CN116917734A - 用于检测一氧化氮存在的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本文提供了用于检测一氧化氮的存在以及量化其量的灭菌指示器。灭菌指示器包括在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物。灭菌指示器还包括包含含发色团的化合物的支撑层。在一些实施方案中，灭菌指示器还包括覆盖在支撑层的至少一部分上的聚合物层，用于减少流体通过聚合物层向含发色团的化合物的扩散。

Description

用于检测一氧化氮存在的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请是要求2021年1月26日提交的临时专利申请第63/141,711号、2021年1月26日提交的临时专利申请第63/141,676号和2021年3月4日提交的临时专利申请第63/156,917号的优先权的国际申请，其全部内容通过引用整体并入。

技术领域

本公开总体上涉及用于检测一氧化氮的存在以及量化一氧化氮的量的灭菌指示器。本公开还涉及形成灭菌指示器的方法和用于检测一氧化氮存在的方法。

背景技术

各种产品和物品，包括例如医疗器械、装置和设备，必须在使用前进行灭菌，以防止伤口部位、样本、生物体等的生物污染。使用了多种灭菌方法，包括将产品或物品与灭菌剂接触。这种灭菌剂的实例包括蒸汽、一氧化氮、环氧乙烷、过氧化氢、干热等。

传统的可视指示器可用于蒸汽、过氧化氢和干热。然而，没有合适的一氧化氮的可视指示器可用。一氧化氮的一个不足的指示器是使用Griess法检测亚硝酸盐，而不是检测一氧化氮。Griess法不检测气相NO，需要多种试剂共同作用才能发生反应。一氧化氮的另一个不足的指示器依赖于比色分析，该比色分析利用可见光谱法或荧光测定法在溶液相中完成检测一氧化氮的分析。这些反应需要建立复杂的气相/溶液相平衡，并需要仪器(光谱仪)来确定NO的水平。这不利于需要快速给出是/否灭菌指示的临床灭菌需求。

因此，希望提供检测一氧化氮的存在以及量化一氧化氮的量的灭菌指示器，以及形成和使用该灭菌指示器的方法。此外，结合前述技术领域和背景，从随后的发明内容和具体实施方式以及所附权利要求中，其他期望的特征和特性将变得显而易见。

发明内容

本文提供了用于检测一氧化氮存在的灭菌指示器。灭菌指示器包括在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物。灭菌指示器还包括包含含发色团化合物的支撑层。在一些实施方案中，灭菌指示器还包括覆盖支撑层的至少一部分的聚合物层，用于减少流体通过聚合物层向含发色团的化合物的扩散。

本文还提供了用于量化一氧化氮的量的灭菌指示器。灭菌指示器包括在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物。灭菌指示器还包括包含含发色团化合物的支撑层。在一些实施方案中，灭菌指示器还包括覆盖支撑层的至少一部分的聚合物层，用于减少流体通过聚合物层向含发色团的化合物的扩散。

本文还提供了检测空间内一氧化氮存在的方法。该方法包括提供用于将空间暴露于一氧化氮的一氧化氮源。该方法还包括向该空间提供灭菌指示器。该方法还包括将灭菌指示器暴露于一氧化氮。该方法还包括在灭菌指示器暴露于一氧化氮持续预定时间段后，观察灭菌指示器的颜色变化，以检测空间内一氧化氮的存在。

本文还提供了量化空间内一氧化氮的量的方法。该方法包括提供用于将空间暴露于一氧化氮的一氧化氮源。该方法还包括向该空间提供灭菌指示器。该方法还包括将灭菌指示器暴露于一氧化氮。该方法还包括在灭菌指示器暴露于一氧化氮持续预定时间段后，观察灭菌指示器的颜色变化，以量化空间内一氧化氮的存在。

本文还提供了形成用于检测一氧化氮的存在和量的灭菌指示器的方法。该方法包括提供支撑层。该方法还包括提供在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物。该方法还包括将支撑层和含发色团的化合物结合。在一些实施方案中，该方法还包括将聚合物层施加到支撑层的至少一部分上，以形成灭菌指示器。

本文还提供了形成用于量化一氧化氮的量的灭菌指示器的方法。该方法包括提供支撑层。该方法还包括提供在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物。该方法还包括将支撑层和含发色团的化合物结合。在一些实施方案中，该方法还包括将聚合物层施加到支撑层的至少一部分上，以形成灭菌指示器。

在非限制性实施方案中，提供了固态灭菌指示器，其允许可见染料或发色团在暴露于气相一氧化氮时颜色从透明变为亮绿色。然而，应当理解，可以使用导致各种颜色转变(例如，从黄色到红色)的其他染料。发色团可以注入固体基质如纤维素中，并在所有面上涂覆聚合物，如聚氯乙烯(PVC)，以控制氧气和一氧化氮向染料或发色团的扩散。纤维素基胶带(例如，玻璃纸)和聚丙烯胶带也可用作扩散屏障，以控制一氧化氮与染料或发色团的接触。可以调节染料或发色团的量以及顶部涂层/扩散层的特性和厚度，以调节灭菌指示器对一氧化氮的灵敏度和响应时间。

附图说明

图1是灭菌指示器的非限制性实施方案的横截面透视图。

图2是灭菌指示器的另一个非限制性实施方案的横截面透视图。

图3是灭菌指示器的另一个非限制性实施方案的横截面透视图。

图4是比较灭菌指示器的各个时间点的照片。

图5是示例性灭菌指示器的非限制性实施方案的各个时间点的照片。

图6是示例性灭菌指示器的非限制性实施方案的颜色随时间变化的曲线图。

图7是示例性灭菌指示器的各种非限制性实施方案的照片。

图8是待灭菌或消毒的物品的非限制性实施方案的透视图。

图9是包括图1至图3的灭菌指示器的装置的非限制性实施方案的透视图。

图10是图9的装置的支撑件的非限制性实施方案的横截面透视图。

图11是用于图10的支撑件的壳体的非限制性实施方案的横截面透视图。

图12是包括图1至图3的灭菌指示器的屏障的非限制性实施方案的照片。

具体实施方式

除了在实施例中，或者另外明确指出的情况外，本说明书中表示材料的量或者反应和/或使用的条件的所有数值都应被理解为在描述本公开的最宽范围时由词语“约”修饰。在各种实施方案中，术语“约”和“大约”，当指特定的、可测量的值(例如参数、量、持续时间等)时，意味着包括特定值和特定值的变化，例如特定值的+/-10％或更小、或者+/-5％或更小、或者+/-1％或更小、或者+/-0.1％或更小的变化，只要这些变化适于在所公开的实施方案中执行即可。因此，修饰语“约”或“大约”所指的值本身也被具体公开。

通常优选在规定的数值范围内实践。此外，除非有相反的明确说明：百分比、“份”和比值是按重量计的；对于与本发明相关的给定目的来说，一组或一类材料的描述是合适的或优选的，这意味着该组或该类中任何两个或多于两个材料的混合物同样是合适的或优选的；化学术语中的成分描述是指在添加到描述中指定的任何组合中时的成分，并且不一定排除一旦混合后混合物的成分之间的化学相互作用；首字母缩写词或其他缩写词的第一个定义适用于相同缩写词在本文中的所有后续使用，并在必要的情况下适用于最初定义的缩写词的正常语法变体；并且，除非有相反的明确说明，性质的测量是通过与前面或后面提到的相同的技术来确定的。

还必须指出，如本说明书和所附权利要求所用的，除非上下文明确指出否则要素前不使用数量词也包括复数指称。例如，以单数形式提及的组件旨在包括多个组件。

如本文所用，“实施方案”意味着特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个或多于一个表现形式、实例或实现中。此外，在一个或多于一个实施方案中，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合，这对本领域技术人员是显而易见的。不同实施方案的特征的组合都意味着在本发明的范围内，而不需要通过实例明确描述每个可能的排列。因此，任何要求保护的实施方案可以以任何组合使用。

如本文所用，术语“重量百分比”(以及相关的缩写“重量％”)通常指以干物质重量表示的重量百分比。因此，应当理解，重量％可以基于组合物的总重量来计算，或者从混合物的两种或多于两种组分/部分之间的比(例如干物质的总重量)来计算。

如本文所用，术语“基本上”是指动作、特征、性质、状态、结构、项目或结果的完整或接近完整的范围或程度。作为一个任意的实例，“基本上”封闭的物体意味着该物体或者被完全封闭或者几乎被完全封闭，从而具有与该物体被完全封闭时相同的总体结果。

附图是半示意性的，没有按比例绘制，特别地，一些尺寸是为了表述清楚，在附图中被放大显示。类似地，尽管为了便于描述，附图中的视图通常显示相似的方向，但是附图中的这种描绘是任意的。通常，灭菌指示器可以在任何方向操作。如本文所用，应当理解，当第一元件或层被称为在第二元件或层的“上方”、“覆盖”、“下方”或“下端”时，第一元件或层可以直接在第二元件或层上，或者可以存在中间元件或层，其中直线可以穿过处于覆盖关系的特征并在它们之间画出。当第一元件或层被称为在第二元件或层“上”时，第一元件或层直接在第二元件或层上并与之接触。此外，为了便于描述，在此可以使用空间上相对的术语，例如“之上”、“上方”、“之下”、“下方”等，来描述一个元件或特征与图中所示的另一个元件或特征的关系。应当理解，除了图中所示的方向之外，空间相对术语还包括使用或操作中的灭菌指示器的不同方向。例如，如果图中的灭菌指示器被翻转，被描述为在其它元件或特征“下面”的元件将被定向在其它元件或特征“上面”。因此，示例性术语“下方”可以包括上方或下方的方位。灭菌指示器可以以其它方式定向(旋转90度或其它方向)，并且这里使用的空间相对描述符同样可以相应地解释。

在整个公开内容中，在引用出版物的情况下，这些出版物的公开内容通过引用整体并入本公开中，以更全面地描述本公开所属领域的现有技术。

以下详细描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本发明或本发明的应用和用途。此外，无意受在前的背景技术或以下具体实施方式中所提供的任何理论的约束。

图1是用于检测一氧化氮存在的灭菌指示器10的非限制性实施方案的横截面透视图。灭菌指示器10包括在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物。在各种实施方案中，含发色团的化合物包括2,2’-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(“ABTS”)、甲基橙(MeORG)、麝香草酚蓝(ThBlu)或其组合。应当理解，可以使用任何在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物。在一个示例性实施方案中，含发色团的化合物包括、组成为或为ABTS。不受理论的限制，据信ABTS在一氧化氮的存在下氧化形成其自由基阳离子，如下所示：

作为在一氧化氮存在下氧化的结果，透明的ABTS发生颜色变化，形成亮绿色的ABTS自由基阳离子。因此，在各种实施方案中，在一氧化氮存在的情况下，这种氧化导致灭菌指示器10发生颜色变化(例如，从透明到亮绿色)。然而，应当理解，根据灭菌指示器10的组分不同，灭菌指示器10可以发生颜色变化的任意组合。

灭菌指示器10还包括支撑层12。支撑层12可以具有第一表面14和与第一表面14相对的第二表面16。然而，应当理解，支撑层12可以具有任何数量的表面，例如3、4、5、6等。在各种实施方案中，支撑层12具有矩形构型或卵形构型。然而，应当理解，支撑层12可以具有任何适于支撑灭菌指示器10的几何构型。支撑层12的厚度可以为约0.1微米至约1000微米，可选地为约1密耳至约100密耳，或者可选地为约1密耳至约10密耳。

支撑层12包括含发色团的化合物。在一些实施方案中，支撑层12具有多孔或编织状结构，并且含发色团的化合物设置在编织状结构内的孔或间隙内。在其他实施方案中，含发色团的化合物可以与可模制材料结合，以形成包括含发色团的化合物的支撑结构12。在某些实施方案中，支撑层12包括、基本上组成为、组成为或者为含纤维素的材料。合适的含纤维素材料的非限制性实例包括纤维素滤纸，例如Whatman1号定量滤纸。

含发色团的化合物可以以分散在支撑结构12内或设置在支撑结构12上被包括，或者两者兼有。含发色团的化合物可以均匀地分散在支撑结构12内或设置在支撑结构12上，或者含发色团的化合物可以相对于支撑结构12的构型呈梯度存在。在某些实施方案中，含发色团的化合物均匀地设置在整个支撑结构12中。基于支撑结构12的总表面积，含发色团的化合物可以以至少痕量的量，任选地至少6.9mg/mL，或任选地至少25mg/mL，存在于支撑结构12内或设置于支撑结构12上。

灭菌指示器10还包括覆盖支撑层12的至少一部分的聚合物层18，用于减少流体通过聚合物层向含发色团的化合物的扩散。在各种实施方案中，流体可以是液体或气体，例如氧气、一氧化氮或过氧化氢。在某些实施方案中，聚合物层18可以适于比一氧化氮向含发色团的化合物的扩散更大程度的减少过氧化氢的扩散。在各种实施方案中，聚合物层18可以由具有对不大于NO在空气中的扩散速率的量的一氧化氮的扩散速率的聚合物材料形成。在这些和其他实施方案中，聚合物层18可以由具有对不大于氧气在空气中的扩散速率的量的氧气的扩散速率的聚合物材料形成。在这些和其它实施方案中，聚合物层18可以由具有对不大于过氧化氢在空气中的扩散速率的量的过氧化氢的扩散速率的聚合物材料形成。

聚合物层18可以由包括聚氯乙烯、聚酯、含纤维素的材料、聚丙烯或其组合的聚合物材料形成。然而，应当理解，任何其它聚合物材料都可以用于形成聚合物层18，只要该聚合物材料表现出上述的扩散特性，并且该聚合物材料相对于含发色团的化合物是惰性的。聚合物层18的厚度可以为约0.1微米至约1000微米，可选地为约1密耳至约100密耳，或者可选地为约5密耳至约10密耳。

聚合物材料还可以包括各种添加剂，包括但不限于溶剂组分、增塑剂组分、表面活性剂组分、着色剂组分、填料组分或其组合。

溶剂组分可以包括有机溶剂。然而，应当理解，溶剂组分可以包括已知用于溶剂化溶质的任何其它溶剂，包括水，只要该溶剂与聚合物材料和含发色团的化合物的组分相容。

用于溶剂组分的合适的有机溶剂的实例包括但不限于甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、丙酮、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、乙基戊基酮、甲醇、异丙醇、丁醇、己烷、丙酮、乙二醇、单乙醚、丙二醇甲醚、VM&P石脑油、矿油精、庚烷与其它脂肪族、脂环族、芳香族烃、芳香族石油馏出物、酯、醚和酮，或其组合。在某些实施方案中，溶剂组分包括甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、甲苯、丙二醇甲醚或其组合。

增塑剂组分可包括可用于改变各种特性的增塑剂，这些特性包括但不限于涂层硬度、增加疏水性和/或改变流体的扩散等。增塑剂包括但不限于邻苯二甲酸酯、偏苯三酸酯、苯甲酸酯、己二酸酯、癸二酸酯、马来酸酯、柠檬酸酯、环氧化植物油、磺酰胺、有机磷酸酯、二醇类/聚醚、高分子增塑剂和聚丁烯，或它们的组合。然而，应当理解，增塑剂组分可以包括本领域已知的任何其它增塑剂，只要增塑剂与聚合物材料和含发色团的化合物的组分相容。

增塑剂可以是酯类增塑剂。合适的酯类增塑剂的实例包括但不限于邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸正己基-正癸酯(NHDP)、邻苯二甲酸正辛基-癸酯(NODP)、邻苯二甲酸二(异壬基)酯(DINP)、邻苯二甲酸二(异癸基)酯(DIDP)、邻苯二甲酸二(十一烷基)酯(DUP)、邻苯二甲酸二(异十三烷基)酯(DTDP)、己二酸二-2-乙基己酯(DOA)、己二酸二-正辛基-正癸酯(DNODA)、己二酸二异壬酯(DINA)、壬二酸二-2-乙基己酯(DOZ)、癸二酸二-2-乙基己酯(DOS)、偏苯三酸三辛酯(TOTM)、磷酸三辛酯(TOP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、脂肪族聚酯增塑剂、脂肪族多元醇增塑剂或其组合。应当理解，增塑剂可以包括本领域已知的任何邻苯二甲酸酯，只要它与聚合物材料和含发色团的化合物的组分相容。增塑剂组分可以以各种量存在于聚合物材料中。

表面活性剂组分可包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂或其组合。然而，应当理解，表面活性剂组分可以包括本领域已知的任何其它表面活性剂，只要表面活性剂与聚合物材料和含发色团的化合物的组分相容。表面活性剂组分可以以各种量存在于聚合物材料中。

着色剂组分可包括着色剂，包括但不限于一种或多于一种颜料、染料或其组合，以获得涂层颜色。这些着色剂是含发色团化合物的补充。合适的着色剂通常是可溶于或可分散于聚合物材料和含发色团化合物的溶剂组分中的那些。着色剂组分可以以各种量存在于聚合物材料中。

填料组分可包括可用于各种目的的填料，包括但不限于成本控制、流变性控制、润滑性改性，以及防止卡住或磨损。填料组分可以包括无机填料。合适的无机填料的实例包括但不限于粉状的镍、铜、锌和铝。合适的矿物填料包括但不限于滑石、碳酸钙、硅酸盐如云母、硅灰石、二氧化钛、石英、烟制二氧化硅、沉淀二氧化硅、石墨、氮化硼或其组合。填料组分可以以各种量存在于聚合物材料中。

除了上述聚合物层18的组分之外，还有几个因素可以影响流体向含发色团化合物的扩散以及一氧化氮与含发色团化合物的反应性。这些因素的非限制性实例包括空间的温度、空间的湿度水平、聚合物层18的酸度、聚合物层18的厚度和含发色团化合物的浓度。

图2是灭菌指示器10的另一个非限制性实施方案的横截面透视图。在某些实施方案中，支撑层12包括第一部分20和与第一部分20相邻的第二部分22。在这些和其它实施方案中，第一部分20包括聚合物层18，第二部分22基本上不包括聚合物层18。通过允许支撑层12的第二部分22直接暴露于一氧化氮，灭菌指示器10可以适于用作线性定时剂量计。这种线性定时剂量计提供了一氧化氮从第二部分22到第一部分20并穿过第一部分20的渐进迁移，迁移距离与暴露于一氧化氮的预定时间段成线性比例。在一些实施方案中，线性定时剂量计在至少2小时、可选地至少3小时或可选地至少4小时内是呈线性比例的。

图3是灭菌指示器10的另一个非限制性实施方案的横截面透视图。聚合物层18可以覆盖支撑层12的第一表面14的至少一部分，而支撑层12的第二表面16保持基本上没有聚合物层18。然而，如上所述，聚合物层18也可以覆盖第二表面16的至少一部分。

在各种实施方案中，灭菌指示器10还包括覆盖第一表面14的背衬层24。背衬层24可以是多种形式，包括例如聚合物膜、纸、纸板、原料卡、织造和非织造网、纤维增强膜、泡沫、复合膜-泡沫或其组合。背衬层24可包括多种材料，包括例如纤维、木质纤维素、木材、泡沫和热塑性聚合物，包括例如聚烯烃(例如聚乙烯，包括例如高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和线性超低密度聚乙烯)、聚丙烯和聚丁烯；乙烯基共聚物(例如，聚氯乙烯、增塑和未增塑的聚氯乙烯和聚乙酸乙烯酯)；烯烃共聚物，包括例如乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯/丙烯共聚物；丙烯酸聚合物和共聚物；聚氨酯；及其组合。合适的共混物还包括例如热塑性聚合物、弹性聚合物及其组合的共混物，包括例如聚丙烯/聚乙烯、聚氨酯/聚烯烃、聚氨酯/聚碳酸酯和聚氨酯/聚酯。

在这些和其它实施方案中，灭菌指示器10还包括覆盖第二表面16的黏合层26。黏合层26可以基于多种黏合剂。合适的黏合剂的非限制性实例包括各种压敏黏合剂，例如不溶于水的天然橡胶基黏合剂、天然橡胶和合成橡胶共混物黏合剂、具有增黏树脂的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯基醚和高分子量丙烯酸酯共聚物。也可以使用各种水可分散的压敏黏合剂。应当理解，另一背衬层24可以覆盖在黏合层26上。

还提供了检测空间内一氧化氮存在的方法。该方法包括提供用于将空间暴露于一氧化氮的一氧化氮源。该方法还包括向该空间提供灭菌指示器10。该方法还包括将灭菌指示器10暴露于一氧化氮。该方法还包括在灭菌指示器10暴露于一氧化氮持续预定时间段后，观察灭菌指示器10的颜色变化，以确定空间内一氧化氮的存在。

在一些实施方案中，期望使用一氧化氮对空间和空间内的物体进行消毒或灭菌。合适空间的非限制性实例包括医疗检查室、教室、餐厅、飞机机舱、车辆内部等。在这些实施方案中，该方法还包括在已经观察到灭菌指示器10的颜色变化之后，停止将该空间暴露于一氧化氮。

在其他实施方案中，该空间可以是容器或贮藏器，其包括期望被灭菌然后从该空间移除的物品。合适物品的非限制性实例包括医疗设备、教育材料、手持设备、食品服务设备等。在这些实施方案中，该方法还包括向空间提供待灭菌的物品，将该物品暴露于一氧化氮，以及从该空间移除该物品。

在某些实施方案中，该空间设置在环境中，并且该空间与环境基本上流体隔离。短语“基本上流体隔离”是指流体从环境进入空间的运动被最小化，反之亦然。然而，应当理解，该空间不需要与环境密封隔离(尽管它可以是)以使灭菌指示器10可操作。

根据前述内容，还提供了灭菌指示器10用于识别空间内一氧化氮的存在的用途。

还提供了形成用于检测一氧化氮存在的灭菌指示器10的方法。该方法包括提供支撑层12。该方法还包括提供在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物。该方法还包括将支撑层12和含发色团的化合物结合。该方法还包括将聚合物层18施加到所述支撑层12的至少一部分上，以形成所述灭菌指示器10。

在各种实施方案中，该方法还包括在施加聚合物层18之前，在氮气存在下干燥与含发色团的化合物结合的支撑层12。

在某些实施方案中，如上文关于线性定时剂量计实施方案所述，将聚合物层18施加到支撑层12的至少一部分的步骤被进一步定义为将聚合物层18施加到支撑层12的第一部分20，使得支撑层12的第二部分22基本上没有聚合物层18。

图8至图12是包括用于检测物品28附近一氧化氮的存在的灭菌指示器10的系统组件的各种视图。参考图8和图9，该系统可以包括限定空隙的物品28，例如内窥镜的内腔。该系统还可以包括用于提供一氧化氮的装置30以对物品28如光纤进行消毒或灭菌。合适的灭菌技术的非限制性实例在美国临时专利第63/141,676和63/156,917号中有描述，其全部内容通过引用并入本文。设备30可以包括具有表面的支撑件32，该表面适于传输电磁辐射。支撑件32可以具有第一端34和与第一端34隔开的第二端36。

装置30还可以包括与支撑件32光学连通并适于产生电磁辐射的电磁辐射源38。在某些实施方案中，电磁辐射源38包括耦合到第一端34的LED灯泡。

参照图9，装置30还可以包括设置在载体32表面上的一氧化氮源40。合适的一氧化氮源的非限制性实例在美国临时专利第63/141,676和63/156,917号中有描述，其全部内容通过引用并入本文。在某些实施方案中，一氧化氮源40包括SNAP-PDMS或其他一氧化氮源。为此，一氧化氮源40适于在电磁辐射源38产生的电磁辐射存在的情况下提供硝酸，该电磁辐射通过支撑件32从第一端34传输到第二端36。装置30的支撑件32可以设置在物品28(例如内窥镜)的内腔中。

在各种实施方案中，参照图10和图11，支撑件32是包括PMMA芯42、包层44、一氧化氮源46和PDMS保护层48的光纤。支撑件32可以缠绕在由泡沫形成的外壳50中，以允许支撑件32插入到物品28中，而不会污染支撑件32。外壳50可以包括用于接近支架32的盖子52。

参照图9和图12，装置30还可以包括靠近支撑件32的第二端36的灭菌指示器10。灭菌指示器10可以设置在与支撑件32的第二端36相连的屏障54内。在某些实施方案中，屏障54包括指示器部分56和锁定部分58，锁定部分58将指示器部分56连接到支撑件32的第二端36。灭菌指示器10可以与屏障54的外部流体隔离。灭菌指示器10的这种隔离提供了由装置30的支撑件32形成的一氧化氮的存在的直接指示，而不受屏障54外部的任何一氧化氮源的干扰，从而提供了关于装置30产生一氧化氮的用户反馈。

尽管已经结合特定的优选实施方案描述了本发明，但是应当理解，所要求保护的本发明不应不适当地限制于这样的特定实施方案。虽然在本公开的前述详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施方案，但是应当理解，存在大量的变化。还应当理解，一个或多于一个示例性实施方案仅仅是示例，并不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供实现本发明示例性实施方案的便利路线图。应当理解，在不脱离所附权利要求中阐述的本公开的范围的情况下，可以对示例性实施方案中描述的元件的功能和布置进行各种改变。

工业实用性

虽然本发明不限于特定的最终应用、用途或行业，但是医院、学校、餐馆、航空公司和公共交通运营商通常依赖于灭菌或消毒。该灭菌指示器可用于检测一氧化氮的存在，以用于消毒或灭菌。

说明本公开的灭菌指示器的以下实施例旨在说明而非限制本发明。

实施例

包括以下实施例来说明本文所考虑的各种实施方案。本领域技术人员应理解，以下实施例中所公开的技术代表本发明人发现的在本发明的实践中发挥良好作用的技术，并因此可以被认为构成其实践的理想模式。然而，根据本公开，本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在所公开的具体实施方案中可以做许多改变，并仍获得类似或相似的结果。除非另有说明，所有百分比均以重量％计，所有测量均在23℃下进行。

实施例1(比较)

参照图4，将纤维素滤纸(Whatman1号定量滤纸)浸入8.4mg/mL的2,2’-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)的水溶液中，并在氮气下干燥以形成比较灭菌指示器I。然后将比较灭菌指示器I暴露于NO气体中，并且在大约15分钟后开始变成深绿色。比较灭菌指示器I在大约3.5小时后达到最终颜色变化。

实施例2(比较)

将纤维素滤纸(Whatman1号定量滤纸)用6.9mg/mL的2,2’-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)的甲醇溶液饱和，并在氮气下干燥，形成比较灭菌指示器II。然后将比较灭菌指示器II暴露于NO气体中，并且在大约3.5分钟后，比较灭菌指示器II变成浅绿色。大约24小时后，灭菌指示器II变成深绿色。

实施例3(示例性)

将纤维素滤纸(Whatman1号定量滤纸)浸入8.4mg/mL的2,2’-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)的水溶液中，并在氮气下干燥以形成示例性灭菌指示器I。然后用溶解在THF中的5重量％PVC涂覆示例性灭菌指示器I。然后，将示例性灭菌指示器I暴露于NO气体中，并且在大约15分钟后变成绿色，顶部涂层下的颜色强度小于上述比较灭菌指示器I和II。

实施例4(示例性)

将纤维素滤纸(Whatman1号定量滤纸)用6.9mg/mL的2,2’-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)的甲醇溶液饱和，并在氮气下干燥。然后用溶解在THF中的5重量％PVC涂覆该纸，以形成示例性灭菌指示器II。然后，将示例性灭菌指示器II暴露于NO气体中，并且在大约15分钟后变成深绿色，顶部涂层下的颜色强度小于上述比较灭菌指示器I和II。

实施例5(示例性)

参照图5，通过将一条纤维素滤纸(Whatman1号定量滤纸)浸入8.4mg/mL的2,2’-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)水溶液中，并在氮气下干燥，制成线性无源定时器。然后，除了纸大约4mm的下端之外，将该纸用透明胶带包裹，以形成示例性灭菌指示器III。然后将示例性灭菌指示器III的下端条暴露于NO气体。颜色在较低的暴露端迅速显影，然后逐渐迁移到胶带包裹的部分。如图6所示，在暴露于NO的第一个大约4小时内，颜色相对于暴露时间和迁移距离呈线性发展。

实施例6(示例性)

参照图7，还使用2种不同的配置形成了点定时剂量计。在第一种配置中，圆圈的外边缘被曝光以便在圆圈的中心被扩散屏障覆盖的情况下进行NO感测，从而形成“由外向内”的剂量计，该剂量计显示点从外边缘向内显色的NO暴露的进展。在第二种配置中，点的中心暴露在包括扩散屏障的外边缘。这种配置导致颜色首先在点的中间显影，并继续以“由内向外”的方式显影。这些对称剂量计对相对于NO源的物理方位不敏感。

应当理解，所附权利要求不限于在详细描述中描述的明确的和特定的化合物、组合物或方法，它们可以在落入所附权利要求范围内的特定实施方案之间变化。关于本文中描述各种实施方案的特定特征或方面所依赖的任何马库什组，可以从独立于所有其他马库什成员的相应马库什组的每个成员获得不同的、特殊的和/或意想不到的结果。马库什组的每个成员可以被单独地和/或组合地依赖，并且为所附权利要求范围内的特定实施方案提供足够的支持。

此外，在描述本发明的各种实施方案时所依赖的任何范围和子范围独立地和共同地落入所附权利要求的范围内，并且被理解为描述和考虑了包括其中的整数值和/或分数值的所有范围，即使这些值在本文中没有明确地写出。本领域技术人员容易认识到，列举的范围和子范围充分描述并实现了本发明的各种实施方案，并且这些范围和子范围可以进一步描述为相关的一半、三分之一、四分之一、五分之一等。仅作为一个实例，“从0.1到0.9”的范围可以进一步被描绘成下三分之一，即从0.1到0.3，中间三分之一，即从0.4到0.6，和上三分之一，即从0.7到0.9，这些单独地和共同地在所附权利要求的范围内，并且可以单独地和/或共同地依赖，并且为所附权利要求的范围内的具体实施方案提供足够的支持。此外，关于定义或修饰范围的语言，例如“至少”、“大于”、“小于”、“不大于”等，应当理解，这种语言包括子范围和/或上限或下限。作为另一个实例，“至少10”的范围固有地包括从至少10到35的子范围、从至少10到25的子范围、从25到35的子范围等等，并且每个子范围可以单独地和/或共同地依赖，并且为所附权利要求范围内的特定实施方案提供足够的支持。最后，在所公开的范围内的单个数字是可以依赖的，并且为所附权利要求范围内的特定实施方案提供了足够的支持。例如，“从1到9”的范围包括各种单独的整数，例如3，以及包括小数点(或分数)的单独的数字，例如4.1，这些数字是可以依赖的，并且为所附权利要求范围内的特定实施方案提供了足够的支持。

本文已经以说明性的方式描述了本发明，并且应当理解，已经使用的术语旨在具有描述性而非限制性的词语的性质。根据上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的。本发明可以在所附权利要求的范围内以不同于具体描述的方式实施。独立权利要求和从属权利要求(包括单个和多个从属权利要求)的所有组合的主题在本文都是明确预期的。

Claims (22)

1.一种用于检测一氧化氮存在的灭菌指示器，其包括：

在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物；和

包含含发色团的化合物的支撑层。

2.根据权利要求1所述的灭菌指示器，其中含发色团的化合物包括2,2’-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)、甲基橙(MeORG)、麝香草酚蓝(ThBlu)或其组合。

3.根据权利要求1或2所述的灭菌指示器，其中支撑层包括含纤维素的材料。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的灭菌指示器，其还包括覆盖支撑层的至少一部分的聚合物层，用于减少流体通过所述聚合物层向含发色团的化合物的扩散，其中聚合物层由包括聚氯乙烯、聚酯、含纤维素的材料、聚丙烯或其组合的聚合物材料形成。

5.根据权利要求4所述的灭菌指示器，其中聚合物层由聚合物材料形成，所述聚合物材料具有：

(A)对不大于一氧化氮在空气中的扩散速率的量的一氧化氮的扩散速率；

(B)对不大于氧气在空气中的扩散速率的量的氧气的扩散速率；

(C)对不大于过氧化氢在空气中的扩散速率的量的过氧化氢的扩散速率；或者

(A)、(B)和(C)的任意组合。

6.根据权利要求4或5所述的灭菌指示器，其中支撑层包括第一部分和与所述第一部分相邻的第二部分，并且其中第一部分包括聚合物层，第二部分基本上不包括聚合物层。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的灭菌指示器，其中支撑层具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，并且其中聚合物层覆盖第一表面的至少一部分。

8.根据权利要求7所述的灭菌指示器，其还包括覆盖第一表面的背衬层。

9.根据权利要求7或8所述的灭菌指示器，其还包括覆盖第二表面的黏合层。

10.一种检测空间内一氧化氮存在的方法，所述方法包括：

提供用于将空间暴露于一氧化氮的一氧化氮源；

向所述空间提供灭菌指示器，其中灭菌指示器如权利要求1至9中任一项所述；

将灭菌指示器暴露于一氧化氮；和

在灭菌指示器暴露于一氧化氮持续预定时间段后，观察灭菌指示器的颜色变化，以检测该空间内一氧化氮的存在。

11.根据权利要求10所述的方法，其还包括：

向空间提供待灭菌的物品；

将该物品暴露于一氧化氮；和

将该物品从空间中移除。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其还包括停止将空间暴露于一氧化氮。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中空间设置在环境中，并且空间与环境基本上流体隔离。

14.根据权利要求1至9中任一项所述的灭菌指示器用于识别空间内一氧化氮的存在的用途。

15.一种用于量化一氧化氮的量的灭菌指示器，其包括：

在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物；

包含含发色团的化合物的支撑层；和

覆盖支撑层的至少一部分的聚合物层，用于减少流体通过聚合物层向含发色团的化合物的扩散。

16.一种量化空间内一氧化氮的量的方法，所述方法包括：

提供用于将空间暴露于一氧化氮的一氧化氮源；

向所述空间提供灭菌指示器，其中灭菌指示器如权利要求15所述；

将灭菌指示器暴露于一氧化氮；和

在灭菌指示器暴露于一氧化氮持续预定时间段后，观察灭菌指示器的颜色变化，以量化该空间内一氧化氮的量。

17.根据权利要求15所述的灭菌指示器用于量化空间内一氧化氮的量的用途。

18.一种形成用于检测一氧化氮的存在的灭菌指示器的方法，所述方法包括：

提供支撑层；

提供在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物；和

将支撑层和含发色团的化合物结合以形成灭菌指示器。

19.根据权利要求18所述的方法，其还包括将聚合物层施加到支撑层的至少一部分上以形成灭菌指示器。

20.根据权利要求19所述的方法，其还包括在施加聚合物层之前，在氮气存在下干燥与含发色团的化合物结合的支撑层。

21.根据权利要求19或20所述的方法，其中支撑层包括第一部分和与所述第一部分相邻的第二部分，并且其中将聚合物层施加到支撑层的至少一部分的步骤进一步被定义为将聚合物层施加到第一部分，使得第二部分基本上不包括聚合物层。

22.一种形成用于量化一氧化氮的量的灭菌指示器的方法，所述方法包括:

提供支撑层；

提供在一氧化氮存在下能够发生颜色变化的含发色团的化合物；

将支撑层和含发色团的化合物结合；和

将聚合物层施加到支撑层的至少一部分上以形成灭菌指示器。