CS225780B1 - Korozní článek s vysokou depolarizao - Google Patents

Description

Vynález se týká korozního článku β vysokou depolarizaoí, určeného pro depotní přenos iontů, zejména ve stomatologii.

Běžná terapie ohroniokýoh periodontitid spočívá v meohaniokém rozšíření kořenového kanálku β následnou aplikaoí dezinfekčníoh prostředků do vzniklé dutiny, s cílem zničit mikrobiální flóru v oelém zasaženém prostoru. Nejlépe se pro tyto účely osvědčuje pasta hydroxydu vápenatého, která vytvořením alkaliokého prostředí působí nespecifickou proteolýzu váeoh přítomných bakterií, toxinů i nekrotiokýoh částí tkáně. Současně však vytváří i příznivé podmínky pro následnou oeifikaoi v prostoru foramen apioale. Zásadní nevýhodou tohoto postupu je však nedostatečný transport dezinfekčníoh látek do všech zánětem postižených oblastí, nebotjediným podnětem k jejioh pohybu je difúze ve směru klesajícího koncentračního gradientu, jež je však v tomto prostředí příliš pomalá. Byly proto již dlouho podnikány pokusy o využití elektrického proudu k zajištění dostatečného přenosu (N. Kellner, J. Stom., 960, 1936). V současné době jsou nejznámější dva zásadně odlišné způsoby. První způsob, Bernardův, zavádí do postiženého zubu elektroda a s použitím napětí až 100 V (druhou elektrodu drží pacient v ruce) vynuouje krátký proudový přenos. Druhý způsob, propracovaný hlavně Knappwostem (Dtsoh. Zahnarzth. Z., 6,

63» 1951» totéž 32, 464, 1977), využívá galvaniokého článku, který je zabudován do zubu a který vytváří dlouhodobý zdroj proudu potřebného k transportu. Nověji používá tentc

225 780

225 780 autor jako náplně směsi hydroxidu vápenatého a hydratovaného nativního kysličníku mščnatého, který v tomto alkaliokém prostředí vytváří ion (Cu /OH/^)”. Galvanioký článek je konstruován tak, že elektroda z ušleohtilejěího kovu, tvoříoí katodu, je umístěna uvnitř zubního kanálku vyplněného zmíněnou pastou, druhá elektroda z méně uěleohtilého kovu, tvoříoí anodu, je umístěna z vnějěí strany zubu ve styku s dásní· Článek praouje ve zkratovém zapojení a umožňuje přenos iontů OH a iontů (Cu /OH/p“ jak zubním kanálkem, tak i oelou kapilární sítí, prostupujíoí dentin. K léčivému účinku takto trvale obnovovaného alkalického prostředí přistupuje zde i výrazně bakterioidní účinek přenášené mědi.

Zásadní význam pro funkol těohto článků má kvalita a vlastnosti katody umístěné uvnitř zubu. Byla publikována již oelá řada galvaniokýoh článků a ověřována jejioh účin nost jak in vitro, tak i v klinioké praxi. Ve věeoh těohto praoloh se však konstatuje ryohlý pokles aktivity použitého článku způsobený polarizací, takže během několika dní poklesne proud na velmi nízké hodnoty, oož pochopitelně značně oslabí žádouoí efekt. Bylo proto zkoušeno i přidávání depolarizátorů i speciální povrchové úpravy elektrod. Nejlepší z těohto úprav je asi Knappwostem popisovaná Edelmetall-Oxid-Elsktrode (blíže však nespecifikovaná), ale i u této klesá původní proud 100 jik téměř na setinu původní hodnoty již po 4 dneoh. Autor to vysvětluje spotřebou přítomného depolarizátorů

Snahou autorů tohoto vynálezu byla konstrukce takového článku, který by vykazoval vysokou schopnost depolarizaoe po dlouhou dobu.

Uvedeným požadavkům vyhovuje galvanioký článek a vysokou depolarizaoí, určený pro depotní iontoforézu, zejména ve stomatologii, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá z katody z uěleohtilého kovu, β výhodou stříbra, jejíž povroh byl anodicky oxidován v prostředí roztoku ohlorldu paladnatého, vodivě spojené s anodou z neuěleohtilého, fyziologicky neškodného kovu, s výhodou zinku, přičemž spoj katody s anodou je opatřen izolaoí, rezistentní k alkaliokému proetředí.

Katoda i anoda zmíněného galvaniokého článku jsou účelně zhotoveny v podobě drátu.

Článek podle vynálezu vytvořený kombinaoí zinkové elektrody s elektrodou stříbrnou jejíž povroh byl elektrolytiokým prooesem v roztoku ohlorldu paladnatého pokryt aktivní vrstvou, vykazuje vysoké depolarizační účinky. Zkušební elektrody ponořené do fyziologiokého roztoku praoovaly po několik týdnů a vysokým proudovým výtěžkem bez výrazné polarizaoe, praktloky až do rozpuštění zinkové anody. Rovněž modelové pokusy provedené na extrahovanýoh zubeoh s náplní hydroxidu vápenatého a měčnatého potvrdily jejioh použitelnost při dlouhodobém přenosu lontů 0H~ i (Cu /OH/^). Vynález tak významně zlepšuje důležitou oblast stomatologické praxe.

Vhodnoet článků k požadovanému účelu byla zkoušena v modelových skleněnýoh kapilár áoh. Rozměry těohto kapilár byly voleny tak, aby po zavedení stříbrné elektrody zůstal kolem volný prostor objemu ooa 15 mikrolltrů pro používaný elektrolyt (fyziologický roztok). Horní koneo kapiláry s vyčnívajíoí elektrodou byl uzavřen kapkou roztavené3

225 780 ho pioeinu, spodní koneo ponořen do roztoku elektrolytu a vše umístěno do vakuové sušárny. Po zrušení vakua se kapiláry zoela naplnily elektrolytem. Spojením.stříbrná elektrody přes mikroampérmetr se zinkovou elektrodou ponořenou částečná do fyziologického roztoku, do kterého zasahoval i neuzavřený koneo skleněná kapiláry, byl vytvořen článek, jehož účinnost bylo možno takto snadno sledovat.

Povroh používaných stříbrných elektrod byl různými postupy mechanicky, ohemicky i elektrochemicky upravován, s cílem vytvořit účinnou depolarizační vrstvu, která by udržela článek v provozu. Po mnoha neúspěšných zkouškáoh se podařilo vytvořit článek, který je předmětem vynálezu a který žádaná podmínky splňuje. Jedná se o článek, v němž zinková elektroda je vodivě spojena s elektrodou stříbrnou, jejíž povrch byl pokryt anodiokou axidaoí v roztoku paladnaté soli aktivní vrstvou s vysokým depolarizačním účinkem. Tato vrstva rovněž výrazně snižuje přepětí vodíku, což v článku vede ke zvýšeně reakoi (korozi) zinkové elektrody s vodním prostředím. Tato reakoe je hnací silou popsaného článku, a proto jej označujeme jako článek korozní.

K dlouhodobému zkoušení bylo zvoleno následující uspořádání:

Skleněná nádoba obsahu 250 ml byla naplněna fyziologiokým roztokem a přikryta izolační deskou z Novoduru. Ve středu desky byl vyříznut otvor pro 0,7 cm silnou a 10 cm dlouhou zinkovou elektrodu, jejíž spodní část byla ponořena do fyziologického roztoku.

Po obvodu bylo vyvrtáno ve stejné vzdálenosti od středu 10 dalších otvorů, do nichž byly umístěny skleněné kapiláry, obsahujíoí stříbrné elektrody pokryté aktivní vrstvou podle vynálezu a uzavřené na horním konei pioeinem. Spodní otevřené konce kapilár zasahovaly do fyziologického roztoku. Pomocí vakua byly všeohny kapiláry naplněny elektrolytem a po spojení vyčnívajíoíoh stříbrných katod měděnými vodiči s centrální zinkovou anodou byl dlouhodobý pokus zahájen. Každá elektroda byla opatřena číslem a po zapojení mikroampérmetru do jejího akruhu byl změřen protékající proud. Takto byla funkce všeoh článků sledována po dobu 37 dnů. Přehled naměřených hodnot uvádí tabulka 1.

číslo elektrody naměřené hodnoty v juA

1	280	120	70	80	50	35	80	90	70	65	85	55	55
2	190	140	80	75	80	60	135	115	70	80	105	85	55
3	290	140	80	55	100	95	110	110	90	85	105	50	40
4	250	130	70	55	70	45	100	100	80	50	85	55	40
5	350	130	90	110	80	130	80	130	110	90	65	90	50
6	280	120	70	60	60	30	50	125	45	55	85	65	50
7	150	140	100	95	110	120	110	130	120	85	100	75	45
8	220	120	60	50	65	80	85	100	70	70	95	70	30
9	280	120	70	70	70	80	65	100	105	110	85	70	45
10	220	190	85	95	100	80	120	130	110	80	110	60	35
den	1	2	3	5	7	10	12	15	17	20	22	30	37

225 780

Uspořádání tohoto pokusu, v němž malý povroh katody v kapiláře (drát silný 0,5 mm a ponořený ooa 1 om do elektrolytu) je kombinován e mnohonásobně větší anodou, vytváří pro katodu mimořádnou zátěž. Přesto zůstává proudový výtěžek i po 30 dneoh nepřetržitého provozu řádově srovnatelný e hodnotami naměřenými druhý den po zahájení pokusu. Nižší hodnoty naměřené po 37 dneoh, kdy byl pokus přerušen, lze spíše přičíst značně změněným podmínkám v prostředí elektrolytu, který byl zoela zakalen masivní sraženinou hydroxydu zinečnatého. 0 tom svědčí i okolnost, že vyjmutá katoda, ponořená do čerstvého roztoku chloridu sodného a spojená se zinkovou elektrodou, vykázala opět proud 180 pk. Jisté výkyvy hodnot, jež se během měření u všeoh článků objevují, přisuzujeme meohaniokým změnám na povrohu stříbrné elektrody, nebol při zapojování měřioího přístroje nebylo možno zabránit určitým otřesům.

Příklad provedení přípravy korozního článku podle vynálezu, který vyhovoval dobře pro stomatologické použití:

K přípravě korozního Článku s vysokou depolarizaoí použijeme stříbrný drát asi 0,5 mm silný a asi 20 om dlouhý. Po dokonalém očištění a odmaštění drát ponoříme do 5% roztoku chloridu paladnatého, jehož pH bylo upraveno ootanem sodným na hodnotu 3, a připojíme ke kladnému pólu zdroje stejnosměrného proudu. Záporný pól tohoto zdroje se připojí k další stříbrné elektrodě libovolného tvaru (spirála, plíšek apod.). Po dobu 5 minut se neohá probíhat proud při napětí 4,5 7, přičemž vloženým posuvným odporem se upraví proud na 5 až 10 mA. Po uvedené době se obě elektrody opláchnou destilovanou vodou a ponoří se do 1% roztoku kyseliny sírové, kde ee pokračuje v elektrolýze za stejnýoh podmínek opět 5 minut. Po skončení je drát pokryt tmavou homogenní vrstvou. Opláchneme opět destilovanou vodou a nastříháme na kousky slouhě 12 mm. Koneo elektrody v déloe asi 2 mm opatrně meohanioky očistíme a v tomto místě bodově přivážíme 2 om dlouhý zinkový drát. Místo, kde byl proveden spoj pokryjeme vrstvou izolačního laku nebo epoxydovou pryskyřicí. Ke všem manipulacím používáme pouze pinzety, jejiohž špioe jsou potaženy kousky kanyly z polyetylénu nebo teflonu, a dbáme, aby nedošlo k meohaniokému poškození křehké aktivní vrstvy.

Claims (3)

1. Korozní článek s vysokou depolarizaoí, určený pro depotní přenos iontů, zejména ve stomatologii, skládající se z katody z ušlechtilého kovu a anody z neušlechtilého, fyziologicky neškodného kovu, vyznačujíoí se tím, že katoda, s výhodou stříbrná, jejíž povroh je anodicky oxidován v prostředí roztoku paladnaté soli, s výhodou chloridu paladnatého, je vodivě spojená s anodou, e výhodou zinkovou nebo hliníkovou, přičemž spoj katody a anody je opatřen izolaoí, rezistentní k alkalickému prostředí.

2. Korozní článek podle bodu 1, vyznačujíoí se tím, že katoda a anoda jeou vytvořeny

225 780 v podobě drátu.

3, Korozní článek podle bodu 1, vyznačujíoí ee tím, že katoda je v podobě drátu a anoda je vytvářena až v místě apllkaoe zinkovou amalgamou.