是高密度聚乙烯。在一些实施方案中,基底包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。在一些实施方案中,敷料包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。在一些实施方案中,敷料包含在由高密度聚乙烯制成的网状结构中的两个之间的吸收层。在一些实施方案中,基底在沉积室内部以线性方式移动。在一些实施方案中,基底在沉积室内部以旋转方式移动。
本文描述了制备金属基质复合材料的方法,其中该方法包括沉积金属的步骤。在一些实施方案中,沉积包括溅射。在一些实施方案中,溅射是DC磁控管溅射。在一些实施方案中,溅射功率为约190瓦至约950瓦(380伏下0.5至2.5安)。在一些实施方案中,溅射功率为约380瓦至约760瓦(380V下1安至2安)。在一些实施方案中,溅射功率为约571瓦(380伏下1.5安)。在一些实施方案中,溅射功率为约10瓦至约1,000瓦。在一些实施方案中,溅射功率为约10瓦至约100瓦、约10瓦至约200瓦、约10瓦至约500瓦、约10瓦至约1,000瓦、约100瓦至约200瓦、约100瓦至约500瓦、约100瓦至约1,000瓦、约200瓦至约500瓦、约200瓦至约1,000瓦,或约500瓦至约1,000瓦。在一些实施方案中,溅射功率为约10瓦、约100瓦、约200瓦、约500瓦,或约1,000瓦。在一些实施方案中,溅射功率为至少约10瓦、约100瓦、约200瓦,或约500瓦。在一些实施方案中,溅射功率为至多约100瓦、约200瓦、约500瓦,或约1,000瓦。
本文描述了制备金属基质复合材料的方法,其中该方法包括沉积金属的步骤。在一些实施方案中,沉积包括溅射。在一些实施方案中,溅射是DC磁控管溅射。在一些实施方案中,溅射功率密度为约。在一些实施方案中,功率密度为约0.1W/cm2至约3W/cm2。在一些实施方案中,功率密度为约0.1W/cm2至约0.9W/cm2、约0.1W/cm2至约1.5W/cm2、约0.1W/cm2至约1.8W/cm2、约0.1W/cm2至约2W/cm2、约0.1W/cm2至约2.5W/cm2、约0.1W/cm2至约3W/cm2、约0.9W/cm2至约1.5W/cm2、约0.9W/cm2至约1.8W/cm2、约0.9W/cm2至约2W/cm2、约0.9W/cm2至约2.5W/cm2、约0.9W/cm2至约3W/cm2、约1.5W/cm2至约1.8W/cm2、约1.5W/cm2至约2W/cm2、约1.5W/cm2至约2.5W/cm2、约1.5W/cm2至约3W/cm2、约1.8W/cm2至约2W/cm2、约1.8W/cm2至约2.5W/cm2、约1.8W/cm2至约3W/cm2、约2W/cm2至约2.5W/cm2、约2W/cm2至约3W/cm2,或约2.5W/cm2至约3W/cm2。在一些实施方案中,功率密度为约0.1W/cm2、约0.9W/cm2、约1.5W/cm2、约1.8W/cm2、约2W/cm2、约2.5W/cm2,或约3W/cm2。在一些实施方案中,功率密度为至少约0.1W/cm2、约0.9W/cm2、约1.5W/cm2、约1.8W/cm2、约2W/cm2,或约2.5W/cm2。在一些实施方案中,功率密度为至多约0.9W/cm2、约1.5W/cm2、约1.8W/cm2、约2W/cm2、约2.5W/cm2,或约3W/cm2
本文描述了制备金属基质复合材料的方法,该方法包括在一种或多种气体的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,该一种或多种气体包含氧气,其中该方法不包括将沉积室的内部压力降低至低于约10-7毫托的步骤。
本文描述了制备金属基质复合材料的方法,该方法包括在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,该方法包括用一种或多种惰性气体和氧气组合对沉积室加压,其中至少一种金属和金属氧化物的沉积来自与基底分开至少5厘米距离的源。
本文描述了制备金属基质复合材料的方法,该方法包括在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,其中复杂工作气体混合物包含惰性气体、氧气和水蒸气。
在一些实施方案中,沉积的持续时间为约0.01小时至约100小时。在一些实施方案中,沉积的持续时间为约0.01小时至约0.1小时、约0.01小时至约1小时、约0.01小时至约50小时、约0.01小时至约100小时、约0.1小时至约1小时、约0.1小时至约50小时、约0.1小时至约100小时、约1小时至约50小时、约1小时至约100小时,或约50小时至约100小时。在一些实施方案中,沉积的持续时间为约0.01小时、约0.1小时、约1小时、约50小时,或约100小时。在一些实施方案中,沉积的持续时间为至少约0.01小时、约0.1小时、约1小时,或约50小时。在一些实施方案中,沉积的持续时间为至多约0.1小时、约1小时、约50小时,或约100小时。
在一些实施方案中,沉积大于100小时。在一些实施方案中,在具有20个阴极的机器中时间为50小时,其中基底在卷对卷过程(roll to roll process)中以20.8米/小时的线性速率移动。
在一些实施方案中,使用水与氧气和惰性气体将纳米晶体贵金属沉积在基底上。在一些实施方案中,该方法在惰性气体的存在下利用水和氧气之间的协同关系。
在一些实施方案中,水和氧气的存在允许以比仅使用氧气可能的功率高得多的功率沉积如本文所述的金属基质复合材料。在这种实施方案中,更高的功率导致更高的反应速度。在这种实施方案中,在2.4瓦/cm2下存在95.75%的氩气,并且使用4.25%的氧气。
在一些实施方案中,在溅射之前获得低基础压力。在这种实施方案中,通过在撞击等离子体之前引入工作气体中的氧气来开始过程。
本文描述了制备金属基质复合材料的方法。在一些实施方案中,在如本文所述方法的沉积步骤之后,将金属基质复合材料暴露于二氧化碳环境。在一些实施方案中,二氧化碳以约100ppm至约1,000,000ppm存在于二氧化碳环境中。在一些实施方案中,二氧化碳以约100ppm至约200ppm、约100ppm至约400ppm、约100ppm至约1,000ppm、约100ppm至约1,000,000ppm、约200ppm至约400ppm、约200ppm至约1,000ppm、约200ppm至约1,000,000ppm、约400ppm至约1,000ppm、约400ppm至约1,000,000ppm,或约1,000ppm至约1,000,000ppm存在于二氧化碳环境中。在一些实施方案中,二氧化碳以约100ppm、约200ppm、约400ppm、约1,000ppm,或约1,000,000ppm存在于二氧化碳环境中。在一些实施方案中,二氧化碳以至少约100ppm、约200ppm、约400ppm,或约1,000ppm存在于二氧化碳环境中。在一些实施方案中,二氧化碳以至多约200ppm、约400ppm、约1,000ppm,或约1,000,000ppm存在于二氧化碳环境中。在一些实施方案中,二氧化碳环境是纯二氧化碳。
A.抗微生物作用的测定
本文描述了测定金属基质复合材料的抗微生物作用的各种方法。在一些实施方案中,使用对数减少值(log reduction)测试来测试涂层的抗微生物作用。在一些实施方案中,通过用铜绿假单胞菌(P.Aeruginosa)的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。在一些实施方案中,该方法产生1.05×109CFU接种物。在一些实施方案中,敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。在一些实施方案中,将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿(Petri dish)的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。在一些实施方案中,将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。在一些实施方案中,然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在一些实施方案中,在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。在一些实施方案中,使用以下等式:
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
在一些实施方案中,然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
B.测定敷料中银的总量
本文描述了测定敷料中银的总量的各种方法。在一些实施方案中,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
C.测定敷料中氢氧化铵可溶性银的量
本文描述了测定氢氧化铵可溶性银的量的各种方法。在一些实施方案中,通过溶解金属基质复合材料来估计敷料中氧化银的量。在一些实施方案中,将1平方英寸的敷料浸入20mL 14.5摩尔氢氧化铵中,持续10分钟。在一些实施方案中,将10mL该溶液在40mL水中稀释,并使用原子吸收光谱(AAS)进行分析。
通常,本公开的方法包括制备金属基质复合材料。通常,金属基质复合材料的特征在于,将其溶于氢氧化铵中,并使用AAS来分析溶解的材料。图2A示出了水对氢氧化铵可溶性银的影响和684瓦(380伏下1.8安)。y轴表示由AAS表征的氢氧化铵可溶性银的百分比。x轴表示该方法中所用的液态水的流速,在进入沉积室时或之前形成水蒸气。图2B示出了当在一些情况下使用684瓦并且以微升/分钟计的各种流速引入液态水时,水对金属基质复合材料的抗微生物活性的影响。y轴表示CFU/毫升的对数减少值。x轴表示该方法中所用的液态水的流速,在进入沉积室时或之前形成水蒸气。
在各种情况下,本文所述的本公开的方法包括制备金属基质复合材料。通常,金属基质复合材料的特征在于,将其溶于氢氧化铵中,并使用AAS来分析溶解的材料。图3A示出了水对氢氧化铵可溶性银的影响和571瓦(380伏下1.5安)。y轴表示由AAS表征的氢氧化铵可溶性银的百分比。x轴表示该方法中所用的液态水的流速,在进入沉积室时或之前形成水蒸气。图3B示出了当在一些情况下使用685瓦(380伏下1.8安)的溅射功率并且以微升/分钟计的各种流速引入液态水时,水对金属基质复合材料的抗微生物活性的影响。y轴表示CFU/mL的对数减少值。x轴表示该方法中所用的液态水的流速,在进入沉积室时或之前形成水蒸气。
在各种情况下,本文所述的本公开的方法包括制备金属基质复合材料。通常,金属基质复合材料的特征在于,将其溶于氢氧化铵中,使用AAS来分析溶解的材料。图4示出了通过可变水平的液态水和每次运行所用的恒定的2%氧气所产生的对铵可溶性银的量的影响。y轴表示由AAS表征的氢氧化铵可溶性银的百分比。x轴表示该方法中所用的液态水的流速,在进入沉积室时或之前形成水蒸气。
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法。在一些实施方案中,金属基质复合材料的特征在于氢氧化铵可溶性银的量。图5A示出了H2O和O2对氢氧化铵可溶性Ag的影响和571瓦(380伏下1.5安)。y轴表示由AAS表征的氢氧化铵可溶性银的百分比。x轴表示流入沉积室的氧气的各种百分比。实线迹线表示在使用571瓦的溅射功率和9微升/分钟的液态水流速的方法的一些实施方案中,从形成的金属基质复合材料获得的数据。虚线迹线表示在使用571瓦的溅射功率以及无液态水的方法的一些实施方案中,从形成的金属基质复合材料获得的数据。图5B示出了有水和无水时铜绿假单胞菌对氧气浓度的对数减少值。y轴表示CFU/毫升的对数减少值。x轴表示流入沉积室的氧气的各种百分比。虚线迹线表示在使用571瓦的溅射功率以及无液态水的方法的一些实施方案中,从形成的金属基质复合材料获得的数据。实线迹线表示在使用571瓦的溅射功率和9微升/分钟的液态水流速的方法的一些实施方案中,从形成的金属基质复合材料获得的数据。
图6A示出了水对氩气中沉积的Ag/Au(35%/65%)合金的抗微生物活性的影响。y轴表示CFU/毫升的对数减少值。x轴表示在以微升/分钟计的各种流速下使用的液态水的量。图6B示出了水对金属基质复合材料的抗微生物活性的影响,该金属基质复合材料由不同氧气浓度下沉积的35%银和65%金薄膜组成。y轴表示CFU/毫升的对数减少值。x轴表示存在于沉积室的氧气的百分比。实线迹线表示在8微升/分钟的液态水流速下包含35%银和65%金的金属基质复合材料的测定表现。虚线迹线表示不使用水时包含35%银和65%金的金属基质复合材料的测定表现。
IV.材料
本文描述了金属基质复合材料的各种组成。在一些实施方案中,金属基质复合材料包含金属的晶粒间原子,其中金属的晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,其中晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%。在一些实施方案中,晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,并且金属的晶粒间原子占材料的每单位表面积的约50%至材料的每单位表面积的约20%。在一些实施方案中,晶粒的中值大小在约5nm与约15nm之间,并且金属的晶粒间原子占材料的每单位表面积的约40%至材料的每单位表面积的约20%。
在一些实施方案中,第二金属的晶粒间原子和第二金属的晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,其中第二金属的晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%。
在一些实施方案中,金属是银或金。在一些实施方案中,金属是银和金合金。在一些实施方案中,金属基质复合材料的膜含有金属、反应产物、未反应的氧和水。在一些实施方案中,反应产物是金属的氧化物。在一些实施方案中,金属是贵金属。
在一些实施方案中,金属基质复合材料包含小于20%的氧。在一些实施方案中,金属基质复合材料包含大于1%的氧。在一些实施方案中,金属基质复合材料包含小于6%的氧。在一些实施方案中,金属基质复合材料包含大于2%的氧。在一些实施方案中,银复合材料包含小于6%的氧。在一些实施方案中,银基质复合材料含有6%的氧,其中氧化银中含有4%的氧,其余的氧来自水和分子氧。在一些实施方案中,银基质复合材料包含60%的可溶于氨的材料,其中银金属中含有约38%至约40%的银,并且氧化银中含有约52%至56%的银。在这种实施方案中,银基质复合材料包含约4%至6%的氧化银、水和分子氧形式的氧。在一些实施方案中,金属基质复合材料含有至少2%的来自氧化银、水和分子氧的氧。
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法。在一些实施方案中,金属基质复合材料是用于至少涉及伤口护理的应用的敷料。在一些实施方案中,敷料包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。在一些实施方案中,敷料包含在由高密度聚乙烯制成的网状结构中的两个之间的吸收层。在一些实施方案中,基底包含聚合物。在一些实施方案中,聚合物是高密度聚乙烯。在一些实施方案中,基底包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。图1示出了由包围棉质吸收层的两个网状层制成的敷料。网状层涂覆有金属基质复合材料。敷料通过超声波焊接粘合在一起。
本文描述了制备金属基质复合材料的各种方法。在一些实施方案中,金属基质复合材料从基底移除。在一些实施方案中,通过至少部分溶于溶液中来移除金属基质复合材料。在一些实施方案中,通过至少部分溶于水溶液中来移除金属基质复合材料。在一些实施方案中,水溶液的pH为约3-10。在一些实施方案中,水溶液的pH范围为约4-9。在一些实施方案中,水溶液的pH范围为约6-8。在一些实施方案中,水溶液的pH为约7。在一些实施方案中,水溶液通过用于肺部应用的递送装置施用至患者。在一些实施方案中,递送装置是喷雾器。在一些实施方案中,水溶液用于支气管肺泡灌洗(BAL)。
本文描述了制备用于治疗红斑和水肿的金属基质复合材料的各种方法。在一些实施方案中,包含由本文所述的各种方法和组成制备的金属基质复合材料的敷料用于治疗红斑或水肿。图7A-B总结了这种治疗的结果。如图7A所示,经发现,使用本文所述方法产生的包含各种量的金、银或其组合的各种金属基质复合材料比爱银康敷料更快地减少红斑。图7A的y轴表示红斑评分,x轴表示以天计的时间。红斑评分范围为1至4,其中较大的数表示更严重的病况。第一种治疗使用盐水对照,并表示为粗线系列。第二种治疗使用爱银康,并表示为小破折号虚线。第三种治疗使用通过本文所述方法制成的金属基质复合材料,其含有比银更大百分比的金,并由大破折号虚线表示。第四种治疗使用通过本文所述方法制成的金属基质复合材料,其含有比银更小百分比的金,并由大破折号-点虚线系列表示。第五种治疗使用通过本文所述方法制成的金属基质复合材料,其含有银、氧、氩气、水或其组合,并由中破折号虚线系列表示。图7B表示各种敷料用于治疗水肿的应用结果,该敷料含有通过本文所述方法制备的金属基质复合材料的各种实施方案。结果以与图7A所述相同的方式呈现。
在一些实施方案中,X射线衍射用于表征材料。图8A-C示出了市售的纳米晶体材料(图8A)和通过本文所述方法合成的金属基质复合材料(图8B-C)的X射线衍射光谱。
编号的实施方案
以下实施方案列举了本文公开的特征组合的非限制性排列。也考虑特征组合的其他排列。特别地,这些编号的实施方案中的每一个被考虑为依赖于或与每个先前或后续编号的实施方案相关,独立于它们所列出的顺序。1.一种制备金属基质复合材料的方法,该方法包括在水蒸气以及一种或多种气体的存在下,在沉积室中将来自源的金属和金属氧化物中的一种或多种沉积至基底上,该一种或多种气体包含氧气,其中该源与基底分开至少5厘米的距离,进一步地,其中该方法不包括在所述沉积之前和/或期间,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。2.根据实施方案1的方法,进一步地,其中所述沉积期间的基础压力为或大于约10-7托。3.根据实施方案1或2的方法,进一步地,其中该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。4.根据实施方案1-3中任一项的方法,其中一种或多种气体还包含惰性气体。5.根据实施方案1-4中任一项的方法,其中将液态水注入沉积室外部的惰性气体流中,作为水蒸气进入沉积室。6.根据实施方案1-5中任一项的方法,其中氧气包含分子氧气。7.根据实施方案1-6中任一项的方法,其中分子氧气包含任何形式的分子氧气。8.根据实施方案1-6中任一项的方法,其中分子氧气选自O2、O3、O3+、O2+、O2-、O3、O、O+、O-、离子化臭氧、亚稳态激发氧、自由电子、H2O2和OH。9.根据实施方案1-8中任一项的方法,其中将液态水注入惰性气体质量流量控制器上游的惰性气体流中。10.根据实施方案1-9中任一项的方法,其中一种或多种气体的总摩尔组成中存在约90%至约99%的惰性气体,存在约1%至约10%的氧气,并且存在约0.01%至约5%的水蒸气。11.根据实施方案1-10中任一项的方法,其中一种或多种气体的总组成中存在约94%至约96%的惰性气体,存在约1%至约5%的氧气,并且存在约0.01%至约2%的水蒸气。12.根据实施方案1-11中任一项的方法,其中一种或多种气体中存在约95%至约96%的惰性气体,存在约1%至约4.5%的氧气,并且存在约0.03%至约1.02%的水蒸气。13.根据实施方案1-12中任一项的方法,其中通过注射泵将液态水注入惰性气体流中。14.根据实施方案1-13中任一项的方法,其中通过注射泵以约0.5微升/分钟与约11微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。15.根据实施方案1-14中任一项的方法,其中通过注射泵以约7微升/分钟与约10微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。16.根据实施方案1-15中任一项的方法,其中通过注射泵以约9微升/分钟的流速将液态水注入惰性气体流中。17.根据实施方案1-16中任一项的方法,其中将液态水注入惰性气体质量流量控制器上游的惰性气体流中。18.根据实施方案1-17中任一项的方法,其中将液态水注入惰性气体质量流量控制器下游的惰性气体流中。19.根据实施方案1-18中任一项的方法,其中当水的组成高于总组成的1.02%时,将液态水注入惰性气体质量流量控制器下游的惰性气体流中。20.根据实施方案1-19中任一项的方法,其中将蒸气直接注入沉积室中。21.根据实施方案1-20中任一项的方法,其中惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约100SCCM与约600SCCM之间。22.根据实施方案1-21中任一项的方法,其中惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约350SCCM与约450SCCM之间。23.根据实施方案1-22中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约0.1SCCM与约100SCCM之间。24.根据实施方案1-23中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约1SCCM与约20SCCM之间。25.根据实施方案1-24中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约5SCCM与约10SCCM之间。26.根据实施方案1-25中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约8SCCM。27.根据实施方案1-26中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约20℃与约80℃之间的温度。28.根据实施方案1-27中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约40℃与约60℃之间的温度。29.根据实施方案1-28中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约50℃的温度。30.根据实施方案1-29中任一项的方法,其中距离为约1厘米至约20厘米。31.根据实施方案1-30中任一项的方法,其中距离为约5厘米至约15厘米。32.根据实施方案1-31中任一项的方法,其中距离为约10厘米。33.根据实施方案1-32中任一项的方法,其中该方法不包括将沉积室的内部压力降低至低于约10-7、10-6、10-5、10-4、10-3、0.01、0.1、1、10、100、760托或大气压的步骤。34.根据实施方案1-33中任一项的方法,其中金属是贵金属。35.根据实施方案1-34中任一项的方法,其中贵金属是银、金、铂、钯或其组合。36.根据实施方案1-35中任一项的方法,其中该方法包括将至少两种金属沉积在基底上。37.根据实施方案1-36中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金。38.根据实施方案1-37中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金,其中存在65%的银,并且存在35%的金。39.根据实施方案1-37中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金,其中存在35%的银,并且存在65%的金。40.根据实施方案1-39中任一项的方法,其中该方法还包括将另外的金属或金属氧化物沉积在基底上。41.根据实施方案1-40中任一项的方法,其中惰性气体是氩气。42.根据实施方案1-41中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约5毫托与约50毫托之间。43.根据实施方案1-42中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约35毫托与约45毫托之间。44.根据实施方案1-43中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约40毫托。45.根据实施方案1-44中任一项的方法,其中基底是固体。46.根据实施方案1-45中任一项的方法,其中固体包含金属箔、玻璃或硅。47.根据实施方案1-46中任一项的方法,其中基底表现出低释气。48.根据实施方案1-47中任一项的方法,其中基底是植入物。49.根据实施方案1-48中任一项的方法,其中植入物是支架。50.根据实施方案1-49中任一项的方法,其中支架是金属支架。51.根据实施方案1-50中任一项的方法,其中基底包含聚合物。52.根据实施方案1-51中任一项的方法,其中聚合物是高密度聚乙烯。53.根据实施方案1-52中任一项的方法,其中基底包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。54.根据实施方案1-53中任一项的方法,其中敷料包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。55.根据实施方案1-54中任一项的方法,其中敷料包含在由高密度聚乙烯制成的网状结构中的两个之间的吸收层。56.根据实施方案1-55中任一项的方法,其中沉积包括溅射。57.根据实施方案1-56中任一项的方法,其中溅射是DC磁控管溅射。58.根据实施方案1-57中任一项的方法,其中溅射功率为约190瓦至约950瓦。59.根据实施方案1-58中任一项的方法,其中溅射功率为约380瓦至约760瓦。60.根据实施方案1-59中任一项的方法,其中溅射功率为约570瓦至约684瓦。61.根据实施方案1-60中任一项的方法,其中溅射功率密度为约0.7瓦/cm2至约3.3瓦/cm2。62.根据实施方案1-61中任一项的方法,其中溅射功率密度为约1.3至约2.7瓦/cm2。63.根据实施方案1-62中任一项的方法,其中溅射功率密度为约2.0至约2.4瓦/cm2。64.根据实施方案1-63中任一项的方法,其中溅射功率密度为约2.4瓦/cm2。65.根据实施方案1-64中任一项的方法,其中存在约95%至约96%的惰性气体,存在约1%至约4.5%的氧气,并且水蒸气为约2.8%,并且其中溅射功率密度为约2.4W/cm2。66.根据实施方案1-65中任一项的方法,其中在沉积之后,将金属基质复合材料暴露于至少200ppm的二氧化碳环境。67.一种制备金属基质复合材料的方法,该方法包括在一种或多种气体的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,该一种或多种气体包含氧气,其中该方法不包括在所述沉积之前和/或期间,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。68.根据实施方案67的方法,进一步地,其中该方法不包括在所述沉积之前,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7毫托的步骤。69.根据实施方案67或68的方法,进一步地,其中该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7毫托的步骤。70.根据实施方案67-69中任一项的方法,其中将液态水注入沉积室外部的惰性气体流中,作为水蒸气进入沉积室。71.根据实施方案67-70中任一项的方法,其中将液态水注入惰性气体质量流量控制器上游的惰性气体流中。72.根据实施方案67-71中任一项的方法,其中通过注射泵将液态水注入惰性气体流中。73.根据实施方案67-72中任一项的方法,其中通过注射泵以约0.5微升/分钟与约11微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。74.根据实施方案67-73中任一项的方法,其中通过注射泵以约7微升/分钟与约10微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。75.根据实施方案67-74中任一项的方法,其中通过注射泵以约9微升/分钟的流速将液态水注入惰性气体流中。76.根据实施方案67-75中任一项的方法,其中惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约100SCCM与约600SCCM之间。77.根据实施方案67-76中任一项的方法,其中惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约350SCCM与约450SCCM之间。78.根据实施方案67-77中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约0.1SCCM与约100SCCM之间。79.根据实施方案67-78中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约1SCCM与约20SCCM之间。80.根据实施方案67-79中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约5SCCM与约10SCCM之间。81.根据实施方案67-80中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约8SCCM。82.根据实施方案67-81中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约20℃与约80℃之间的温度。83.根据实施方案67-82中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约40℃与约60℃之间的温度。84.根据实施方案67-83中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约50℃的温度。85.根据实施方案67-84中任一项的方法,其中源和基底之间的距离为约1厘米至约20厘米。86.根据实施方案67-85中任一项的方法,其中距离为约5厘米至约15厘米。87.根据实施方案67-86中任一项的方法,其中距离为约10厘米。88.根据实施方案67-87中任一项的方法,其中该方法不包括将沉积室的内部压力降低至低于约10-7、10-6、10-5、10-4、10-3、0.01、0.1、1、10、100、760托或大气压的步骤。89.根据实施方案67-88中任一项的方法,其中金属是贵金属。90.根据实施方案67-89中任一项的方法,其中贵金属是银、金、铂、钯或其组合。91.根据实施方案67-90中任一项的方法,其中该方法包括将至少两种金属沉积在基底上。92.根据实施方案67-91中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金。93.根据实施方案67-92中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金,其中存在65%的银,并且存在35%的金。94.根据实施方案67-92中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金,其中存在35%的银,并且存在65%的金。95.根据实施方案67-94中任一项的方法,其中该方法还包括将另外的金属或金属氧化物沉积在基底上。96.根据实施方案67-95中任一项的方法,其中一种或多种气体包含惰性气体。97.根据实施方案67-96中任一项的方法,其中惰性气体是氩气。98.根据实施方案67-97中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约5毫托与约50毫托之间。99.根据实施方案67-98中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约35毫托与约45毫托之间。100.根据实施方案67-99中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约40毫托。101.根据实施方案67-100中任一项的方法,其中基底是固体。102.根据实施方案67-101中任一项的方法,其中固体包含金属箔、玻璃或硅。103.根据实施方案67-102中任一项的方法,其中基底表现出低释气。104.根据实施方案67-103中任一项的方法,其中基底是植入物。105.根据实施方案67-104中任一项的方法,其中植入物是支架。106.根据实施方案67-105中任一项的方法,其中支架是金属支架。107.根据实施方案67-106中任一项的方法,其中基底包含聚合物。108.根据实施方案67-107中任一项的方法,其中聚合物是高密度聚乙烯。109.根据实施方案67-108中任一项的方法,其中基底包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。110.根据实施方案67-109中任一项的方法,其中敷料包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。111.根据实施方案67-110中任一项的方法,其中敷料包含在由高密度聚乙烯制成的网状结构中的两个之间的吸收层。112.根据实施方案67-111中任一项的方法,其中沉积包括溅射。113.根据实施方案67-112中任一项的方法,其中溅射是DC磁控管溅射。114.根据实施方案67-113中任一项的方法,其中溅射功率为约190瓦至约950瓦。115.根据实施方案67-114中任一项的方法,其中溅射功率为约380瓦至约760瓦。116.根据实施方案67-115中任一项的方法,其中溅射功率为约571瓦。117.一种制备金属基质复合材料的方法,该方法包括在一种或多种惰性气体和氧气组合的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,其中至少一种金属和金属氧化物的沉积来自一源,其中该源与基底分开至少5厘米的距离。118.根据实施方案117的方法,其中该方法包括在所述沉积之前,抽空室。119.根据实施方案117或118的方法,其中所述抽空包括将沉积室的内部压力降低至不小于约10-7、10-6、10-5、10-4、10-3、0.01、0.1、1、10、100、760托或大气压。120.根据实施方案117-119中任一项的方法,该方法还包括将沉积室再加压至约5毫托与约50毫托之间。121.根据实施方案117-120中任一项的方法,该方法还包括将沉积室再加压至约35毫托与约45毫托之间。122.根据实施方案117-121中任一项的方法,该方法还包括将沉积室再加压至约40毫托。123.根据实施方案117-122中任一项的方法,其中将液态水注入沉积室外部的惰性气体流中,作为水蒸气进入沉积室。124.根据实施方案117-123中任一项的方法,其中将液态水注入惰性气体质量流量控制器上游的惰性气体流中。125.根据实施方案117-124中任一项的方法,其中通过注射泵将液态水注入惰性气体流中。126.根据实施方案117-125中任一项的方法,其中通过注射泵以约0.5微升/分钟与约11微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。127.根据实施方案117-126中任一项的方法,其中通过注射泵以约7微升/分钟与约10微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。128.根据实施方案117-127中任一项的方法,其中通过注射泵以约9微升/分钟的流速将液态水注入惰性气体流中。129.根据实施方案117-128中任一项的方法,其中惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约100SCCM与约600SCCM之间。130.根据实施方案117-129中任一项的方法,其中惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约350SCCM与约450SCCM之间。131.根据实施方案117-130中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约0.1SCCM与约100SCCM之间。132.根据实施方案117-131中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约1SCCM与约20SCCM之间。133.根据实施方案117-132中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约5SCCM与约10SCCM之间。134.根据实施方案117-133中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约8SCCM。135.根据实施方案117-134中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约20℃与约80℃之间的温度。136.根据实施方案117-135中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约40℃与约60℃之间的温度。137.根据实施方案117-136中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约50℃的温度。138.根据实施方案117-137中任一项的方法,其中距离为约1厘米至约20厘米。139.根据实施方案117-138中任一项的方法,其中距离为约5厘米至约15厘米。140.根据实施方案117-139中任一项的方法,其中距离为约10厘米。141.根据实施方案117-140中任一项的方法,其中该方法不包括将沉积室的内部压力降低至低于约10-7、10-6、10-5、10-4、10-3、0.01、0.1、1、10、100、760托或大气压的步骤。142.根据实施方案117-141中任一项的方法,其中金属是贵金属。143.根据实施方案117-142中任一项的方法,其中贵金属是银、金、铂、钯或其组合。144.根据实施方案117-143中任一项的方法,其中该方法包括将至少两种金属沉积在基底上。145.根据实施方案117-144中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金。146.根据实施方案117-145中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金,其中存在65%的银,并且存在35%的金。147.根据实施方案117-145中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金,其中存在35%的银,并且存在65%的金。148.根据实施方案117-147中任一项的方法,其中该方法还包括将另外的金属或金属氧化物沉积在基底上。149.根据实施方案117-148中任一项的方法,其中一种或多种气体包含惰性气体。150.根据实施方案117-149中任一项的方法,其中惰性气体是氩气。151.根据实施方案117-150中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约5毫托与约50毫托之间。152.根据实施方案117-151中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约35毫托与约45毫托之间。153.根据实施方案117-152中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约40毫托。154.根据实施方案117-153中任一项的方法,其中基底是固体。155.根据实施方案117-154中任一项的方法,其中固体包含金属箔、玻璃或硅。156.根据实施方案117-155中任一项的方法,其中基底表现出低释气。157.根据实施方案117-156中任一项的方法,其中基底是植入物。158.根据实施方案117-157中任一项的方法,其中植入物是支架。159.根据实施方案117-158中任一项的方法,其中支架是金属支架。160.根据实施方案117-159中任一项的方法,其中基底包含聚合物。161.根据实施方案117-160中任一项的方法,其中聚合物是高密度聚乙烯。162.根据实施方案117-161中任一项的方法,其中基底包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。163.根据实施方案117-162中任一项的方法,其中敷料包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。164.根据实施方案117-163中任一项的方法,其中敷料包含在由高密度聚乙烯制成的网状结构中的两个之间的吸收层。165.根据实施方案117-164中任一项的方法,其中沉积包括溅射。166.根据实施方案117-165中任一项的方法,其中溅射是DC磁控管溅射。167.根据实施方案117-166中任一项的方法,其中溅射功率为约190瓦至约950瓦。168.根据实施方案117-167中任一项的方法,其中溅射功率为约380瓦至约760瓦。169.根据实施方案117-168中任一项的方法,其中溅射功率为约571瓦。170.一种制备金属基质复合材料的方法,该方法包括在惰性气体、氧气和水蒸气的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上。171.根据实施方案170的方法,其中水蒸气源于注入沉积室外部的惰性气体流中的液态水。172.根据实施方案170或171的方法,其中所述注入发生在所述沉积室的上游。173.根据实施方案170-172中任一项的方法,其中将液态水注入质量流量控制器上游的惰性气体流中。174.根据实施方案170-173中任一项的方法,其中质量流量控制器配置用于惰性气体。175.根据实施方案170-174中任一项的方法,其中通过注射泵将液态水注入惰性气体流中。176.根据实施方案170-175中任一项的方法,其中通过注射泵以约0.5微升/分钟与约11微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。177.根据实施方案170-176中任一项的方法,其中通过注射泵以约7微升/分钟与约10微升/分钟之间的流速将液态水注入惰性气体流中。178.根据实施方案170-177中任一项的方法,其中通过注射泵以约9微升/分钟的流速将液态水注入惰性气体流中。179.根据实施方案170-178中任一项的方法,其中惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约100SCCM与约600SCCM之间。180.根据实施方案170-179中任一项的方法,其中惰性气体质量流量控制器将惰性气体进入沉积室的流速控制在约350SCCM与约450SCCM之间。181.根据实施方案170-180中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约0.1SCCM与约100SCCM之间。182.根据实施方案170-181中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约1SCCM与约20SCCM之间。183.根据实施方案170-182中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约5SCCM与约10SCCM之间。184.根据实施方案170-183中任一项的方法,其中氧气质量流量控制器将氧气进入沉积室的流速控制在约8SCCM。185.根据实施方案170-184中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约20℃与约80℃之间的温度。186.根据实施方案170-185中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约40℃与约60℃之间的温度。187.根据实施方案170-186中任一项的方法,其中在注射泵和质量流量控制器之间的区域中将液态水加热至约50℃的温度。188.根据实施方案170-187中任一项的方法,其中距离为约1厘米至约20厘米。189.根据实施方案170-188中任一项的方法,其中距离为约5厘米至约15厘米。190.根据实施方案170-189中任一项的方法,其中距离为约10厘米。191.根据实施方案170-190中任一项的方法,其中该方法不包括将沉积室的内部压力降低至低于约10-7、10-6、10-5、10-4、10-3、0.01、0.1、1、10、100、760托或大气压的步骤。192.根据实施方案170-191中任一项的方法,其中金属是贵金属。193.根据实施方案170-192中任一项的方法,其中贵金属是银、金、铂、钯或其组合。194.根据实施方案170-193中任一项的方法,其中该方法包括将至少两种金属沉积在基底上。195.根据实施方案170-194中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金。196.根据实施方案170-195中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金,其中存在65%的银,并且存在35%的金。197.根据实施方案170-195中任一项的方法,其中至少两种金属包含银和金,其中存在35%的银,并且存在65%的金。198.根据实施方案170-197中任一项的方法,其中该方法还包括将另外的金属或金属氧化物沉积在基底上。199.根据实施方案170-198中任一项的方法,其中一种或多种气体包含惰性气体。200.根据实施方案170-199中任一项的方法,其中惰性气体是氩气。201.根据实施方案170-200中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约5毫托与约50毫托之间。202.根据实施方案170-201中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约35毫托与约45毫托之间。203.根据实施方案170-202中任一项的方法,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约40毫托。204.根据实施方案170-203中任一项的方法,其中基底是固体。205.根据实施方案170-204中任一项的方法,其中固体包含金属箔、玻璃或硅。206.根据实施方案170-205中任一项的方法,其中基底表现出低释气。207.根据实施方案170-206中任一项的方法,其中基底是植入物。208.根据实施方案170-207中任一项的方法,其中植入物是支架。209.根据实施方案170-208中任一项的方法,其中支架是金属支架。210.根据实施方案170-209中任一项的方法,其中基底包含聚合物。211.根据实施方案170-210中任一项的方法,其中聚合物是高密度聚乙烯。212.根据实施方案170-211中任一项的方法,其中基底包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。213.根据实施方案170-212中任一项的方法,其中敷料包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。214.根据实施方案170-213中任一项的方法,其中敷料包含在由高密度聚乙烯制成的网状结构中的两个之间的吸收层。215.根据实施方案170-214中任一项的方法,其中沉积包括溅射。216.根据实施方案170-215中任一项的方法,其中溅射是DC磁控管溅射。217.根据实施方案170-216中任一项的方法,其中溅射功率为约190瓦至约950瓦。218.根据实施方案170-217中任一项的方法,其中溅射功率为约380瓦至约760瓦。219.根据实施方案170-218中任一项的方法,其中溅射功率为约571瓦。220.一种金属基质复合材料,其包含金属的晶粒间原子、金属氧化物和金属的晶粒,其中晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,其中晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%。221.根据实施方案220的金属基质复合材料,其包含金属的晶粒间原子、金属氧化物、氧、水和金属的晶粒,其中晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,其中晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%,并且其中氧按重量计占金属基质复合材料的至少2%。222.根据实施方案220或221的金属基质复合材料,其包含金属的晶粒间原子、金属氧化物、氧、水和金属的晶粒,其中晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,其中晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%,并且其中水按重量计占金属基质复合材料的小于4%。223.根据实施方案220-222中任一项的金属基质复合材料,其中晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,并且金属的晶粒间原子占材料的每单位表面积的约50%至材料的每单位表面积的约20%。224.根据实施方案220-223的金属基质复合材料,其中晶粒的中值大小在约5nm与约15nm之间,并且金属的晶粒间原子占材料的每单位表面积的约40%至材料的每单位表面积的约20%。225.根据实施方案220-224中任一项的金属基质复合材料,其包含第二金属的晶粒间原子和中值大小在约2nm与约15nm之间的第二金属的晶粒,其中第二金属的晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%。226.根据实施方案220-225中任一项的金属基质复合材料,其包含Ag2CO3。227.一种制备金属基质复合材料的方法,该方法包括在水蒸气以及一种或多种气体的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,该一种或多种气体包含氧气,其中至少一种金属和金属氧化物的沉积来自与基底分开至少5厘米距离的源,进一步地,其中该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。228.一种金属基质复合材料,其包含金属的晶粒间原子、金属氧化物、氧、水和中值大小在约2nm与约15nm之间的金属的晶粒,其中晶粒间原子占金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%,其中金属基质复合材料通过包括以下步骤的方法制成:在水蒸气以及一种或多种气体的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,该一种或多种气体包含氧气,其中至少一种金属和金属氧化物的沉积来自与基底分开至少5厘米距离的源,进一步地,其中该方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。229.根据实施方案228的金属基质复合材料,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约5毫托与约50毫托之间。230.根据实施方案228或229的金属基质复合材料,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约35毫托与约45毫托之间。231.根据实施方案228-230中任一项的金属基质复合材料,其中在沉积期间沉积室的内部压力维持在约40毫托。232.根据实施方案228-231中任一项的金属基质复合材料,其中氧气包含分子氧气。233.根据实施方案232的金属基质复合材料,其中分子氧气包含任何形式的分子氧气。234.根据实施方案233的金属基质复合材料,其中分子氧气选自O2、O3、O3+、O2+、O2-、O3、O、O+、O-、离子化臭氧、亚稳态激发氧、自由电子、H2O2和OH。
实施例
所包括的以下实施例仅用于说明性目的,并不旨在限制本发明的范围。
实施例1
工作气体:96%氩气和水蒸气(水柱为20℃)、4%氧气
功率:0.9安
靶:99.99%银
靶尺寸:20.25”×5”×0.25”
溅射距离(阴极至基底):10cm
气体流速:Ar+水蒸气384SCCM;O2 16SCCM
工作气体压力:40mtorr
水温:20℃
等离子体产生的颜色:紫色
测试条件:敷料(3)由夹在1”方形单层编织棉质纱布周围的1”方形片产生。(图1)它们接种有250ul的在37℃TSB中生长6小时的革兰氏阴性肠溶棒状细菌培养物(1.6×108CFU)。将敷料在37℃下孵育30分钟。然后将敷料置于2.25ml体积的巯基乙酸盐盐水溶液中以使银失活,并进行稀释用于计数。5×104的群体被回收。对数减少值为8.2-4.7=3.5。这表示敷料具有杀菌性,即其对数减少值大于3。
工艺
这是使用复杂工作气体混合物的物理气相沉积工艺。工作气体组成:氩气(80%-99.9%)、氧气(0%-20%)和水蒸气。通过氩气流线中20℃的水温控制水蒸气,氩气流线控制水的蒸气压并允许根据需要或多或少地夹带在工作中。
实施例2
工艺参数:
工作气体:96%氩气和水蒸气(水柱为20℃)、4%氧气
功率:0.9安
靶:99.99%银
靶尺寸:20.25”×5”×0.25”
溅射距离(阴极至基底):10cm
气体流速:Ar+水蒸气384SCCM;O2 16SCCM
工作气体压力:40mtorr
水温:70℃
等离子体产生的颜色:粉色
测试条件:敷料(3)由夹在1”方形单层编织棉质纱布周围的1”方形片产生。(图1)它们接种有250ul的在37℃TSB中生长6小时的革兰氏阴性肠溶棒状细菌培养物(1.6×108CFU)。将敷料在37℃下孵育30分钟。然后将敷料置于2.25ml体积的巯基乙酸盐盐水溶液中以使银失活,并进行稀释用于计数。7×105的群体被回收。对数减少值为3.4。这表示敷料具有杀菌性,即其对数减少值大于3。
这是使用复杂工作气体混合物的物理气相沉积工艺。工作气体组成:氩气(80%-99.9%)、氧气(0%-20%)和水蒸气。通过氩气流线中70℃的水温控制水蒸气,氩气流线控制水的蒸气压并允许根据需要或多或少地夹带在工作中。
实施例3:水对氢氧化铵可溶性银的水平的影响
包括该实施例,以证明当将水注入沉积室中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射银不能形成抗微生物涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.9%Ag来涂覆网。所用的工作气体是高纯度水(100wt%终浓度),其通过微型阀直接加入至真空室。以35uL/min将水注入室中。溅射功率为1.5安,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为15分钟,并且HDPE网是固定的。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1.05×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
为了测定敷料中银的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
为了测定氢氧化铵可溶性银的量(其为敷料中氧化银的量的估计值),将1平方英寸的敷料溶于20mL氢氧化铵中,持续10分钟,并将10mL该溶液在40mL水中稀释,使用AAS进行分析。
用35ul/min水制成的敷料含有1012ug/平方英寸的总Ag;220ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于22%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值<2,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
仅在水中溅射不会导致产生高水平的氢氧化铵可溶性银或抗微生物活性。
实施例4:水(0-8ul/min)和氩气对氢氧化铵可溶性银的水平的影响
包括该实施例,以证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射银不能形成抗微生物涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.9%Ag来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar(100wt%终浓度),其通过质量流量控制器加入至真空室。以0、2、4、6和8uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。溅射功率为1.8安,氩气的流速为400SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网以15cm/min移动。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1.05×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
为了测定敷料中银的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
为了测定氢氧化铵可溶性银的量(其为敷料中氧化银的量的估计值),将1平方英寸的敷料溶于20mL氢氧化铵中,持续10分钟,并将10mL该溶液在40mL水中稀释,使用AAS进行分析。
图2A和图2B总结了结果。
用0%O2和8ul/min水制成的敷料含有4320ug/平方英寸的总Ag;136ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于3.2%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为2.2,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用0%O2和6ul/min水制成的敷料含有4160ug/平方英寸的总Ag;150ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于2.4%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为2.1,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用0%O2和4ul/min水制成的敷料含有4800ug/平方英寸的总Ag;102ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于2.1%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为2.1,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用0%O2和2ul/min水制成的敷料含有4960ug/平方英寸的总Ag;104ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于2.1%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为2.7,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用0%O2和0ul/min水制成的敷料含有5040ug/平方英寸的总Ag;168ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于3.3%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为2.8,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
仅在氩气和水的混合物中溅射不会导致产生高水平的氢氧化铵可溶性银或抗微生物活性。
实施例5:水(9-33ul/min)和氩气对氢氧化铵可溶性银的水平的影响。
包括该实施例,以证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射银不能形成抗微生物涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.9%Ag来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar(100wt%终浓度),其通过质量流量控制器加入至真空室。以9、20和33uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。溅射功率为1.5安,氩气的流速为400SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网以15cm/min移动。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1.05×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
为了测定敷料中银的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
为了测定氢氧化铵可溶性银的量(其为敷料中氧化银的量的估计值),将1平方英寸的敷料溶于20mL氢氧化铵中,持续10分钟,并将10mL该溶液在40mL水中稀释,使用AAS进行分析。
图3A和图3B总结了结果。
用0%O2和9ul/min水制成的敷料含有4320ug/平方英寸的总Ag;136ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于1%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值<2,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用0%O2和20ul/min水制成的敷料含有4160ug/平方英寸的总Ag;150ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于3%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值<2,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用0%O2和33ul/min水制成的敷料含有4800ug/平方英寸的总Ag;102ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于8%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值<2,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
仅在氩气和水的混合物中溅射不会导致产生高水平的氢氧化铵可溶性银或抗微生物活性。
实施例6:水(1-9ul/min)和氩气对氢氧化铵可溶性银的水平的影响
包括该实施例,以证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射银可以形成抗微生物涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.9%Ag来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar/O2(98/2wt%终浓度),其通过质量流量控制器加入至真空室。以1、3、5、7和9uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。溅射功率为570瓦(380伏下1.5安),氩气/O2的流速为392/8SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网以15cm/min移动。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1.05×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24小时之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
为了测定敷料中银的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
为了测定氢氧化铵可溶性银的量(其为敷料中氧化银的量的估计值),将1平方英寸的敷料溶于20mL氢氧化铵中,持续10分钟,并将10mL该溶液在40mL水中稀释,使用AAS进行分析。
图4总结了结果。
用2%O2和9ul/min水制成的敷料含有6672ug/平方英寸的总Ag;1290ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于19%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值>7,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用2%O2和7ul/min水制成的敷料含有4032ug/平方英寸的总Ag;1050ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于26%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值>7,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用2%O2和5ul/min水制成的敷料含有5664ug/平方英寸的总Ag;1270ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于22%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值>7,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用2%O2和3ul/min水制成的敷料含有6856ug/平方英寸的总Ag;1620ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于24%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值>7,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用2%O2和1ul/min水制成的敷料含有4704ug/平方英寸的总Ag;1140ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于24%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值>7,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
如果将水加入至98%氩气和2%氧气的混合物中,则不会导致产生更高水平的氢氧化铵可溶性银。
实施例7:水、氧气和氩气对氢氧化铵可溶性银的水平的影响
包括该实施例,以证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射银可以产生可变的抗微生物作用。抗微生物活性由Ar、O2和水的比例决定。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.9%Ag来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar/O2(100/0、99/2、98/2、97/3和96/4wt%终浓度),其通过质量流量控制器(一个用于Ar,另一个用于O2)加入至真空室。以0或9uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。溅射功率为570瓦(380伏下1.5安),氩气/O2的流速为396/4、392/8、388/12和384/16SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网以15cm/min移动。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1.05×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
为了测定敷料中银的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
为了测定氢氧化铵可溶性银的量(其为敷料中氧化银的量的估计值),将1平方英寸的敷料溶于20mL氢氧化铵中,持续10分钟,并将10mL该溶液在40mL水中稀释,使用AAS进行分析。
图5A和图5B总结了结果。
用0%O2和9ul/min水制成的敷料含有3212ug/平方英寸的总Ag;56ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于1%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为2.4,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用1%O2和9ul/min水制成的敷料含有2472ug/平方英寸的总Ag;812ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于32%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为6.2,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用2%O2和9ul/min水制成的敷料含有3292ug/平方英寸的总Ag;1290ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于39%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为6.0,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用3%O2和9ul/min水制成的敷料含有2736ug/平方英寸的总Ag;1730ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于63%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为6.3,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用4%O2和9ul/min水制成的敷料含有2988ug/平方英寸的总Ag;2210ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于74%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为6.6,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用0%O2和0ul/min水制成的敷料含有2520ug/平方英寸的总Ag;85ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于3%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为2.1,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用1%O2和0ul/min水制成的敷料含有2832ug/平方英寸的总Ag;267ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于9%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为4.9,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用2%O2和0ul/min水制成的敷料含有2320ug/平方英寸的总Ag;495ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于21%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为4.9,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用3%O2和0ul/min水制成的敷料含有2932ug/平方英寸的总Ag;653ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于22%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为5.0,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用4%O2和0ul/min水制成的敷料含有2644ug/平方英寸的总Ag;698ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于26%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为5.0,表示在潮湿环境中沉积的银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
增加加入至氩气和氧气的混合物中的水量导致氢氧化铵可溶性银的产量显著增加。该增加远超过基于在水自身中或与水和Ar混合物溅射产生的活性所预期的相加结果。由水的存在引起的薄膜化学组成的这些变化使抗微生物活性增加了多于10倍,这是出乎意料的协同作用。实施例8:在MFC上游加热柱加水
包括该实施例,以证明通过在工作气体中具有水的市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射形成的抗微生物涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.99%纯银来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(99/1wt%终浓度),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。在质量流量控制器之前,将氩气鼓泡通过具有1400ml HPLC级H2O的加热的不锈钢高柱(134cm×4.8cm)。该柱具有安装在底部中的恒温控制的电加热器。外部温度维持在65℃+/-3℃,内部水温为88℃+/-3℃。溅射功率为570瓦(380伏下1.5安),氩气的流速为396SCCM,O2的流速为4SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网是固定的。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
为了测定敷料中银的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
为了测定氢氧化铵可溶性银的量(其为敷料中氧化银的量的估计值),将1平方英寸的敷料溶于20mL氢氧化铵中,持续10分钟,并将10mL该溶液在40mL水中稀释,使用AAS进行分析。
敷料含有5144ug/平方英寸的总Ag;2109ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于41%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为6.9,表示银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
实施例9:在MFC上游加热柱加水
包括该实施例,以证明通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射形成的抗微生物涂层不受Ar在进入沉积室之前通过的水的体积的影响。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.99%纯银来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(99/1wt%终浓度),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。在质量流量控制器之前,将氩气鼓泡通过具有1500ml HPLC级H2O的加热的不锈钢高柱(134cm×4.8cm)。该柱具有安装在底部中的恒温控制的电加热器。外部温度维持在65℃+/-3℃,内部水温为88℃+/-3℃。溅射功率为571瓦(380伏下1.5安),氩气的流速为396SCCM,O2的流速为4SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网是固定的。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
为了测定敷料中银的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
为了测定氢氧化铵可溶性银的量(其为敷料中氧化银的量的估计值),将1平方英寸的敷料溶于20mL氢氧化铵中,持续10分钟,并将10mL该溶液在40mL水中稀释,使用AAS进行分析。
敷料含有5320ug/平方英寸的总Ag;2430ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于46%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值>6,表示银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
实施例10:在MFC下游通过微型阀注水
包括该实施例,以证明通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射形成的抗微生物涂层,其中在MFC之后和进入沉积室之前经由微型阀加入水。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.99%纯银来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(98/2wt%终浓度),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。以51.6ul/min的流速通过具有微型阀的滴定管将21℃的HPLC级水加入至Ar/O2中。溅射功率为571瓦(380伏下1.5安),氩气的流速为392SCCM,O2的流速为8SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网是固定的。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
为了测定敷料中银的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
为了测定氢氧化铵可溶性银的量(其为敷料中氧化银的量的估计值),将1平方英寸的敷料溶于20mL氢氧化铵中,持续10分钟,并将10mL该溶液在40mL水中稀释,使用AAS进行分析。
敷料含有4108ug/平方英寸的总Ag;710ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于17.2%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为7.5,表示银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
实施例11:在MFC下游通过微型阀注水
包括该实施例,以证明通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射形成的抗微生物涂层,其中在MFC之后和进入沉积室之前经由微型阀加入水。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.99%纯银来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(98/2wt%终浓度),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。以9.1ul/min的流速通过具有微型阀的滴定管将21℃的HPLC级水加入至Ar/O2中。溅射功率为571瓦(380伏下1.5安),氩气的流速为392SCCM,O2的流速为8SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网是固定的。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
为了测定敷料中银的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
为了测定氢氧化铵可溶性银的量(其为敷料中氧化银的量的估计值),将1平方英寸的敷料溶于20mL氢氧化铵中,持续10分钟,并将10mL该溶液在40mL水中稀释,使用AAS进行分析。
敷料含有3196ug/平方英寸的总Ag;830ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于26%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值为7.5,表示银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
实施例12:在MFC上游经由注射泵注水
包括该实施例,以证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射形成的抗微生物涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.99%纯银来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(98/2wt%终浓度),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。以1、3、5、7和9uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。溅射功率为571瓦(380伏下1.5安),氩气的流速为392SCCM,O2的流速为8SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网是固定的。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
为了测定敷料中银的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
为了测定氢氧化铵可溶性银的量(其为敷料中氧化银的量的估计值),将1平方英寸的敷料溶于20mL氢氧化铵中,持续10分钟,并将10mL该溶液在40mL水中稀释,使用AAS进行分析。
用9ul/min水制成的敷料含有6672ug/平方英寸的总Ag;1050ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于19%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值>8.3,表示银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用7ul/min水制成的敷料含有4032ug/平方英寸的总Ag;1050ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于26%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值>8.3,表示银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用5ul/min水制成的敷料含有5664ug/平方英寸的总Ag;1270ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于22%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值>8.3,表示银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用3ul/min水制成的敷料含有6856ug/平方英寸的总Ag;1620ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于24%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值>8.3,表示银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用1ul/min水制成的敷料含有4704ug/平方英寸的总Ag;1140ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于24%的氢氧化铵可溶性银。铜绿假单胞菌对数减少值>8.3,表示银涂层在小牛血清中具有杀菌性。
实施例13.在MFC上游经由注射泵数据和65Ag/35Au合金注水
包括该实施例,以证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射银/金合金形成的抗微生物涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射65%Ag/35%Au银来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(96/4wt%终浓度或95.5/4.5wt%),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。以8uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。溅射功率为1.8安,氩气的流速为384SCCM,O2的流速为16SCCM,或者382SCCM,O2为18SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网以1.5cm/min移动。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1.05×109CFU接种物。敷料由两片涂银/金合金的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFUmL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
为了测定敷料中银的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL的50%硝酸蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
为了测定氢氧化铵可溶性银的量(其为敷料中氧化银的量的估计值),将1平方英寸的敷料溶于20mL氢氧化铵中,持续10分钟,并将10mL该溶液在40mL水中稀释,使用AAS进行分析。
为了测定敷料中金的总量,将1平方英寸的敷料溶于20mL王水蒸馏水溶液中,持续20分钟,然后在另外的20mL蒸馏水中稀释,并使用原子吸收分光光度计(AAS)进行分析。
用4%O2和8ul/min水制成的敷料含有2956ug/平方英寸的总Ag;1150ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于38.9%的氢氧化铵可溶性银。敷料中的金水平为1520ug/平方英寸或涂层的34%。铜绿假单胞菌对数减少值为5.4,表示在潮湿环境中沉积的银/金涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用4.5%O2、8ul/min水制成的敷料含有2896ug/平方英寸的总Ag;1740ug/平方英寸的氢氧化铵可溶性Ag,其相当于60%的氢氧化铵可溶性银。敷料中的金水平为1488ug/平方英寸或涂层的34%。铜绿假单胞菌对数减少值为5.4,表示在潮湿环境中沉积的银/金涂层在小牛血清中具有杀菌性。
实施例14.在MFC上游经由注射泵数据和35Ag/65Au合金注水
包括该实施例,以证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射银/金合金形成的抗微生物涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射35%Ag/65%Au来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(99/1、97.5/2.5和95.75wt%终浓度),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。以2、4或8uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。溅射功率为684瓦(380伏下1.8安),氩气的流速为396、390和383SCCM,O2的流速为4、10和17SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行是30分钟动态运行(成网速度1.56cm/min)。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了3.5×109CFU接种物。敷料由两片涂银/金合金的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将250uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于2.25mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFUmL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
图6A和图6B总结了数据。
用1%O2和0ul/min水制成的敷料对铜绿假单胞菌的对数减少值为0.9,表示在潮湿环境中沉积的银/金涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用2.5%O2和0ul/min水制成的敷料对铜绿假单胞菌的对数减少值为1.0,表示在潮湿环境中沉积的银/金涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用4.25%O2和0ul/min水制成的敷料对铜绿假单胞菌的对数减少值为4.2,表示在潮湿环境中沉积的银/金涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用0%O2和2ul/min水制成的敷料对铜绿假单胞菌的对数减少值为1.0,表示在潮湿环境中沉积的银/金涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用0%O2和4ul/min水制成的敷料对铜绿假单胞菌的对数减少值为0.9,表示在潮湿环境中沉积的银/金涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用0%O2和8ul/min水制成的敷料对铜绿假单胞菌的对数减少值为0.9,表示在潮湿环境中沉积的银/金涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用1%O2和8ul/min水制成的敷料对铜绿假单胞菌的对数减少值为1.2,表示在潮湿环境中沉积的银/金涂层在小牛血清中不具有杀菌性。
用2.5%O2和8ul/min水制成的敷料对铜绿假单胞菌的对数减少值为4.4,表示在潮湿环境中沉积的银/金涂层在小牛血清中具有杀菌性。
用4.25%O2和8ul/min水制成的敷料对铜绿假单胞菌的对数减少值为5.5,表示在潮湿环境中沉积的银/金涂层在小牛血清中具有杀菌性。
水本身具有非常有限的作用,而较高浓度(4.25%)的氧气具有一些抗微生物活性。如果将水(8ul/min)加入至Ar/O2工作气体中,则观察到协同效应,并且产生的材料具有比Ar/O2工作气体本身多10倍的抗微生物活性。
实施例15:不同溅射功率的演示
包括该实施例,以证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射形成的抗微生物涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.99%纯银来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(95.75/4.25wt%终浓度),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。以6uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。对于每次运行,溅射功率达到684、342和190瓦的值(380伏下1.8、0.9或0.5安);氩气的流速为383SCCM;O2的流速为17SCCM,工作气体压力为50、40或13mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网是固定的。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFUmL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
表1总结了对数减少值数据。最有活性的敷料(按数量级计)是在40mTorr下沉积的敷料,随后是50mTorr和13mTorr。系统中的工作气体压力影响被溅射的薄膜的抗微生物活性,但是在13与50mTorr之间的范围内,所有薄膜至少具有杀菌性(对数减少值大于3)。在这些实施例中,随着气体压力降低,功率降低,以维持氢氧化铵可溶性银的含量>35%。随着压力降低,气体原子之间的平均自由距离增加,并且如果溅射通量高,则沉积的膜将主要是金属的。即,在工作气体和溅射通量之间没有多次碰撞的情况下,气相中的氧化反应时间减少,导致金属膜的沉积。
表1总结了各种溅射功率水平的氢氧化铵可溶性银。
Figure BDA0003983268350000581
实施例16:各种靶-基底的距离的演示
包括该实施例,以证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,阴极-基底的距离对通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射形成的抗微生物涂层的影响。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.99%纯银来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(95.75/4.25wt%终浓度),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。以9uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。溅射功率为1.8安,氩气的流速为383SCCM,O2的流速为17SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为30分钟,并且HDPE网是固定的。
使用对数减少值测试来测试涂层的抗微生物作用。通过用铜绿假单胞菌的16小时培养物接种50mL小牛血清而在37℃小牛血清中产生细菌接种物,并孵育16h。这产生了1×109CFU接种物。敷料由两片涂银的HDPE(2.5×2.5cm)和其中间的一片(2.5×2.5cm)棉质纱布制备。将敷料置于2级层流净化罩中皮氏培养皿的倒置盖中的无菌塑料片(3.2×3.2cm)上。将200uL接种物施加至皮氏培养皿中的敷料,然后用第二片塑料(3.2×3.2cm)覆盖敷料,并在37℃下孵育一小时。然后将带有细菌的敷料(包括塑料底部和覆盖片)置于1.8mL硫代乙酸钠盐水溶液(STS)中以使银失活,然后使用蛋白胨水进一步稀释,并涂在Mueller-Hinton琼脂上。在孵育24h之后,检查平板并计算总细菌菌落形成单位。
等式1.
1/(ID×SD×FD)×50×CFU=CFU/mL
其中ID是初始稀释度,SD是后续稀释度,FD是最终稀释度,50转换为mL,并且CFU是在用于计算的稀释度下计数的菌落形成单位。
然后将CFU/mL转换为对数。通过从接种物的对数中减去回收的CFU的对数来计算对数减少值。对数减少值大于3被认为具有杀菌性。
表2总结了数据。随着靶-基底的距离减小,溅射原子和氩气之间的碰撞平均次数减少,从而使通量充满能量。在工作气体和溅射通量之间没有多次碰撞的情况下,气相中的氧化反应时间也减少,导致金属膜的沉积。这两个问题的组合导致网暴露于高于其金属化点的温度下,从而导致故障。
表2总结了铜绿假单胞菌相对于各种靶至基底的距离的对数减少值的测定效果。
Figure BDA0003983268350000601
-*无数据,因为HDPE网在运行4分钟内出现故障。
实施例17:抗炎作用
包括该实施例,以证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射形成的抗炎涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.99%纯银、65%Ag/35%Au或20%Ag/80%Au来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(95.75/4.25wt%终浓度),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。以9uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。溅射功率为1.8安,氩气的流速为383SCCM,O2的流速为17SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为6小时,并且HDPE网以0.69in/min移动。
在大白猪中,使用DNCB(二硝基氯苯)诱导的炎性反应来测试涂层的抗炎作用。敷料由两片涂银的HDPE(8×12in)和其中间的一片(8×12in)聚酯纱布制备。
选择大型白色约克郡/长白猪(Yorkshire/landrace)动物(雌性,起始重量10-15Kg)进行该工作,因为它们的皮肤最像人,并且它们具有相似的抗炎反应。将三只动物分配至每个测试组或对照组,总共9个不同的组。一式三份进行测试。简言之,在第-17天将动物用于试验,并使其适应测试设备。在第-13天,将猪的左侧剃毛。每只经处理的猪应在约25cm×15cm的剃毛区域上涂抹约3mL的10%v/v 1,2-二硝基氯苯(DNCB)的4∶1丙酮-橄榄油溶液,剃毛区域位于肩胛骨尾部,越过胸腔,距离背部中线5cm(表示总体表面积的约5%)。在第-7天和第-3天重复该过程。在第-1天,所有的猪接受芬太尼贴剂,以减轻不适感,而不影响皮肤的炎症。组“0”(对照组)中的动物接受盐水安慰剂治疗。为了防止动物处理人员受伤和动物交叉污染,在全麻醉下进行DNCB处理,处理部位覆盖有用弹性绷带固定的
Figure BDA0003983268350000611
在最终施加DNCB之后,将动物置于全身麻醉下。在第0天,进行视觉观察和数字图像。在第1、2和3天,评估猪的红斑和水肿。再次施加治疗。进一步用
Figure BDA0003983268350000612
固定所有敷料,以维持湿度控制,并用弹性绷带固定。每只动物用芬太尼贴剂处理,用于疼痛管理。在第1天和第2天进行评估和敷料更换。在第3天,在评估之后,将猪安乐死,并进行全尸检。在第0至3天进行临床观察,拍摄皮疹照片。红斑和水肿以0至4的等级分级。对照动物包括无DNCB的盐水、盐水和DNCB,或爱银康和DNCB处理。
图7A-图7B总结了结果。如图7A所示,使用新型基于水的溅射工艺产生的材料比爱银康敷料更快地减少红斑。如图7B所示,注意到水肿也有相似的结果。
实施例18:疱疹病毒的治疗
该实施例证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射形成的抗微生物涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.99%纯银来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(95.75/4.25wt%终浓度),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。以9uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。溅射功率为1.8安,氩气的流速为383SCCM,O2的流速为17SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为6小时,并且HDPE网以0.69in/min移动。
通过将4平方英寸的涂覆的HDPE网置于15mL水中,并在37℃下孵育6小时来制备溶液。该溶液用于治疗患者嘴唇和鼻子上的I型单纯疱疹感染。内鼻孔起泡,并且患者的下唇烧灼并刺痛,这表示出现了新的感冒疮。治疗涉及在睡前使用棉质Q-tip涂抹嘴唇和内鼻孔。六小时后重复治疗。十二小时后,在嘴唇上无烧灼感或刺痛感,并且与接触内鼻孔相关的疼痛显著减少。再使用两次治疗,二十四小时后在嘴唇或鼻孔上无疼痛。该治疗控制了该患者I型单纯疱疹的发作,证明了纳米银衍生溶液的抗病毒活性。
实施例19:人乳头瘤病毒的治疗
包括该实施例,以证明当水在进入沉积室之前经由注射泵注入MFC上游的Ar中时,通过在市售的高密度聚乙烯(HDPE)网上DC磁控管溅射形成的抗微生物涂层。使用以下条件,通过在表面上DC磁控管溅射99.99%纯银来涂覆网。所用的工作气体是市售的高纯度Ar和O2(95.75/4.25wt%终浓度),其通过单独的质量流量控制器加入至真空室。以9uL/min的流速将水注入Ar流中。将不锈钢管在注入口和MFC之间加热至50℃,以将水维持在气态。溅射功率为1.8安,氩气的流速为383SCCM,O2的流速为17SCCM,工作气体压力为40mTorr。靶至基底的距离为10cm。靶是矩形的,测量为12.7cm×51.4cm。使用制冷器将靶冷却,并维持在15℃。运行时间为6小时,并且HDPE网以0.69in/min移动。
患者右脚球上有复发性足底疣。用由涂银的HDPE和棉质纱布制成的敷料治疗受影响的区域。用无菌水润湿棉质纱布,并将其置于感染部位涂银的HDPE上。用透明膜敷料覆盖,以保持该部位湿润。每3天更换一次敷料,持续2周,之后足底疣增厚的皮肤脱落,留下新的健康组织。6个月之后未复发疣,证明了敷料有效控制了导致感染的人乳头瘤病毒。图7A-图7B总结了结果。使用新型基于水的溅射工艺产生的材料比爱银康敷料更快地减少红斑。注意到水肿也有相似的结果。
实施例20:工作气体的组成
本实施例的目的是呈现本文所述实施例的工作气体的各种组成。表3呈现了当工作气体的流速为400SCCM时工作气体的组成。
表3.流速为400SCCM的工作气体的组成。
电流 1.5安 1.8安
工作气体组分 组成(%) 组成(%)
氩气 93.2 92.95
氧气 4 4.25
2.8 2.8
总计 100 100
本文所述实施例中所用的水的范围为约2.8%至11.2%,氧气水平的范围为1%至4.5%,其中工作气体流速为400SCCM。随着氧气的增加,氨可溶性含量协同增加。超过3%的水,需要更高的温度以保持水的气体形式。然而,在这些实验中所用的质量流量控制器不耐受高于50℃的温度。产生水蒸气所需的高温的替代方案是将蒸气直接注入沉积室中。
实施例21:溅射功率密度的计算
本实施例的目的是证明各种水平的溅射功率密度的计算。本文所述实施例中所用的溅射系统的功率通过改变电流来控制。例如所述的电流从0.1变化至2.5安(A)。系统的电压为约380伏(V)。测量到的溅射靶的有效面积或蚀刻轨迹环面积为284.39cm2。通过将电压(V)乘以电流(A)来计算以瓦(W)为单位的功率。通过将功率(W)除以靶的有效面积来计算功率密度(W/cm2)。如表4所示,计算各种功率密度。
表4:功率密度。
Figure BDA0003983268350000631
Figure BDA0003983268350000641
实施例22:
该实施例证明,当暴露于含CO2的环境时,通过本文所述方法产生的基于银的金属基质复合材料包含结晶碳酸银Ag2CO3。这通过与其他纳米晶体材料的X射线衍射比较来证实。例如,如图8A所示,通过x射线衍射表征市售的纳米晶体材料爱银康。该材料未显示出表示碳酸银的光谱峰。然而,如图8B-图8C所示,通过本文所述方法产生的基于银的金属基质复合材料确实显示出x射线衍射光谱峰,从而证实了碳酸银。图8A示出了在沉积之后和X射线衍射之前不超过几十分钟的时间段,暴露于大气(其中存在400ppm的CO2)的样品的x射线衍射光谱。对于该样品,在50℃下在质量流量控制器上游注入水,功率设定为380V下1.8A,并且水流速为20uL水/min。测量到的靶有效面积或蚀刻轨迹面积为284.39cm2。测定样品具有70%的氨可溶性。如图8B所示,在32.8度观察到显著的x射线衍射光谱峰,证实了碳酸银。在本文所述的方法中利用质量流量控制器上游的微型阀以33uL水/min注入水来合成第二样品,氧气以总工作气体组成的2%存在,并且溅射功率设定为380V下1.5A。测量到的靶有效面积或蚀刻轨迹面积为284.39cm2。图8C示出了两个峰,一个在32.2处证实了氧化银,一个峰在32.8处证实了碳酸银。与市售的银纳米晶体材料相比,当暴露于CO2环境时,通过本文所述方法制备的材料中碳酸银的存在推断出结构方面的差异。

Claims (82)

1.一种制备金属基质复合材料的方法,所述方法包括在水蒸气以及一种或多种气体的存在下,在沉积室中将来自一源的金属和金属氧化物中的一种或多种沉积至基底上,所述一种或多种气体包含氧气,其中所述源与所述基底分开至少5厘米的距离,其中所述方法不包括在所述沉积之前和/或期间将所述沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步地,其中所述沉积期间的基础压力为或大于约10-7托。
3.根据权利要求1或2所述的方法,进一步地,其中所述方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内,将所述沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述一种或多种气体还包含惰性气体。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中将液态水注入所述沉积室外部的惰性气体流中,作为所述水蒸气进入所述沉积室。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中所述氧气包含分子氧气。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中所述分子氧气包含任何形式的分子氧气。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中所述分子氧气选自O2、O3、O3 +、O2 +、O2 -、O3、O、O+、O-、离子化臭氧、亚稳态激发氧、自由电子、H2O2和OH。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中将所述液态水注入惰性气体质量流量控制器上游的所述惰性气体流中。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其中所述一种或多种气体的总摩尔组成中存在约80%至约100%的所述惰性气体,存在约1%至约10%的所述氧气,并且存在约1%至约15%的所述水蒸气。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法,其中所述一种或多种气体的总组成中存在约92%至约94%的所述惰性气体,存在约3%至约5%的所述氧气,并且存在约2%至约3%的所述水蒸气。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法,其中所述一种或多种气体的总组成中存在约92.95%的所述惰性气体,存在约4.25%的所述氧气,并且存在约2.8%的所述水蒸气。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法,其中通过注射泵将所述液态水注入所述惰性气体流中。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法,其中通过所述注射泵以约0.5微升/分钟与约11微升/分钟之间的流速将所述液态水注入所述惰性气体流中。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法,其中通过所述注射泵以约7微升/分钟与约10微升/分钟之间的流速将所述液态水注入所述惰性气体流中。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法,其中通过所述注射泵以约9微升/分钟的流速将所述液态水注入所述惰性气体流中。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法,其中将液态水注入所述惰性气体质量流量控制器上游的所述惰性气体流中。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的方法,其中将所述液态水注入所述惰性气体质量流量控制器下游的所述惰性气体流中。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的方法,其中当所述水的组成高于所述总组成的1.02%时,将所述液态水注入所述惰性气体质量流量控制器下游的所述惰性气体流中。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法,其中将蒸气直接注入所述沉积室中。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的方法,其中所述惰性气体质量流量控制器将所述惰性气体进入所述沉积室的流速控制在约100SCCM与约600SCCM之间。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的方法,其中所述惰性气体质量流量控制器将所述惰性气体进入所述沉积室的流速控制在约350SCCM与约450SCCM之间。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的方法,其中氧气质量流量控制器将所述氧气进入所述沉积室的流速控制在约0.1SCCM与约100SCCM之间。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的方法,其中氧气质量流量控制器将所述氧气进入所述沉积室的流速控制在约1SCCM与约20SCCM之间。
25.根据权利要求1-24中任一项所述的方法,其中氧气质量流量控制器将所述氧气进入所述沉积室的流速控制在约5SCCM与约10SCCM之间。
26.根据权利要求1-25中任一项所述的方法,其中氧气质量流量控制器将所述氧气进入所述沉积室的流速控制在约8SCCM。
27.根据权利要求1-26中任一项所述的方法,其中在所述注射泵和所述质量流量控制器之间的区域中将所述液态水加热至约20℃与约80℃之间的温度。
28.根据权利要求1-27中任一项所述的方法,其中在所述注射泵和所述质量流量控制器之间的区域中将所述液态水加热至约40℃与约60℃之间的温度。
29.根据权利要求1-28中任一项所述的方法,其中在所述注射泵和所述质量流量控制器之间的区域中将所述液态水加热至约50℃的温度。
30.根据权利要求1-29中任一项所述的方法,其中所述距离为约1厘米至约20厘米。
31.根据权利要求1-30中任一项所述的方法,其中所述距离为约5厘米至约15厘米。
32.根据权利要求1-31中任一项所述的方法,其中所述距离为约10厘米。
33.根据权利要求1-32中任一项所述的方法,其中所述方法不包括将所述沉积室的内部压力降低至低于约10-7、10-6、10-5、10-4、10-3、0.01、0.1、1、10、100、760托或大气压的步骤。
34.根据权利要求1-33中任一项所述的方法,其中所述金属是贵金属。
35.根据权利要求1-34中任一项所述的方法,其中所述贵金属是银、金、铂、钯或其组合。
36.根据权利要求1-35中任一项所述的方法,其中所述方法包括将至少两种金属沉积在所述基底上。
37.根据权利要求1-36中任一项所述的方法,其中所述至少两种金属包含银和金。
38.根据权利要求1-37中任一项所述的方法,其中所述至少两种金属包含银和金,其中存在65%的所述银,并且存在35%的所述金。
39.根据权利要求1-37中任一项所述的方法,其中所述至少两种金属包含银和金,其中存在35%的所述银,并且存在65%的所述金。
40.根据权利要求1-39中任一项所述的方法,其中所述方法还包括将另外的金属或金属氧化物沉积在所述基底上。
41.根据权利要求1-40中任一项所述的方法,其中所述惰性气体是氩气。
42.根据权利要求1-41中任一项所述的方法,其中在所述沉积期间所述沉积室的内部压力维持在约5毫托与约50毫托之间。
43.根据权利要求1-42中任一项所述的方法,其中在所述沉积期间所述沉积室的内部压力维持在约35毫托与约45毫托之间。
44.根据权利要求1-43中任一项所述的方法,其中在所述沉积期间所述沉积室的内部压力维持在约40毫托。
45.根据权利要求1-44中任一项所述的方法,其中所述基底是固体。
46.根据权利要求1-45中任一项所述的方法,其中所述固体包含金属箔、玻璃或硅。
47.根据权利要求1-46中任一项所述的方法,其中所述基底表现出低释气。
48.根据权利要求1-47中任一项所述的方法,其中所述基底是植入物。
49.根据权利要求1-48中任一项所述的方法,其中所述植入物是支架。
50.根据权利要求1-49中任一项所述的方法,其中所述支架是金属支架。
51.根据权利要求1-50中任一项所述的方法,其中所述基底包含聚合物。
52.根据权利要求1-51中任一项所述的方法,其中所述聚合物是高密度聚乙烯。
53.根据权利要求1-52中任一项所述的方法,其中所述基底包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。
54.根据权利要求1-53中任一项所述的方法,其中敷料包含由高密度聚乙烯制成的网状结构。
55.根据权利要求1-54中任一项所述的方法,其中所述敷料包含在由高密度聚乙烯制成的所述网状结构中的两个之间的吸收层。
56.根据权利要求1-55中任一项所述的方法,其中所述沉积包括溅射。
57.根据权利要求1-56中任一项所述的方法,其中所述溅射是DC磁控管溅射。
58.根据权利要求1-57中任一项所述的方法,其中溅射功率为约190瓦至约950瓦。
59.根据权利要求1-58中任一项所述的方法,其中所述溅射功率为约380瓦至约760瓦。
60.根据权利要求1-59中任一项所述的方法,其中所述溅射功率为约570瓦至约684瓦。
61.根据权利要求1-60中任一项所述的方法,其中溅射功率密度为约0.7瓦/cm2至约3.3瓦/cm2
62.根据权利要求1-61中任一项所述的方法,其中所述溅射功率密度为约1.3至约2.7瓦/cm2
63.根据权利要求1-62中任一项所述的方法,其中所述溅射功率密度为约2.0至约2.4瓦/cm2
64.根据权利要求1-63中任一项所述的方法,其中所述溅射功率密度为约2.4瓦/cm2
65.根据权利要求1-64中任一项所述的方法,其中存在约95%至约96%的所述惰性气体,存在约1%至约4.5%的所述氧气,并且所述水蒸气为约2.8%,并且其中所述溅射功率密度为约2.4W/cm2
66.根据权利要求1-65中任一项所述的方法,其中在所述沉积之后,将所述金属基质复合材料暴露于至少200ppm的二氧化碳环境。
67.一种制备金属基质复合材料的方法,所述方法包括在一种或多种气体的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,所述一种或多种气体包含氧气,其中所述方法不包括在所述沉积之前和/或期间将所述沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。
68.一种金属基质复合材料,其包含金属的晶粒间原子、金属氧化物和所述金属的晶粒,其中所述晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,其中所述晶粒间原子占所述金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%。
69.根据权利要求68所述的金属基质复合材料,其包含金属的晶粒间原子、金属氧化物、氧、水和所述金属的晶粒,其中所述晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,其中所述晶粒间原子占所述金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%,并且其中所述氧按重量计占所述金属基质复合材料的至少2%。
70.根据权利要求68或69所述的金属基质复合材料,其包含金属的晶粒间原子、金属氧化物、氧、水和所述金属的晶粒,其中所述晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,其中所述晶粒间原子占所述金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%,并且其中所述水按重量计占所述金属基质复合材料的小于4%。
71.根据权利要求68-70中任一项所述的金属基质复合材料,其中所述晶粒的中值大小在约2nm与约15nm之间,并且所述金属的晶粒间原子占所述材料的每单位表面积的约50%至所述材料的每单位表面积的约20%。
72.根据权利要求68-71所述的金属基质复合材料,其中所述晶粒的中值大小在约5nm与约15nm之间,并且所述金属的晶粒间原子占所述材料的每单位表面积的约40%至所述材料的每单位表面积的约20%。
73.根据权利要求68-72中任一项所述的金属基质复合材料,其包含第二金属的晶粒间原子和中值大小在约2nm与约15nm之间的所述第二金属的晶粒,其中所述第二金属的晶粒间原子占所述金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%。
74.根据权利要求68-73中任一项所述的金属基质复合材料,其包含Ag2CO3
75.一种制备金属基质复合材料的方法,所述方法包括在水蒸气以及一种或多种气体的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,所述一种或多种气体包含氧气,其中所述至少一种金属和金属氧化物的沉积来自与所述基底分开至少5厘米距离的源,进一步地,其中所述方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内将所述沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。
76.一种金属基质复合材料,其包含金属的晶粒间原子、金属氧化物、氧、水和中值大小在约2nm与约15nm之间的所述金属的晶粒,其中所述晶粒间原子占所述金属基质复合材料的每单位表面积的约50%至约20%,其中所述金属基质复合材料通过包括以下步骤的方法制成:在水蒸气以及一种或多种气体的存在下,在沉积室中将金属和金属氧化物中的一种或多种沉积在基底上,所述一种或多种气体包含氧气,其中所述至少一种金属和金属氧化物的沉积来自与所述基底分开至少5厘米距离的源,其中所述方法不包括在所述沉积之前24小时、12小时、6小时、3小时内将所述沉积室的内部压力降低至低于约10-7托的步骤。
77.根据权利要求76所述的金属基质复合材料,其中在所述沉积期间所述沉积室的内部压力维持在约5毫托与约50毫托之间。
78.根据权利要求76或77所述的金属基质复合材料,其中在所述沉积期间所述沉积室的内部压力维持在约35毫托与约45毫托之间。
79.根据权利要求76-78中任一项所述的金属基质复合材料,其中在所述沉积期间所述沉积室的内部压力维持在约40毫托。
80.根据权利要求76-79中任一项所述的金属基质复合材料,其中所述氧气包含分子氧气。
81.根据权利要求80所述的金属基质复合材料,其中所述分子氧气包含任何形式的分子氧气。
82.根据权利要求81所述的金属基质复合材料,其中所述分子氧气选自O2、O3、O3 +、O2 +、O2 -、O3、O、O+、O-、离子化臭氧、亚稳态激发氧、自由电子、H2O2和OH。
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