DE10333098A1 - New biocompatible, coated, implantable medicinal devices, e.g. stents, obtained by thermally carbonizing a polymeric coating, useful e.g. for controlled drug release - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft implantierbare medizinische Vorrichtungen mit biokompatiblen Beschichtungen sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung mit einer kohlenstoffhaltigen Schicht beschichtete medizinische implantierbare Vorrichtungen, die durch mindestens partielles Beschichten der Vorrichtung mit einem Polymerfilm und Erhitzen des Polymerfilms in einer Atmosphäre, die im Wesentlichen frei von Sauerstoff ist, bei Temperaturen im Bereich von 200°C bis 2500°C erhältlich sind, wobei eine kohlenstoffhaltige Schicht auf der implantierbaren medizinischen Vorrichtung erzeugt wird.The The present invention relates to implantable medical devices with biocompatible coatings and a process for their preparation. In particular, the present invention relates to a carbonaceous Layer coated medical implantable devices, by at least partially coating the device with a polymer film and heating the polymer film in an atmosphere, the is essentially free of oxygen, at temperatures in the range from 200 ° C up to 2500 ° C available are, with a carbonaceous layer on the implantable medical device is generated.
Medizinische Implantate wie chirurgische bzw. orthopädische Schrauben, Platten, Gelenkprothesen, künstliche Herzklappen, Gefäßprothesen, Stents, als auch subkutan oder intramuskulär implantierbare Wirkstoffdepots werden aus verschiedenartigsten Materialien, die nach den spezifischen biochemischen und mechanischen Eigenschaften ausgewählt werden, hergestellt. Diese Materialien müssen für den dauerhaften Einsatz im Körper geeignet sein, keine toxischen Stoffe freisetzen und bestimmte mechanische und biochemische Eigenschaften aufweisen.medical Implants such as surgical or orthopedic screws, plates, Joint prostheses, artificial Heart valves, vascular prostheses, Stents, as well as subcutaneously or intramuscularly implantable drug depots are made of a variety of materials, according to the specific biochemical and mechanical properties are selected produced. These materials need for the permanent use in the body be suitable to release no toxic substances and certain mechanical and biochemical properties.
Die beispielsweise für Stents und Gelenkprothesen häufig verwendeten Metalle oder Metalllegierungen, sowie keramischen Materialien weisen jedoch häufig, insbesondere beim Dauereinsatz, Nachteile hinsichtlich ihrer Biokompatibilität auf. Implantate lösen durch chemische und/oder physikalische Reizung unter Anderem inflammatorische Gewebe- und Immunreaktionen aus, so dass es zu Unverträglichkeitsreaktionen im Sinne von chronischen Entzündungsreaktionen mit Abwehr- und Abstoßungsreaktionen, überschießender Narbenbildung oder Gewebeabbau kommt, die im Extremfall dazu führen müssen, dass das Implantat entfernt und ersetzt werden muss oder aber zusätzliche therapeutische Interventionen invasiver oder nichtinvasiver Art angezeigt sind.The for example Stents and joint prostheses often used metals or metal alloys, as well as ceramic materials however, they often especially in continuous use, disadvantages in terms of their biocompatibility. implants solve chemical and / or physical irritation, among other inflammatory Tissue and immune reactions, causing it to intolerance reactions in the Meaning of chronic inflammatory reactions with defense and rejection reactions, excessive scarring or tissue degradation, which in extreme cases must result in the implant being removed and must be replaced or additional therapeutic interventions invasive or noninvasive type.
Mangelnde Verträglichkeit mit dem umliegenden Gewebe führt beispielsweise bei Koronarstents zu hohen Restenoseraten, da einerseits die Intima der Gefäßwand zu entzündungsbedingter Makrophagenreaktion mit Narbenbildung neigt, und andererseits sowohl die direkten Oberflächeneigenschaften als auch die pathologisch veränderte Gefäßwand im Gebiet des Stents zu Aggregation von Thrombozyten an dem Gefäßimplantat selbst, sowie auf entzündlich veränderten Gefäßwänden führt. Beide Mechanismen unterhalten einen sich wechselseitig beeinflussenden Entzündungs- und Unverträglichkeitsprozess, der in 20–30% der interventionell mit Stents versorgten Patienten zu einer behandlungsbedürftigen erneuten Verengung der Koronararterie führt.lack compatibility with the surrounding tissue leads For example, in coronary stents to high restenosis rates, on the one hand the intima of the vessel wall too inflammation-related Macrophage reaction with scarring tends, and on the other hand both the direct surface properties as well as the pathologically changed Vascular wall in Area of the stent to aggregation of platelets on the vascular graft itself, as well as on flammable changed Vessel walls leads. Both Mechanisms maintain a mutually influencing inflammatory and incompatibility process, in 20-30% interventionally stented patients to be treated again narrowing the coronary artery leads.
Aus
diesem Grund gab es im Stand der Technik verschiedene Ansätze, die
Oberflächen
medizinischer Implantate in geeigneter Weise zu beschichten, um
die Biokompatibilität
der verwendeten Materialien zu erhöhen und Abwehr- bzw. Abstoßungsreaktionen
zu verhindern. In der
Neben Kunststoffschichten haben sich kohlenstoffbasierte Schichten als besonders vorteilhaft erwiesen.Next Plastic layers have become carbon-based layers as proved particularly advantageous.
So
sind beispielsweise aus der
Die Abscheidung von pyrolytischem Kohlenstoff unter PVD oder CVD-Bedingungen erfordert die sorgfältige Auswahl geeigneter gasförmiger oder verdampfbarer Kohlenstoffpräkursoren, die dann oft bei hohen Temperaturen, zum Teil unter Plasmabedingungen, in einer Inertgas- oder Hochvakuumatmosphäre auf das Implantat abgeschieden werden.The Deposition of pyrolytic carbon under PVD or CVD conditions requires the careful Selection of suitable gaseous or vaporizable carbon precursors, often at high temperatures, partly under plasma conditions, deposited in an inert gas or high vacuum atmosphere on the implant become.
Neben
den CVD-Verfahren zur Abscheidung von Kohlenstoff werden im Stand
der Technik verschiedene Sputterverfahren im Hochvakuum zur Herstellung
pyrolytischer Kohlenstoffschichten mit verschiedener Struktur beschrieben,
siehe hierzu beispielsweise die
All diesen Verfahren des Standes der Technik gemeinsam ist, dass die Abscheidung von Kohlenstoffsubstraten unter extremen Temperatur- und/oder Druckbedingungen sowie mittels Anwendung aufwendiger Prozesssteuerung stattfindet.Alles common to these prior art methods is that the Deposition of carbon substrates under extreme temperature and / or pressure conditions and by using complex process control takes place.
Ein weiterer Nachteil der Verfahren des Standes der Technik liegt darin, dass aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungseffizienten von Materialien, aus welchen die Implantate gefertigt sind, und den aufgebrachten CVD-Schichten oft nur eine geringe Haftung der Schicht auf dem Implantat erzielt wird, wodurch es zu Abplatzungen, Rissen und Verschlechterung der Oberflächenqualität kommt, welche sich nachteilig auf die Verwendbarkeit der Implantate auswirken.One Another disadvantage of the prior art methods is that that due to different thermal expansion coefficients of materials from which the implants are made, and The applied CVD layers often only a low adhesion of Layer is achieved on the implant, causing it to flake off, Cracks and deterioration of the surface quality comes, which is disadvantageous affect the usability of the implants.
Es besteht daher ein Bedarf nach einfach anwendbaren und kostengünstigen Verfahren zur Beschichtung von implantierbaren medizinischen Vorrichtungen mit einem kohlenstoffbasierten Material, die in der Lage sind, biokompatible Oberflächenbeschichtungen aus kohlenstoffhaltigem Material zur Verfügung zu stellen.It There is therefore a need for easy-to-use and cost-effective Method for coating implantable medical devices with a carbon-based material that are capable of being biocompatible surface coatings made of carbonaceous material available.
Ferner besteht ein Bedarf nach kostengünstig herzustellenden biokompatibel beschichteten medizinischen Implantaten mit verbesserten Eigenschaften.Further there is a need for low cost to be produced biocompatible coated medical implants with improved properties.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung biokompatibler Beschichtungen auf implantierbaren medizinischen Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, das mit kostengünstigen und in ihren Eigenschaften vielfältig variierbaren Ausgangsmaterialien auskommt und einfach steuerbare Verarbeitungsbedingungen anwendet.A Object of the present invention is therefore to provide a method for Producing biocompatible coatings on implantable medical Devices available to provide that with cost-effective and varied in their properties variable starting materials and easy controllable Applying processing conditions.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit kohlenstoffhaltigen Beschichtungen versehene implantierbare medizinische Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, die eine erhöhte Bioverträglichkeit bzw. Biokompatibilität aufweisen.A Another object of the present invention is to use carbonaceous Coatings provided implantable medical devices to disposal to put, which increased one biocompatibility or biocompatibility exhibit.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, biokompatibel beschichtete medizinische Implantate bereit zu stellen, deren Beschichtung die Aufbringung von medizinischen Wirkstoffen auf oder in die Implantatoberfläche ermöglicht.A Another object of the present invention is biocompatible coated medical implants to provide their coating allows the application of medical agents on or in the implant surface.
Eine wiederum weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, beschichtete medizinische Implantate zur Verfügung zu stellen, welche aufgebrachte pharmakologisch wirksame Stoffe nach dem Einsetzen des Implantats in den menschlichen Körper gezielt und gegebenenfalls kontrolliert freisetzen können.A Yet another object of the present invention is coated medical implants available to provide which applied pharmacologically active substances targeted after insertion of the implant into the human body and, where appropriate, release in a controlled manner.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, implantierbare Wirkstoffdepots mit einer Beschichtung bereitzustellen, welche die Freisetzung von Wirkstoffen aus dem Depot steuern kann.A Another object of the invention is implantable drug depots with a coating which promotes the release of Control active ingredients from the depot.
Die erfindungsgemäße Lösung der oben genannten Aufgaben besteht in einem Verfahren sowie damit erhältlichen beschichteten medizinischen Implantaten, wie in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Erzeugnisse ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.The inventive solution of The above-mentioned objects consists in a method as well as available therewith coated medical implants as defined in the independent claims. Preferred embodiments the method according to the invention or the products according to the invention arise from the dependent ones Dependent claims.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass sich kohlenstoffhaltige Schichten auf implantierbaren medizinischen Vorrichtungen unterschiedlichster Art auf einfache und reproduzierbare Weise dadurch herstellen lassen, dass die Vorrichtung zunächst mindestens teilweise mit einem Polymerfilm beschichtet wird, der anschließend in einer im Wesentlichen sauerstofffreien Atmosphäre bei hohen Temperaturen karbonisiert bzw. pyrolysiert wird.in the Within the scope of the present invention it has been found that carbonaceous Layers on implantable medical devices of various kinds Making it easy and reproducible, that device first is at least partially coated with a polymer film, the subsequently in a substantially oxygen-free atmosphere at high Temperatures carbonized or pyrolyzed.
Entsprechend umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung biokompatibler Beschichtungen auf implantierbaren, medizinischen Vorrichtungen die folgenden Schritte:
- a) mindestens partielles Beschichten der medizinischen Vorrichtung mit einem Polymerfilm mittels eines geeigneten Beschichtungs- bzw. Auftragungsverfahrens;
- b) Erhitzen des Polymerfilms in einer Atmosphäre, die im Wesentlichen frei von Sauerstoff ist, bei Temperaturen im Bereich von 200°C bis 2500°C,
- a) at least partially coating the medical device with a polymeric film by a suitable coating or application method;
- b) heating the polymer film in an atmosphere substantially free of oxygen at temperatures in the range of 200 ° C to 2500 ° C,
Unter Karbonisierung oder auch Pyrolyse wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die partielle thermische Zersetzung oder Verkokung kohlenstoffhaltiger Ausgangsverbindungen verstanden, die in der Regel Oligo- oder Polymermaterialien auf Kohlenwasserstoffbasis sind, welche nach der Karbonisierung in Abhängigkeit von den gewählten Temperatur- und Druckbedingungen und der Art des verwendeten Polymermaterials kohlenstoffhaltige Schichten zurücklassen, die in ihrer Struktur von amorph bis zu hochgeordnet kristallinen graphitartigen Strukturen, sowie in ihrer Porosität und Oberflächeneigenschaften exakt eingestellt werden können.Under Carbonation or pyrolysis is within the scope of the present Invention, the partial thermal decomposition or coking carbonaceous Starting compounds understood, which are usually oligo- or polymeric materials are hydrocarbon based, which after carbonation dependent on from the chosen ones Temperature and pressure conditions and the type of polymer material used leave carbonaceous layers behind, in their structure from amorphous to highly ordered crystalline graphitic structures, as well as in their porosity and surface properties can be set exactly.
IMPLANTATEIMPLANTS
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können biokompatible kohlenstoffhaltige Beschichtungen auf implantierbaren medizinischen Vorrichtungen aufgebracht werden.With the method according to the invention can biocompatible carbonaceous coatings on implantable be applied to medical devices.
Die Begriffe „implantierbare, medizinische Vorrichtung" und „Implantat" werden im weiteren synonym verwendet und umfassen medizinische oder therapeutische Implantate wie beispielsweise Gefäßendoprothesen, intraluminale Endoprothesen, Stents, Koronarstents, periphere Stents, chirurgische bzw. orthopädische Implantate für temporäre Zwecke wie chirurgische Schrauben, Platten, Nägel und sonstige Befestigungsmittel, permanente chirurgische oder orthopädische Implantate wie Knochen- oder Gelenkprothesen, beispielsweise künstliche Hüft- oder Kniegelenke, Gelenkpfanneneinsätze, Schrauben, Platten, Nägel, implantierbare orthopädische Fixierungshilfsmittel, Wirbelkörperersatzmittel, sowie Kunstherzen und Teile davon, künstliche Herzklappen, Herzschrittmachergehäuse, Elektroden, subkutane und/oder intramuskulär einsetzbare Implantate, Wirkstoffdepots und Mikrochips, und dergleichen.The Terms "implantable, medical device "and" implant "will be discussed below used synonymously and include medical or therapeutic Implants such as vascular endoprostheses, intraluminal Endoprostheses, stents, coronary stents, peripheral stents, surgical or orthopedic implants for temporary purposes like surgical screws, plates, nails and other fasteners, permanent surgical or orthopedic Implants such as bone or joint prostheses, for example artificial ones Hip or hip Knee joints, socket inserts, Screws, plates, nails, implantable orthopedic Fixing aids, vertebral body replacement, and artificial hearts and parts thereof, artificial heart valves, pacemaker housings, electrodes, subcutaneous and / or intramuscular usable implants, drug depots and microchips, and the like.
Die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung biokompatibel beschichtbaren Implantate können aus nahezu beliebigen, vorzugsweise im wesentlichen temperaturstabilen Materialien bestehen, insbesondere aus allen Materialien, aus denen Implantate hergestellt werden.The biocompatible with the method of the present invention Implants can take off almost any, preferably substantially temperature-stable Materials consist, in particular of all materials, from which Implants are made.
Beispiele hierfür sind amorpher und/oder (teil-)kristalliner Kohlenstoff, Vollkarbonmaterial, poröser Kohlenstoff, Graphit, Kohlenstoffverbundmaterialien, Kohlefasern, Keramiken wie z. B. Zeolithe, Silikate, Aluminiumoxide, Aluminosilikate, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid; Metallkarbide, Metalloxide, Metallnitride, Metallcarbonitride, Metalloxycarbide, Metalloxynitride und Metalloxycarbonitride der Übergangsmetalle wie Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Rhenium, Eisen, Kobalt, Nickel; Metalle und Metalllegierungen, insbesondere der Edelmetalle Gold, Silber, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium, Platin; Metalle und Metalllegierungen von Titan, Zirkon, Hafnium, Vanadin, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Rhenium, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer; Stahl, insbesondere rostfreier Stahl, Formgedächtnislegierungen wie Nitinol, Nickel-Titanlegierung, Glas, Stein, Glasfasern, Mineralien, natürliche oder synthetische Knochensubstanz, Knochenimitate auf Basis von Erdalkalimetallkarbonaten wie Kalziumkarbonat, Magnesiumkarbonat, Strontiumkarbonat, sowie beliebige Kombinationen der genannten Materialien.Examples therefor are amorphous and / or (partially) crystalline carbon, all-carbon material, porous carbon, Graphite, carbon composites, carbon fibers, ceramics such as z. Zeolites, silicates, aluminas, aluminosilicates, silicon carbide, silicon nitride; Metal carbides, metal oxides, metal nitrides, metal carbonitrides, Metal oxycarbides, metal oxynitrides and metal oxycarbonitrides of transition metals such as titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, Manganese, rhenium, iron, cobalt, nickel; Metals and metal alloys, in particular the precious metals gold, silver, ruthenium, rhodium, palladium, Osmium, iridium, platinum; Metals and metal alloys of titanium, Zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, Manganese, rhenium, iron, cobalt, nickel, copper; Steel, in particular stainless steel, shape memory alloys like nitinol, nickel-titanium alloy, glass, stone, glass fibers, minerals, natural or synthetic bone substance, bone imitations based on alkaline earth metal carbonates like calcium carbonate, magnesium carbonate, strontium carbonate, as well as any combination of said materials.
Daneben können auch Materialien beschichtet werden, die erst unter den Karbonisierungsbedingungen in ihre Endform umgewandelt werden. Beispiele hierfür sind Formkörper aus Papier, Fasermaterialien und polymeren Materialen, die nach Beschichtung mit dem Polymerfilm zusammen mit diesem zu beschichteten Kohlenstoffimplantaten umgewandelt werden.Besides can Also, materials are coated only under the carbonation conditions be converted into their final form. Examples of these are shaped bodies Paper, fiber materials and polymeric materials after coating with the polymer film together with this carbon implant to be coated being transformed.
Im erfindungsgemäßen Verfahren ist ferner die Herstellung beschichteter Implantate grundsätzlich auch ausgehend von keramischen Vorstufen des Implantats wie beispielsweise Keramikgrünkörpern möglich, die nach Beschichtung mit dem Polymerfilm zusammen mit der Karbonisierung des Polymerfilms zu ihrer endgültigen Anwendungsform ausgehärtet oder gesintert werden können.in the inventive method Furthermore, the production of coated implants is also basically starting from ceramic precursors of the implant such as Ceramic green bodies possible, the after coating with the polymer film together with the carbonization of the polymer film to its final Application hardened or sintered.
Die erfindungsgemäß beschichtbaren implantierbaren medizinischen Vorrichtungen können nahezu beliebige äußere Formen aufweisen; das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf bestimmte Strukturen beschränkt. Die Implantate können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ganz oder teilweise mit einem Polymerfilm beschichtet werden, der anschließend zu einer kohlenstoffhaltigen Schicht karbonisiert wird.The coatable according to the invention Implantable medical devices can have almost any external shape exhibit; the inventive method is not limited to specific structures. The implants can after the method according to the invention wholly or partially coated with a polymer film, the subsequently carbonated to a carbonaceous layer.
POLYMERFILMPOLYMER FILM
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Implantate mindestens teilweise an einer ihrer äußeren Oberflächen, in bevorzugten Anwendungen an ihrer gesamten äußeren Oberfläche mit einer oder mehreren Polymerfilmlagen beschichtet.According to the method of the invention, the implants are at least partially attached to one of them outer surfaces, in preferred applications coated on its entire outer surface with one or more polymer film layers.
Der Polymerfilm kann in einer Ausführungsform der Erfindung in Form einer Polymerfolie vorliegen, die mittels geeigneter Verfahren, beispielsweise durch Folienschrumpfverfahren, auf das Implantat aufgebracht wird oder auch aufgeklebt werden kann. Thermoplastische Polymerfolien lassen sich auf die meisten Substrate insbesondere auch in erwärmtem Zustand im Wesentlichen festhaftend aufbringen.Of the Polymer film may in one embodiment of the invention in the form of a polymer film, by means of suitable methods, for example by film shrinking, is applied to the implant or can be glued on. Thermoplastic polymer films can be applied to most substrates especially in heated Apply state essentially firmly.
Ferner kann der Polymerfilm auch eine Beschichtung des Implantats mit Lacken, polymeren oder teilpolymeren Anstrichen, Tauchbeschichtungen, Sprühbeschichtungen oder Überzügen aus Polymerlösungen oder -suspensionen, sowie auflaminierte Polymerschichten umfassen.Further the polymer film can also be a coating of the implant with paints, polymeric or semi-polymeric paints, dip coatings, spray coatings or coatings Polymer solutions or suspensions, as well as laminated polymer layers.
Für die Polymerfilme in Form von Folien, Lacken, polymeren Anstrichen, Tauchbeschichtungen, Sprühbeschichtungen oder Überzügen sowie auflaminierte Polymerschichten können beispielsweise Homo- oder Copolymere von aliphatischen oder aromatischen Polyolefinen wie Polyethylen, Polypropylen, Polybuten, Polyisobuten, Polypenten; Polybutadien; Polyvinyle wie Polyvinylchorid oder Polyvinylalkohol, Poly(meth)acrylsäure, Polyacrylcyanoacrylat; Polyacrylnitril, Polyamid, Polyester, Polyurethan, Polystyrol, Polytetrafluorethylen; Polymeren wie Kollagen, Albumin, Gelatine, Hyaluronsäure, Stärke, Cellulosen wie Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose-Phtalat; Kasein, Dextrane, Polysaccharide, Fibrinogen, Poly(D,L-Lactide), Poly(D,L-Lactide-Co-Glycolide), Polyglycolide, Polyhydroxybutylate, Polyalkylcarbonate, Polyorthoester, Polyester, Polyhydroxyvalerinsäure, Polydioxanone, Polyethylenterephtalat, Polymalatsäure, Polytartronsäure, Polyanhydride, Polyphosphazene, Polyaminosäuren; Polyethylenvinylacetat, Silikone; Poly(Ester-Urethane), Poly(Ether-Urethane), Poly(Ester-Harnstoffe), Polyether wie Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Pluronics, Polytetramethylenglycol; Polyvinylpyrrolidon, Poly(vinyl-acetat-phatalat), sowie deren Copolymere, Mischungen und Kombinationen dieser Homo- oder Copolymere, verwendet werden.For the polymer films in the form of films, lacquers, polymeric paints, dip coatings, spray coatings or coatings as well laminated polymer layers can for example, homo- or copolymers of aliphatic or aromatic Polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polybutene, polyisobutene, polypentene; polybutadiene; Polyvinyls such as polyvinyl chloride or polyvinyl alcohol, Poly (meth) acrylic acid, Polyacrylcyanoacrylat; Polyacrylonitrile, polyamide, polyester, polyurethane, Polystyrene, polytetrafluoroethylene; Polymers such as collagen, albumin, Gelatin, hyaluronic acid, Strength, Celluloses such as methylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose phthalate; Casein, dextrans, polysaccharides, Fibrinogen, poly (D, L-lactide), poly (D, L-lactide-co-glycolide), polyglycolide, Polyhydroxybutylates, polyalkylcarbonates, polyorthoesters, polyesters, Polyhydroxyvalerinsäure, Polydioxanone, polyethylene terephthalate, polymalate acid, polytartronic acid, polyanhydrides, Polyphosphazenes, polyamino acids; polyethylene vinyl acetate, silicones; Poly (ester urethanes), poly (ether urethanes), poly (ester ureas), polyethers such as polyethylene oxide, polypropylene oxide, Pluronics, polytetramethylene glycol; Polyvinyl pyrrolidone, poly (vinyl acetate phatalate), and their copolymers, Mixtures and combinations of these homo- or copolymers used become.
Besonders bevorzugt werden geeignete lackbasierte Polymerfilme, beispielsweise aus einem ein- oder zwei-Komponenten-Lack hergestellte Filme bzw. Überzüge, die eine Bindemittelbasis aus Alkydharz, Chlorkautschuk, Epoxidharz, Formaldehydharz, (Meth)Acrylatharz, Phenolharz, Alkylphenolharz, Aminharz, Melaninharz, Ölbasis, Nitrobasis, Vinylesterharz, Novolac®, Polyester, Polyurethan, Teer, teerartige Materialien, Teerpech, Bitumen, Stärke, Zellulose, Schellack, organische Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen oder Kombinationen davon aufweisen.Particularly preferred are suitable paint-based polymer films, for example films or coatings prepared from a one- or two-component paint comprising a binder base of alkyd resin, chlorinated rubber, epoxy resin, formaldehyde resin, (meth) acrylate resin, phenolic resin, alkylphenol resin, amine resin, melanin resin, oil base , which have nitro-based, Vinylesterharz, novolac ®, polyester, polyurethane, tar, tar-like materials, tar pitch, bitumen, starch, cellulose, shellac, organic materials from renewable raw materials or combinations thereof.
Besonders bevorzugt sind Lacke auf Basis von Phenol- und/oder Melaninharzen, die gegebenenfalls ganz oder teilweise epoxidiert sein können, z. B. handelsübliche Emballagelacke, sowie Ein- oder Zwei-Komponentenlacke auf Basis gegebenenfalls epoxidierter aromatischer Kohlenwasserstoffharze.Especially preferred are paints based on phenolic and / or melanin resins, which may optionally be completely or partially epoxidized, for. B. commercial Emballagelacke, as well as one or two-component paints based optionally epoxidized aromatic hydrocarbon resins.
In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Polymerfilm mit Zusatzstoffen ausgerüstet sein, welche das Karbonisierungsverhalten des Films und/oder die makroskopischen Eigenschaften der aus dem Verfahren resultierenden kohlenstoffbasierten Substratbeschichtung beeinflussen. Beispiele geeigneter Zusatzstoffe sind Füllstoffe, Porenbildner, Metalle und Metallpulver, etc. Beispiele für anorganische Zusatz- oder Füllstoffe sind Siliziumoxide oder Aluminiumoxide, Aluminosilikate, Zeolithe, Zirkonoxide, Titanoxide, Talkum, Graphit, Ruß, Tonmaterialien, Phyllosilikate, Silicide, Nitride, Metallpulver, insbesondere von katalytisch aktiven Übergangsmetallen wie Kupfer, Gold und Silber, Titan, Zirkon, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Rhenium, Eisen, Kobalt, Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium oder Platin.In certain embodiments In the present invention, the polymer film may be provided with additives. which the carbonation behavior of the film and / or the macroscopic Properties of the carbon-based resulting from the process Influence substrate coating. Examples of suitable additives are fillers, Pore formers, metals and metal powders, etc. Examples of inorganic additives or fillers are silicon oxides or aluminum oxides, aluminosilicates, zeolites, Zirconium oxides, titanium oxides, talc, graphite, carbon black, clay materials, phyllosilicates, Silicides, nitrides, metal powders, in particular of catalytically active transition metals such as copper, gold and silver, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, Tantalum, chromium, molybdenum, Tungsten, manganese, rhenium, iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, Palladium, osmium, iridium or platinum.
Mittels derartiger Zusatzstoffe im Polymerfilm lassen sich beispielsweise biologische, mechanische und thermische Eigenschaften der Filme wie auch der resultierenden Kohlenstoffbeschichtungen modifizieren und einstellen. So kann z.B. durch den Einbau von Schichtsilikaten, Nanopartikeln, anorganischen Nanokompositen Metallen, Metalloxiden der thermische Ausdehnungskoeffizient der Kohlenstoffschicht dem eines Substrat aus Keramik angeglichen werden, so dass die aufgebrachte kohlenstoffbasierte Beschichtung auch bei starken Temperaturdifferenzen fest haftet. Der Fachmann wird aufgrund einfacher Routineexperimente eine geeignete Kombination aus Polymerfilm und Zusatzstoff auswählen, um für jedes Implantatmaterial die gewünschten Haftungs- und Ausdehnungseigenschaften der kohlenstoffhaltigen Schicht zu erhalten. Auch kann die Biokompatibilität der erhaltenen Schichten durch geeignete Wahl von Zusatzstoffen im Polymerfilm verändert und zusätzlich erhöht werden.through Such additives in the polymer film can be, for example biological, mechanical and thermal properties of the films as well as the resulting carbon coatings modify and to adjust. Thus, e.g. by the incorporation of phyllosilicates, Nanoparticles, inorganic nanocomposites metals, metal oxides the thermal expansion coefficient of the carbon layer the a ceramic substrate are aligned so that the applied carbon-based coating even at high temperature differences firmly adheres. The skilled person will be due to simple routine experiments select a suitable combination of polymer film and additive to for each Implant material the desired Adhesion and expansion properties of the carbonaceous layer to obtain. Also, the biocompatibility of the resulting layers modified by suitable choice of additives in the polymer film and additionally elevated become.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung lassen sich durch weitere Beschichtung des Polymerfilms mit Epoxydharzen, Phenolharz, Teer, Teerpech, Bitumen, Kautschuk, Polychloropren oder Poly(styrol-co-butadien)-Latexmaterialien, Siloxane, Silikate, Metallsalze bzw. Metallsalzlösungen, beispielsweise Übergangsmetallsalze, Russ, Fullerene, Aktivkohlepulver, Kohlenstoffmolekularsieb, Perowskit, Aluminiumoxide, Siliziumoxide, Siliziumcarbid, Bornitrid, Siliziumnitrid, Edelmetallpulver wie beispielsweise Pt, Pd, Au oder Ag; sowie Kombinationen davon, oder auch durch gezielten Einbau derartiger Materialien in die Polymerfilmstruktur die Eigenschaften des nach der Pyrolyse und/oder Karbonisierung resultierenden porösen kohlenstoffbasierten Beschichtungen gezielt beeinflussen und veredeln, oder auch Multilayer-Beschichtungen herstellen, insbesondere auch Mehrfachbeschichtungen mit Schichten unterschiedlicher Porosität.In preferred embodiments of the invention, further coating of the poly merfilms with epoxy resins, phenolic resin, tar, tar pitch, bitumen, rubber, polychloroprene or poly (styrene-co-butadiene) latex materials, siloxanes, silicates, metal salts or metal salt solutions, for example transition metal salts, carbon black, fullerenes, activated carbon powder, carbon molecular sieve, perovskite, aluminum oxides , Silicon oxides, silicon carbide, boron nitride, silicon nitride, noble metal powders such as Pt, Pd, Au or Ag; and combinations thereof, or by targeted incorporation of such materials in the polymer film structure, the properties of the resulting after pyrolysis and / or carbonization porous carbon-based coatings targeted influence and refine, or produce multilayer coatings, in particular multiple coatings with layers of different porosity.
Bei der erfindungsgemäßen Herstellung von beschichteten Substraten, besteht durch den Einbau oben genannter Zusatzstoffe in den Polymerfilm die Möglichkeit, die Haftung der aufgebrachten Schicht auf dem Substrat zu verbessern und beispielsweise den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der äußeren Schicht demjenigen des Substrats anzupassen, so dass diese beschichteten Substrate beständiger gegenüber Brüchen in und Abplatzen der Beschichtung werden. Diese Beschichtungen sind somit haltbarer und langzeitstabiler im konkreten Einsatz als herkömmliche Produkte dieser Art.at the preparation according to the invention of coated substrates, consists of the incorporation of the above Additives in the polymer film the possibility of adhesion of the applied layer on the substrate to improve and, for example the thermal expansion coefficient of the outer layer that of the Substrate adapt, so that these coated substrates more resistant to cracks in and flaking the coating. These coatings are thus more durable and long-term stable in concrete use than conventional ones Products of this kind.
Die Aufbringung oder der Einbau von Metallen und Metallsalzen, insbesondere auch von Edelmetallen und Übergangsmetallen ermöglicht es, die chemischen, biologischen und adsorptiven Eigenschaften der resultierenden kohlenstoffbasierten Beschichtungen jeweils erwünschten Erfordernissen anzupassen, so dass die resultierende Beschichtung für besondere Anwendungen beispielsweise auch mit heterogenkatalytischen Eigenschaften ausgerüstet werden kann. So können durch Einbau von Silizium-, Titan-, Zirkonium- oder Tantalsalzen während der Karbonisierung die entsprechenden Metallcarbidphasen gebildet werden, die u. A. die Oxidationsbeständigkeit der Schicht erhöhen.The Application or incorporation of metals and metal salts, in particular also of precious metals and transition metals allows it, the chemical, biological and adsorptive properties of resulting carbon-based coatings respectively desired Adjust requirements so that the resulting coating for special Applications, for example, with heterogeneous catalytic properties equipped can be. So can by incorporation of silicon, titanium, zirconium or tantalum salts while carbonization formed the corresponding metal carbide phases become, the u. A. increase the oxidation resistance of the layer.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Polymerfilme haben den Vorteil, dass sie sich einfach in nahezu beliebigen Dimensionen herstellen lassen oder kommerziell erhältlich sind. Polymerfolien und Lacke sind leicht verfügbar, kostengünstig und auf Implantate verschiedenster Art und Form einfach aufzubringen. Die erfindungsgemäß verwendeten Polymerfilme können vor der Pyrolyse bzw. Karbonisierung durch Falten, Prägen, Stanzen, Drucken, Extrudieren, Raffen, Spritzguss und dergleichen in geeigneter Weise strukturiert werden, bevor oder nachdem sie auf das Implantat aufgebracht werden. Auf diese Weise lassen sich in die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kohlenstoffbeschichtung bestimmte Strukturen regelmäßiger oder unregelmäßiger Art einbauen.The in the process according to the invention used polymer films have the advantage that they are easy can be produced in almost any dimensions or commercially available are. Polymer films and paints are readily available, inexpensive and Easy to apply on implants of all kinds and shapes. The inventively used Polymer films can before pyrolysis or carbonization by folding, embossing, punching, Printing, extruding, shirring, injection molding and the like in appropriate Be patterned before or after placing on the implant be applied. In this way can be in the after the inventive method produced carbon coating certain structures more regularly or irregular type Install.
AUFTRAGUNG DES POLYMERFILMSAPPLICATION THE POLYMER FILM
Die erfindungsgemäß verwendbaren Polymerfilme aus Beschichtungen in Form von Lacken oder Überzügen können aus dem flüssigen, breiigen oder pastenförmigen Zustand, zum Beispiel durch Anstreichen, Streichen, Lackieren, Rakeln, Spincoating, Dispersions- oder Schmelzbeschichten, Extrudieren, Gießen, Tauchen, Sprühen, Drucken oder auch als Hotmelts, aus dem festen Zustand mittels Pulverbeschichtung, Aufsprühen versprühbarer Partikel, Flammspritzverfahren, Sintern oder dergleichen nach an sich bekannten Verfahren auf das Implantat aufbringen. Gegebenenfalls kann das polymere Material hierzu in geeigneten Lösemitteln gelöst oder suspendiert werden. Auch das Kaschieren von geeignet geformten Substraten mit hierfür geeigneten Polymermaterialien oder Folien ist ein erfindungsgemäß verwendbares Verfahren zur Beschichtung des Implantats mit einem Polymerfilm.The usable according to the invention Polymer films of coatings in the form of paints or coatings can be made the liquid, mushy or pasty Condition, for example by painting, painting, varnishing, doctoring, Spin coating, dispersion or melt coating, extrusion, To water, Diving, spraying, Printing or as hotmelts, from the solid state by means of powder coating, spraying of sprayable particles, Flame spraying, sintering or the like according to known methods apply to the implant. Optionally, the polymeric material for this purpose in suitable solvents solved or suspended. Also the laminating of suitably shaped Substrates with suitable for this Polymeric materials or films is a usable according to the invention Method for coating the implant with a polymer film.
In bevorzugten Ausführungsformen wird der Polymerfilm als flüssiges Polymer oder Polymerlösung in einem geeigneten Lösemittel oder Lösemittelgemisch, ggf. mit anschließender Trocknung, aufgetragen. Geeignete Lösemittel umfassen beispielsweise Methanol, Ethanol, N-Propanol, Isopropanol, Butoxydiglycol, Butoxyethanol, Butoxyisopropanol, Butoxypropanol, n-Butyl-Alkohol, t-Butyl-Alkohol, Butyleneglycol, Butyloctanol, Diethylenglycol, Dimethoxydiglycol, Dimethylether, Dipropylenglycol, Ethoxydiglycol, Ethoxyethanol, Ethylhexandiol, Glycol, Hexanediol, 1,2,6-Hexanetriol, Hexylalkohol, Hexylenglycol, Isobutoxypropanol, Isopentyldiol, 3-Methoxybutanol, Methoxydiglycol, Methoxyethanol, Methoxyisopropanol, Methoxymethylbutanol, Methoxy PEG-10, Methylal, Methyl-Hexylether, Methylpropanediol, Neopentylglycol, PEG-4, PEG-6, PEG-7, PEG-8, PEG-9, PEG-6-Methylether, Pentylenglycol, PPG-7, PPG-2-Buteth-3, PPG-2 Butylether, PPG-3 Butylether, PPG-2 Methylether, PPG-3 Methylether, PPG-2 Propylether, Propanediol, Propylenglycol, Propylenglycol-Butylether, Propylenglycol-Propylether, Tetrahydrofuran, Trimethylhexanol, Phenol, Benzol, Toluol, Xylol; als auch Wasser, ggf. im Gemisch mit Dispersionshilfsmitteln, sowie Mischungen der obengenannten davon.In preferred embodiments the polymer film becomes liquid Polymer or polymer solution in a suitable solvent or solvent mixture, if necessary with subsequent Drying, applied. Suitable solvents include, for example Methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, butoxydiglycol, butoxyethanol, Butoxyisopropanol, butoxypropanol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, Butylene glycol, butyloctanol, diethylene glycol, dimethoxy diglycol, Dimethyl ether, dipropylene glycol, ethoxydiglycol, ethoxyethanol, ethylhexanediol, Glycol, hexanediol, 1,2,6-hexanetriol, hexyl alcohol, hexylene glycol, Isobutoxypropanol, isopentyldiol, 3-methoxybutanol, methoxydiglycol, Methoxyethanol, methoxyisopropanol, methoxymethylbutanol, methoxy PEG-10, methylal, methyl-hexylether, methylpropanediol, neopentylglycol, PEG-4, PEG-6, PEG-7, PEG-8, PEG-9, PEG-6 methyl ether, pentylene glycol, PPG-7, PPG-2-buteth-3, PPG-2 butyl ether, PPG-3 butyl ether, PPG-2 Methyl ether, PPG-3 methyl ether, PPG-2 propyl ether, propanediol, Propylene glycol, propylene glycol butyl ether, propylene glycol propyl ether, Tetrahydrofuran, trimethylhexanol, phenol, benzene, toluene, xylene; when also water, optionally in admixture with dispersion aids, and Mixtures of the above.
Bevorzugte Lösungsmittel umfassen ein oder mehrere organische Lösungsmittel aus der Gruppe Ethanol, Isopropanol, n-Propanol, Dipropylenglykolmethylether und Butoxyisopropanol (1,2-Propylenglykol-n-butylether), Tetrahydrofuran, Phenol, Benzol, Toluol, Xylol, vorzugsweise Ethanol, Isopropanol, n-Propanol und/oder Dipropylenglykolmethylether, insbesondere Isopropanol und/oder n-Propanol.Preferred solvents include one or more organic solvents from the group of ethanol, isopropanol, n-propanol, dipropylene glycol methyl ether and butoxyisopropanol (1,2-propylene glycol col-n-butyl ether), tetrahydrofuran, phenol, benzene, toluene, xylene, preferably ethanol, isopropanol, n-propanol and / or dipropylene glycol methyl ether, in particular isopropanol and / or n-propanol.
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die implantierbaren medizinischen Vorrichtungen auch mit mehreren Polymerfilmen aus gleichen Polymeren gleicher oder unterschiedlicher Filmdicke oder verschiedenen Polymeren gleicher oder unterschiedlicher Filmdicke mehrfach beschichtet werden. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise tieferliegende porösere Schichten mit darüber liegenden engporigen Schichten kombinieren, welche die Abgabe von in der stärker porösen Schicht deponierten Wirkstoffen geeignet verzögern können.In preferred embodiments of the present invention the implantable medical devices also with multiple Polymer films of the same polymers of the same or different Film thickness or different polymers of the same or different Film thickness be coated several times. That way you can For example, deeper porous layers with overlying pores Layers combining the release of in the more porous layer deposited active ingredients can delay appropriately.
Alternativ zum Beschichten des Implantats mit einem Polymerfilm und einem nachfolgenden Karbonisierungsschritt ist es erfindungsgemäß auch möglich, auf ein vorerhitztes Implantat ein Polymerfilm-erzeugendes Beschichtungssystem, beispielsweise einen Lack auf Basis von aromatischern Harzen, direkt aufzusprühen, ggf. mit Hilfe von Überdruck, um die aufgesprühte Filmschicht direkt auf der heißen Implantatoberfläche zu karbonisieren.alternative for coating the implant with a polymer film and a subsequent one Carbonation step, it is also possible according to the invention, on a preheated Implant a polymer film-forming coating system, for example a varnish based on aromatic resins, to be sprayed directly, if necessary with the help of overpressure, around the sprayed Film layer directly on the hot Implant surface too carbonize.
KARBONISIERUNGcarbonation
Der auf das Implantat aufgebrachte Polymerfilm wird gegebenenfalls getrocknet und anschließend einer pyrolytischen Zersetzung unter Karbonisierungsbedingungen unterzogen. Hierbei wird der oder die auf dem Implantat aufbeschichtete(n) Polymerfilm(e) erhitzt, d.h. in einer im Wesentlichen sauerstofffreien Atmosphäre bei erhöhter Temperatur karbonisiert. Die Temperatur des Karbonisierungsschritts liegt vorzugsweise im Bereich von 200°C bis 2500°C und wird vom Fachmann in Abhängigkeit von den spezifischen temperaturabhängigen Eigenschaften der verwendeten Polymerfilme und Implantate gewählt.Of the if necessary, the polymer film applied to the implant is dried and subsequently a pyrolytic decomposition under Karbonisierungsbedingungen subjected. In this case, the one or more coated on the implant (s) Polymer film (s) heated, i. in a substantially oxygen-free state the atmosphere at elevated Temperature carbonized. The temperature of the carbonation step is preferably in the range of 200 ° C to 2500 ° C and is dependent on the skilled person from the specific temperature-dependent properties of the used Polymer films and implants selected.
Bevorzugte allgemein verwendbare Temperaturen für den Karbonisierungsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen bei 200°C bis etwa 1200°C. Bei einigen Ausführungsformen sind Temperaturen im Bereich von 250°C bis 700°C bevorzugt. Generell wird die Temperatur je nach den Eigenschaften der verwendeten Materialien so gewählt, dass der Polymerfilm mit möglichst geringem Temperaturaufwand im wesentlichen vollständig zu kohlenstoffhaltigem Feststoff überführt wird. Durch die geeignete Wahl bzw. Steuerung der Pyrolysetemperatur kann die Porosität, die Festigkeit und die Steife des Materials sowie weitere Eigenschaften gezielt eingestellt werden.preferred general temperatures for the carbonation step the method according to the invention are at 200 ° C up to about 1200 ° C. In some embodiments Temperatures in the range of 250 ° C to 700 ° C are preferred. Generally, the Temperature depending on the properties of the materials used chosen so that the polymer film with as possible low temperature consumption substantially completely carbonaceous solid is transferred. By the appropriate choice or control of the pyrolysis temperature can the porosity, the strength and rigidity of the material and other properties targeted be set.
Abhängig von der Art des verwendeten Polymerfilms und der gewählten Karbonisierungsbedingungen, insbesondere der Atmosphärenzusammensetzung, der gewählten Temperaturen oder Temperaturprogramme und Druckbedingungen kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Art und Struktur der abgeschiedenen kohlenstoffhaltigen Schicht gezielt eingestellt bzw. variiert werden. So kommt es beispielsweise bei Verwendung von reinen kohlenwasserstoffbasierten Polymerfilmen in sauerstofffreier Atmosphäre bei Temperaturen bis zu ca. 1000°C zur Abscheidung von im wesentlichen amorphem Kohlenstoff, wohingegen bei Temperaturen oberhalb von 2000°C hochgeordnete kristalline Graphitstrukturen erhalten werden. Im Bereich zwischen diesen beiden Temperaturen lassen sich teilkristalline kohlenstoffhaltige Schichten verschiedener Dichten und Porositäten erhalten.Depending on the type of polymer film used and the chosen carbonization conditions, in particular the atmospheric composition, the chosen one Temperatures or temperature programs and pressure conditions can with the method according to the invention the nature and structure of the deposited carbonaceous layer be adjusted or varied. This is how it works, for example Use of pure hydrocarbon based polymer films in oxygen-free atmosphere at temperatures up to approx. 1000 ° C for deposition of substantially amorphous carbon, whereas at temperatures above 2000 ° C highly ordered crystalline Graphite structures are obtained. In the area between these two Temperatures can be semi-crystalline carbonaceous layers of different densities and porosities.
Ein weiteres Beispiel ist die Verwendung von geschäumten Polymerfilmen, beispielsweise geschäumten Polyurethanen, welche bei Karbonisierung relativ poröse Kohlenstoffschichten mit Porengrößen im unteren Millimeterbereich erhalten lassen. Auch kann durch die Dicke des aufgebrachten Polymerfilms und die gewählten Temperatur- und Druckbedingungen bei der Pyrolyse die Schichtdicke der abgeschiedenen kohlenstoffhaltigen Schicht in weiten Grenzen variiert werden, von Kohlenstoffmonoschichten über nahezu unsichtbare Schichten im Nanometerbereich bis zu Lackschichtstärken von 10 bis 40 Mikrometer Trockenschicht, bis hin zu dickeren Depotschichtstärken im Millimeterbereich bis Zentimeterbereich.One Another example is the use of foamed polymer films, for example foamed Polyurethanes which, upon carbonization, are relatively porous carbon layers with pore sizes in the lower millimeter range receive. Also, by the thickness of the applied polymer film and the chosen ones Temperature and pressure conditions during pyrolysis the layer thickness the deposited carbonaceous layer within wide limits be varied, from carbon monolayers to nearly invisible layers in the nanometer range up to paint layer thicknesses of 10 to 40 micrometers Dry layer, up to thicker depot layer thicknesses in the Millimeter range to centimeter range.
Letzteres ist insbesondere bei Implantaten aus Vollkarbonwerkstoffen bevorzugt, insbesondere bei Knochenimplantaten.The latter is particularly preferred for implants made of full carbon materials, especially in bone implants.
Durch geeignete Wahl des Polymerfilm-Materials und der Karbonisierungsbedingungen können so molekularsiebähnliche Depotschichten mit gezielt steuerbaren Porengrößen und Siebeigenschaften erhalten werden, welche die kovalente, adsorbtive oder absorbtive oder auch elektrostatische Anbindung von Wirkstoffen oder Oberflächenmodifikationen ermöglichen.By suitable choice of polymer film material and carbonization conditions can so molecular sieve-like Depot layers with specifically controllable pore sizes and sieving properties are obtained which are the covalent, adsorptive or absorptive or even electrostatic Enable connection of active ingredients or surface modifications.
Die Atmosphäre beim Karbonisierungsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Wesentlichen frei von Sauerstoff, vorzugsweise mit O2-Gehalten unter 10 ppm, besonders bevorzugt unter 1 ppm. Bevorzugt ist die Verwendung Inertgasatmosphären, beispielsweise aus Stickstoff, Edelgasen wie Argon, Neon sowie beliebige andere inerte, nicht mit Kohlenstoff reagierende Gase oder Gasverbindungen sowie auch Mischungen von inerten Gasen. Bevorzugt sind Stickstoff und/oder Argon.The atmosphere in the carbonation step of the process of the invention is essentially free of oxygen, preferably with O 2 contents below 10 ppm, more preferably below 1 ppm. Preference is given to the use of inert gas atmospheres, for example of nitrogen, noble gases such as argon, neon and any other inert, non-carbon-reactive gases or gas compounds as well as mixtures of inert gases. Preference is given to nitrogen and / or argon.
Die Karbonisierung wird üblicherweise bei Normaldruck in Gegenwart von inerten Gasen wie den oben genannten durchgeführt. Gegebenenfalls sind jedoch auch höhere Inertgasdrücke vorteilhaft verwendbar. In bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Karbonisierung auch bei Unterdruck bzw. im Vakuum erfolgen.The Carbonation becomes common at atmospheric pressure in the presence of inert gases such as those mentioned above carried out. Optionally, however, higher inert gas pressures are also advantageous usable. In certain embodiments the method according to the invention Carbonation can also be carried out under reduced pressure or in a vacuum.
Der Karbonisierungsschritt wird vorzugsweise in einem diskontinuierlichen Verfahren in geeigneten Öfen stattfinden, kann aber auch in kontinuierlichen Ofenprozessen durchgeführt werden, was gegebenenfalls auch bevorzugt sein kann. Die ggf. strukturierten, vorbehandelten Polymerfilmbeschichteten Implantate werden dabei auf einer Seite dem Ofen zugeführt und am anderen Ende des Ofens wieder austreten. In bevorzugten Ausführungsformen kann das Polymerfilm-beschichtete Implantat im Ofen auf einer Lochplatte, einem Sieb oder dergleichen aufliegen, so dass durch den Polymerfilm während der Pyrolyse bzw.Of the Carbonation step is preferably in a discontinuous Process in suitable ovens but can also be carried out in continuous furnace processes, which may optionally also be preferred. The possibly structured, pretreated polymer film-coated implants are included fed to the stove on one side and exit at the other end of the oven. In preferred embodiments the polymer film-coated implant in the oven on a perforated plate, a sieve or the like, so that through the polymer film while the pyrolysis or
Karbonisierung Unterdruck angelegt werden kann. Dies ermöglicht nicht nur eine einfache Fixierung der Implantate im Ofen, sondern auch eine Absaugung und optimale Durchströmung der Filme bzw. Baugruppen mit Inertgas während der Pyrolyse und/oder Karbonisierung.carbonation Vacuum can be applied. This not only allows a simple Fixation of the implants in the oven, but also a suction and optimal flow the films or assemblies with inert gas during pyrolysis and / or Carbonation.
Der Ofen kann durch entsprechende Inertgasschleusen in einzelne Segmente unterteilt werden, in welchen nacheinander ein oder mehrere Pyrolyse- bzw. Karbonisierungsschritte, ggf. bei unterschiedlichen Pyrolyse- bzw. Karbonisierungsbedingungen wie zum Beispiel unterschiedlichen Temperaturstufen, unterschiedlichen Inertgasen bzw. Vakuum durchgeführt werden können.Of the Oven can by appropriate inert gas locks into individual segments in which one or more pyrolysis or carbonation steps, if necessary with different pyrolysis or carbonization conditions such as different Temperature stages, different inert gases or vacuum can be performed can.
Ferner können in entsprechenden Segmenten des Ofens ggf. auch Nachbehandlungsschritte wie Nachaktivieren durch Reduktion oder Oxidation oder Imprägnierung mit Metallsalzlösungen etc. durchgeführt werden.Further can in appropriate segments of the furnace optionally also post-treatment steps such as after-activation by reduction or oxidation or impregnation with metal salt solutions etc. are performed.
Alternativ hierzu kann die Karbonisierung auch in einem geschlossenen Ofen durchgeführt werden, was insbesondere dann bevorzugt ist, wenn die Pyrolyse und/oder Karbonisierung im Vakuum durchgeführt werden soll.alternative Carbonation can also be done in a closed oven carried out be, which is particularly preferred when the pyrolysis and / or Carbonation should be carried out in vacuo.
Während der Pyrolyse und/oder Karbonisierung im erfindungsgemäßen Verfahren tritt üblicherweise eine Gewichtsabnahme des Polymerfilms von ca. 5% bis 95%, vorzugsweise ca. 40% bis 90%, insbesondere 50% bis 70%, je nach verwendetem Ausgangsmaterial und Vorbehandlung auf.During the Pyrolysis and / or carbonization in the process according to the invention usually occurs one Weight reduction of the polymer film from about 5% to 95%, preferably about 40% to 90%, especially 50% to 70%, depending on the starting material used and pretreatment.
Die erfindungsgemäß hergestellte kohlenstoffbasierte Beschichtung weist, je nach Ausgangsmaterial, Menge und Art der Füllmaterialien, einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 1 Gew.-% auf, vorzugsweise mindestens 25%, gegebenenfalls auch mindestens 60% und insbesondere bevorzugt mindestens 75%. Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Beschichtungen weisen einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 50 Gew.-% auf.The produced according to the invention carbon-based coating has, depending on the starting material, amount and type of filling materials, a carbon content of at least 1% by weight, preferably at least 25%, possibly also at least 60% and in particular preferably at least 75%. Particularly preferred coatings according to the invention have a carbon content of at least 50% by weight.
NACHBEHANDLUNGTREATMENT
In bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die physikalischen und chemischen Eigenschaften der kohlenstoffbasierten Beschichtung nach der Pyrolyse bzw. Karbonisierung durch geeignete Nachbehandlungsschritte weiter modifiziert und dem jeweils gewünschten Verwendungszweck angepasst.In preferred embodiments the method according to the invention Be the physical and chemical properties of the carbon-based Coating after pyrolysis or carbonization by suitable Post-treatment steps further modified and the respectively desired Use adapted.
Geeignete Nachbehandlungen sind beispielsweise reduzierende oder oxidative Nachbehandlungsschritte, bei welchem die Beschichtung mit geeigneten Reduktionsmitteln und/oder Oxidationsmitteln wie Wasserstoff, Kohlendioxid, Stickstoffoxide wie N2O, Wasserdampf, Sauerstoff, Luft, Salpetersäure und dergleichen sowie ggf. Mischungen dieser behandelt wird.Suitable aftertreatments are, for example, reducing or oxidative aftertreatment steps in which the coating is treated with suitable reducing agents and / or oxidizing agents such as hydrogen, carbon dioxide, nitrogen oxides such as N 2 O, water vapor, oxygen, air, nitric acid and the like, and optionally mixtures thereof.
Die Nachbehandlungsschritte können ggf. bei erhöhter Temperatur, jedoch unterhalb der Pyrolysetemperatur, beispielsweise von 40°C bis 1000°C, vorzugsweise 70°C bis 900°C, besonders bevorzugt 100°C bis 850°C, insbesondere bevorzugt 200°C bis 800°C und insbesondere bei etwa 700°C durchgeführt werden. In besonders bevorzugten Ausführungsformen wird die erfindungsgemäß hergestellte Beschichtung reduktiv oder oxidativ, oder mit einer Kombination dieser Nachbehandlungsschritte bei Raumtemperatur modifiziert.The after-treatment steps may optionally at elevated temperature, but below the pyrolysis, for example from 40 ° C to 1000 ° C, preferably 70 ° C to 900 ° C, more preferably 100 ° C to 850 ° C, particularly preferably 200 ° C to 800 ° C and in particular be carried out at about 700 ° C. In particularly preferred embodiments, the coating produced according to the invention becomes reductive or oxidatively, or modified with a combination of these aftertreatment steps at room temperature.
Durch oxidative bzw. reduktive Behandlung, oder auch den Einbau von Zusatzstoffen, Füllstoffen oder funktionellen Materialien lassen sich die Oberflächeneigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten Beschichtungen gezielt beeinflussen bzw. verändern. Beispielsweise können durch Einbau von anorganischen Nanopartikeln oder Nanokompositen wie Schichtsilikaten die Oberflächeneigenschaften der Beschichtung hydrophilisiert oder hydrophobisiert werden.By oxidative or reductive treatment, or the incorporation of additives, fillers or functional materials can be the surface properties the invention produced Specifically influence or change coatings. For example, by Incorporation of inorganic nanoparticles or nanocomposites such as phyllosilicates the surface properties the coating be hydrophilized or hydrophobized.
Auch können die erfindungsgemäß hergestellten Beschichtungen nachträglich durch Einbau geeigneter Zusatzstoffe mit biokompatiblen Oberflächen ausgestattet und als Arzneistoffträger oder -Depots eingesetzt werden. Hierzu können z.B. Medikamente oder Enzyme in das Material eingebracht werden, wobei erstere ggf. durch geeignete Retardierung und/oder selektive Permeationseigenschaften der Beschichtungen kontrolliert freigesetzt werden können.Also can the inventively prepared Coatings later by incorporating suitable additives with biocompatible surfaces and as a drug carrier or depots. For this, e.g. Medicines or Enzymes are introduced into the material, the former possibly by suitable retardation and / or selective permeation properties the coatings can be released controlled.
Auch kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Beschichtung auf dem Implantat geeignet modifiziert werden, z.B. durch Variation der Porengrößen mittels geeigneter oxidativer oder reduktiver Nachbehandlungsschritte, wie Oxidation an Luft bei erhöhter Temperatur, Kochen in oxidierenden Säuren, Laugen, oder Einmischung flüchtiger Bestandteile, die während der Karbonisierung vollständig abgebaut werden und Poren in der kohlenstoffhaltigen Schicht zurücklassen.Also can by the method according to the invention the coating on the implant can be suitably modified, e.g. by varying the pore sizes by means suitable oxidative or reductive aftertreatment steps, such as Oxidation in air at elevated temperatures Temperature, boiling in oxidizing acids, alkalis, or interference volatile Ingredients that during carbonation completely be degraded and leave pores in the carbonaceous layer.
Die karbonisierte Beschichtung kann gegebenenfalls auch in einem weiteren optionalen Verfahrensschritt, einem sogenannten CVD-Prozeß (Chemical Vapour Deposition, chemische Gasphasenabscheidung) oder CVI-Prozeß (Chemical Vapour Infiltration) unterzogen werden, um die Oberflächen- oder Porenstruktur und deren Eigenschaften weiter zu modifizieren. Hierzu wird die karbonisierte Beschichtung mit geeigneten, Kohlenstoffabspaltenden Precursorgasen bei hohen Temperaturen behandelt. Auch andere Elemente können damit abgeschieden werden, beispielsweise Silizium. Derartige Verfahren sind im Stand der Technik seit langem bekannt.The Carbonated coating may optionally also in another optional process step, a so-called CVD process (Chemical Vapor Deposition, chemical vapor deposition) or CVI process (Chemical Vapor infiltration) to the surface or Pore structure and their properties continue to modify. For this the carbonated coating will be with suitable, carbon donating ends Precursorgasen treated at high temperatures. Also other elements can do that are deposited, such as silicon. Such methods have long been known in the art.
Als Kohlenstoff-abspaltende Precursor kommen nahezu alle bekannten gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffe mit ausreichender Flüchtigkeit unter CVD-Bedingungen in Frage. Beispiele hierfür sind Methan, Ethan, Ethylen, Acetylen, lineare und verzweigte Alkane, Alkene und Alkine mit Kohlenstoffzahlen von C1-C20, aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Naphthalin etc., sowie ein- und mehrfach alkyl-, alkenyl- und alkinylsubstituierte Aromaten wie beispielsweise Toluol, Xylol, Cresol, Styrol etc.Almost all known saturated and unsaturated hydrocarbons having sufficient volatility under CVD conditions are suitable as carbon-eliminating precursors. Examples of these are methane, ethane, ethylene, acetylene, linear and branched alkanes, alkenes and alkynes having carbon numbers of C 1 -C 20 , aromatic hydrocarbons such as benzene, naphthalene, etc., and mono- and polyalkyl-, alkenyl- and alkynyl-substituted aromatics such as toluene, xylene, cresol, styrene, etc.
Als Keramik-Precursor können BCl3, NH3, Silane wie SiH4, Tetraethoxysilan (TEOS), Dichlorodimethylsilan (DDS), Methyltrichlorosilan (MTS), Trichlorosilyldichloroboran (TDADB), Hexadichloromethylsilyloxid (HDMSO), AlCl3, TiCl3 oder Mischungen davon verwendet werden.The ceramic precursors used may be BCl 3 , NH 3 , silanes such as SiH 4 , tetraethoxysilane (TEOS), dichlorodimethylsilane (DDS), methyltrichlorosilane (MTS), trichlorosilyldichloroborane (TDADB), hexadichloromethylsilyloxide (HDMSO), AlCl 3 , TiCl 3 or mixtures thereof become.
Diese Precursor werden in CVD-Verfahren zumeist in geringer Konzentration von etwa 0,5 bis 15 Vol.-% in Mischung mit einem Inertgas, wie beispielsweise Stickstoff, Argon oder dergleichen angewendet. Auch der Zusatz von Wasserstoff zu entsprechenden Abscheidegasgemischen ist möglich. Bei Temperaturen zwischen 500 und 2000°C, vorzugsweise 500 bis 1500°C und besonders bevorzugt 700 bis 1300°C, spalten die genannten Verbindungen Kohlenwasserstofffragmente bzw. Kohlenstoff oder keramische Vorstufen ab, die sich im Porensystem der pyrolysierten Beschichtung im wesentlichen gleichmäßig verteilt niederschlagen, dort die Porenstruktur modifizieren und so zu einer im wesentlichen homogenen Porengröße und Porenverteilung führen.These Precursors are usually in low concentration in CVD processes from about 0.5 to 15% by volume in admixture with an inert gas, such as Nitrogen, argon or the like applied. Also the addition of Hydrogen to corresponding deposition gas mixtures is possible. at Temperatures between 500 and 2000 ° C, preferably 500 to 1500 ° C and especially preferably 700 to 1300 ° C, cleave the compounds mentioned hydrocarbon fragments or Carbon or ceramic precursors that are in the pore system the pyrolyzed coating substantially evenly distributed knock down, there modify the pore structure and so to a result in substantially homogeneous pore size and pore distribution.
Mittels CVD-Methoden lassen sich gezielt Poren in der kohlenstoffhaltigen Schicht auf dem Implantat verkleinern, bis hin zur völligen Schließung/Versiegelung der Poren. Hierdurch lassen sich die sorptiven Eigenschaften, wie auch die mechanischen Eigenschaften der Implantatoberfläche maßgeschneidert einstellen.through CVD methods can be targeted pores in the carbonaceous Reduce the layer on the implant to complete closure / sealing the pores. This allows the sorptive properties, such as also tailored the mechanical properties of the implant surface to adjust.
Durch CVD von Silanen oder Siloxanen, gegebenenfalls im Gemisch mit Kohlenwasserstoffen lassen sich die kohlenstoffhaltigen Implantatbeschichtungen durch Carbid- oder Oxycarbidbildung beispielsweise oxidationsbeständig modifizieren.By CVD of silanes or siloxanes, optionally mixed with hydrocarbons let the carbon-containing implant coatings pass through For example, modify carbide or oxycarbide oxidation resistant.
In bevorzugten Ausführungsformen können die erfindungsgemäß beschichteten Implantate mittels Sputterverfahren zusätzlich beschichtet bzw. modifiziert werden. Hierzu können Kohlenstoff, Silizium oder Metalle bzw. Metallverbindungen aus geeigneter Sputtertargets nach an sich bekannten Verfahren aufgebracht werden. Beispiele hierfür sind Ti, Zr, Ta, W, Mo, Cr, Cu, die in die kohlenstoffhaltigen Schichten eingestäubt werden können, wobei sich in der Regel die entsprechenden Carbide bilden.In preferred embodiments can the coated according to the invention Implants additionally coated or modified by sputtering become. You can do this Carbon, silicon or metals or metal compounds of suitable Sputtering targets are applied by methods known per se. Examples of this Ti, Zr, Ta, W, Mo, Cr, Cu are those in the carbonaceous layers be dusted can, usually forming the corresponding carbides.
Ferner können mittels Ionenimplantierung die Oberflächeneigenschaften des beschichteten Implantats modifiziert werden. So können durch Implantierung von Stickstoff Nitrid-, Carbonitrid- oder Oxynitridphasen mit eingelagerten Übergangsmetallen gebildet werden, was die chemische Resistenz und mechanische Widerstandsfähigkeit der kohlenstoffhaltigen Implantatbeschichtungen deutlich erhöht.Further can by ion implantation the surface properties of the coated Implant modified. Thus, by implanting Nitrogen nitride, carbonitride or oxynitride phases with intercalated transition metals be formed, indicating the chemical resistance and mechanical resistance the carbonaceous implant coatings significantly increased.
In bestimmten Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, die beschichtete implantierbare Vorrichtung mit mindestens einer zusätzlichen Schicht aus biologisch abbaubaren bzw. resorbierbaren Polymeren wie Kollagen, Albumin, Gelatin, Hyaluronsäure, Stärke, Cellulosen wie Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose-Phtalat; Kasein, Dextrane, Polysaccharide, Fibrinogen, Poly(D,L-Lactide), Poly(D,L-Lactide-Co-Glycolide), Poly(Glycolide), Poly(Hydroxybutylate), Poly(Alkylcarbonate), Poly(Orthoester), Polyester, Poly(Hydroxyvalerinsäure), Polydioxanone, Poly(Ethylenterephtalate), Poly(malatsäure), Poly(Tartronsäure), Polyanhydride, Polyphosphazene, Poly(Aminosäuren), und deren Co-Polymere oder nicht-biologisch abbaubaren bzw. resorbierbaren Polymeren zumindest teilweise zu beschichten. Bevorzugt sind insbesondere anionische, kationischen oder amphotere Beschichtungen, wie z.B. Alginat, Carrageenan, Carboxymethylcellulose; Chitosan, Poly-L-Lysine; und/oder Phoshporylcholin.In certain embodiments it may be advantageous to use the coated implantable device with at least one additional Layer of biodegradable or resorbable polymers such as collagen, albumin, gelatin, hyaluronic acid, starch, celluloses such as methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, carboxymethylcellulose phthalate; Casein, dextrans, polysaccharides, fibrinogen, poly (D, L-lactides), poly (D, L-lactide-co-glycolides), Poly (glycolides), poly (hydroxybutylates), poly (alkylcarbonates), poly (orthoesters), Polyester, poly (hydroxyvaleric acid), Polydioxanone, poly (ethylene terephthalate), poly (malic acid), poly (tartronic acid), polyanhydrides, Polyphosphazenes, poly (amino acids), and their co-polymers or non-biological degradable or absorbable polymers at least partially coat. Particular preference is given to anionic, cationic or amphoteric coatings, e.g. Alginate, carrageenan, carboxymethylcellulose; Chitosan, poly-L-lysine; and / or phosphorylcholine.
Sofern erforderlich kann in besonders bevorzugten Ausführungsformen das beschichtete Implantat nach der Karbonisierung und/oder nach gegebenenfalls erfolgten Nachbehandlungsschritten weiteren chemischen oder physikalischen Oberflächenmodifikationen unterzogen werden. Auch Reinigungsschritte zur Entfernung von eventuellen Rückständen und Verunreinigungen können hier vorgesehen werden. Hierzu können Säuren, insbesondere oxidierenden Säuren, oder Lösemittel verwendet werden, bevorzugt ist das Auskochen in Säuren oder Lösemitteln.Provided required in particularly preferred embodiments, the coated Implant after carbonation and / or as appropriate Post-treatment steps other chemical or physical surface modifications be subjected. Also cleaning steps to remove any Residues and Impurities can be provided here. For this purpose, acids, in particular oxidizing acids, or solvents be used, preferred is the decoction in acids or Solvents.
Vor der medizinischen Verwendung können die erfindungsgemäß beschichteten Implantate mit üblichen Methoden sterilisiert werden, beispielsweise durch Autoklavieren, Ethylenoxid-Sterilisation oder Gamma-Bestrahlung.In front of medical use the coated according to the invention Implants with usual Sterilized methods, for example by autoclaving, Ethylene oxide sterilization or gamma irradiation.
Erfindungsgemäß aus Polymerfilmen erzeugter pyrolytischer Kohlenstoff selbst ist in der Regel ein hoch bioverträgliches Material, das bei medizinischen Anwendungen wie beispielsweise der äußeren Beschichtung von Implantaten verwendet werden kann. Die Biokompatibilität der erfindungsgemäß beschichteten Implantate kann ferner durch den Einbau von Zusatzstoffen, Füllstoffen, Proteinen oder funktionellen Materialien und/oder Medikamente in die Polymerfilme vor oder nach der Karbonisierung gezielt beeinflusst, bzw. verändert werden, wie oben erwähnt. Hierdurch lassen sich Abstoßungsphänomene im Körper bei erfindungsgemäß hergestellten Implantaten verringern oder ganz ausschalten.According to the invention of polymer films generated pyrolytic carbon itself is usually high biocompatible Material used in medical applications such as the outer coating can be used by implants. The biocompatibility of the invention coated Implants can also be prepared by incorporation of additives, fillers, Proteins or functional materials and / or drugs in specifically influences the polymer films before or after carbonation, or changed be as mentioned above. This can be repulsive phenomena in body produced according to the invention Reduce implants or switch off completely.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen können erfindungsgemäß hergestellte kohlenstoffbeschichtete medizinische Implantate durch gezielte Einstellung der Porosität der aufgebrachten Kohlenstoffschicht zur kontrollierten Abgabe von Wirkstoffen aus dem Substrat in die äußere Umgebung verwendet werden. Bevorzugte Beschichtungen sind porös, insbesondere nanoporös. Hierin lassen sich beispielsweise medizinische Implantate als Arzneistoffträger mit Depotwirkung verwenden, wobei die kohlenstoffbasierte Beschichtung des Implantats als freisetzungsregulierende Membran genutzt werden kann.In particularly preferred embodiments can produced according to the invention Carbon-coated medical implants through targeted adjustment the porosity the applied carbon layer for the controlled release of Active ingredients from the substrate can be used in the external environment. Preferred coatings are porous, in particular nanoporous. Here in For example, medical implants can be used as a drug carrier Use depot effect, wherein the carbon-based coating of the implant can be used as a release-regulating membrane can.
Auch können auf die bioverträglichen Beschichtungen Arzneistoffe aufgebracht werden. Dies ist insbesondere da nützlich, wo Wirkstoffe nicht im oder auf dem Implantat direkt aufgebracht werden können, wie etwa bei Metallen.Also can on the biocompatible Coatings drugs are applied. This is special because useful, where agents are not applied directly in or on the implant can be like metals.
Ferner können die erfindungsgemäß hergestellten Beschichtungen in einem weiteren Verfahrensschritt mit Arzneistoffen bzw. Medikamenten beladen werden, oder auch mit Markern, Kontrastmitteln zur Lokalisierung von beschichteten Implantaten im Körper versehen werden, beispielsweise auch mit therapeutischen oder diagnostischen Mengen an radioaktiven Strahlern. Für letzteres sind die erfindungsgemäßen Beschichtungen auf Kohlenstoffbasis besonders geeignet, da sie im Gegensatz zu Polymerschichten von radioaktiver Strahlung nicht verschlechtert bzw. angegriffen werden.Further can the inventively prepared Coatings in a further step with drugs or drugs, or with markers, contrast agents for localizing coated implants in the body be, for example, with therapeutic or diagnostic Amounts of radioactive sources. For the latter are the coatings of the invention carbon-based, as it is unlike Polymer layers of radioactive radiation does not deteriorate or attacked.
Im medizinischen Bereich erweisen sich die erfindungsgemäß beschichteten Implantate als besonders langzeitstabil, da die kohlenstoffbasierten Beschichtungen neben ihrer hohen Festigkeit auch hinreichend elastisch und flexibel eingestellt werden können, so dass sie den Bewegungen des Implantats, insbesondere bei hochbelasteten Gelenken, folgen können, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich Risse bilden oder die Schicht abblättert.in the In the medical field, the coated according to the invention prove Implants are particularly long-term stable, since the carbon-based Coatings in addition to their high strength and sufficiently elastic and can be adjusted flexibly, allowing them to move of the implant, especially in highly loaded joints follow can, without the risk of cracks or the layer forming peel.
Die Porosität erfindungsgemäß aufgebrachter Beschichtungen auf Implantaten kann insbesondere auch mittels Nachbehandlung mit Oxidationsmitteln, beispielsweise Aktivieren bei erhöhter Temperatur in Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Atmosphären oder Anwendung stark oxidierender Säuren wie konzentrierter Salpetersäure und dergleichen, so angepasst werden, dass die kohlenstoffhaltige Oberfläche auf dem Implantat das Einwachsen von Körpergewebe ermöglicht und fördert. Geeignete Schichten hierzu sind makroporös, mit Porengröße von 0,1 μm bis 1000 μm, vorzugsweise 1 μm bis 400 μm. Die geeignete Porosität kann auch durch eine entsprechende Vorstrukturierung des Implantats oder des Polymerfilms beeinflusst werden. Geeignete Maßnahmen hierzu sind z. B. Prägen, Stanzen, Perforieren, Aufschäumen des Polymerfilms.The porosity of coatings applied according to the invention on implants can in particular also be adapted by means of aftertreatment with oxidizing agents, for example activation at elevated temperature in oxygen or oxygen-containing atmospheres or use of strongly oxidizing acids such as concentrated nitric acid and the like, so that the carbonaceous surface on the implant enables and promotes the ingrowth of body tissue. Suitable layers for this purpose are macroporous, with a pore size of 0.1 .mu.m to 1000 .mu.m, preferably 1 .mu.m to 400 .mu.m. The suitable porosity can also be influenced by a corresponding pre-structuring of the implant or of the polymer film. Suitable measures for this purpose are, for. B. embossing, punching, perforating, foaming the polymer film.
WIRKSTOFFBESCHICHTUNGACTIVE COATING
In bevorzugten Ausführungsformen können die erfindungsgemäß biokompatibel beschichteten Implantate mit Wirkstoffen beladen werden. Die Beladung mit Wirkstoffen kann in oder auf der kohlenstoffhaltigen Beschichtung mittels geeigneter sorptiver Methoden wie Adsorption, Absorption, Physisorption, Chemisorption erfolgen, im einfachsten Fall durch Imprägnierung der kohlenstoffhaltigen Beschichtung mit Wirkstofflösungen, Wirkstoffdispersionen oder Wirkstoffsuspensionen in geeigneten Lösungsmitteln. Auch kovalente oder nichtkovalente Anbindung von Wirkstoffen in oder auf der kohlenstoffhaltigen Beschichtung kann hier nach Abhängigkeit des verwendeten Wirkstoffs und seiner chemischen Eigenschaften eine bevorzugte Option sein.In preferred embodiments can the invention biocompatible coated implants are loaded with active ingredients. The loading with active ingredients may be in or on the carbonaceous coating by means of suitable sorptive methods such as adsorption, absorption, Physisorption, chemisorption occur in the simplest case impregnation the carbon-containing coating with drug solutions, drug dispersions or drug suspensions in suitable solvents. Also covalent or noncovalent attachment of drugs in or on the carbonaceous Coating can here according to dependence the active ingredient used and its chemical properties preferred option.
In porösen kohlenstoffhaltigen Beschichtungen können Wirkstoffe in Poren okkludiert werden.In porous carbonaceous coatings can occlude drugs into pores become.
Die Wirkstoffbeladung kann temporär sein, d. h. der Wirkstoff kann nach Implantierung der medizinischen Vorrichtung freigesetzt werden, oder aber der Wirkstoff wird in oder auf der kohlenstoffhaltigen Schicht dauerhaft immobilisiert. Auf diese Weise können wirkstoffhaltige medizinische Implantate mit statischen, dynamischen oder kombiniert statischen und dynamischen Wirkstoffbeladungen erzeugt werden. So ergeben sich multifunktionale Beschichtungen auf Basis der erfindungsgemäß hergestellten kohlenstoffhaltigen Schichten.The Drug loading may be temporary be, d. H. The active ingredient may be after implantation of the medical Device are released, or else the active ingredient is in or permanently immobilized on the carbonaceous layer. That way you can medicated implants with static, dynamic or combined static and dynamic drug loadings generated become. This results in multifunctional coatings based on the invention produced carbonaceous layers.
Bei statischer Beladung mit Wirkstoffen werden Wirkstoffe im Wesentlichen permanent auf oder in der Beschichtung immobilisiert. Hierfür verwendbare Wirkstoffe sind anorganische Substanzen, z.B. Hydroxylapatit (HAP), Fluorapatit, Trikalziumphosphat (TCP), Zink; und/oder organische Substanzen wie Peptide, Proteine, Kohlenhydrate wie Mono-, Oligo- und Polysaccharide, Lipide, Phospholipide, Steroide, Lipoproteine, Glykoproteine, Glykolipide, Proteoglykane, DNA, RNA, Signalpeptide oder Antikörper bzw. Antikörperfragmente, bioresorbierbare Polymere, z.B. Polylactonsäure, Chitosan, sowie pharmakologisch wirksame Stoffe oder Stoffgemische, Kombinationen dieser und dergleichen.at Static loading with active substances become active ingredients substantially permanently immobilized on or in the coating. Suitable for this purpose Active ingredients are inorganic substances, e.g. Hydroxyapatite (HAP), Fluoroapatite, tricalcium phosphate (TCP), zinc; and / or organic Substances such as peptides, proteins, carbohydrates such as mono-, and polysaccharides, lipids, phospholipids, steroids, lipoproteins, Glycoproteins, glycolipids, proteoglycans, DNA, RNA, signal peptides or antibodies or antibody fragments, bioresorbable polymers, e.g. Polylactonic acid, chitosan, as well as pharmacologically effective substances or mixtures, combinations of these and the like.
Bei dynamischen Wirkstoffbeladungen ist die Freisetzung der aufgebrachten Wirkstoffe nach Implantierung der medizinischen Vorrichtung im Körper vorgesehen. Auf diese Weise können die beschichteten Implantate zu therapeutischen Zwecken eingesetzt werden, wobei die auf das Implantat aufgebrachten Wirkstoffe lokal am Einsatzort des Implantats sukzessive freigesetzt werden. In dynamischen Wirkstoffbeladungen für die Freisetzung von Wirkstoffen verwendbare Wirkstoffe sind beispielsweise Hydroxylapatit (HAP), Fluorapatit, Trikalziumphosphat (TCP), Zink; und/oder organische Substanzen wie Peptide, Proteine, Kohlenhydrate wie Mono-, Oligo- und Polysaccharide, Lipide, Phospholipide, Steroide, Lipoproteine, Glykoproteine, Glykolipide, Proteoglykane, DNA, RNA, Signalpeptide oder Antikörper bzw. Antikörperfragmente, bioresorbierbare Polymere, z.B. Polylactonsäure, Chitosan, und dergleichen, sowie pharmakologisch wirksame Stoffe oder Stoffgemische.at Dynamic drug loading is the release of the applied Active ingredients provided after implantation of the medical device in the body. That way you can the coated implants used for therapeutic purposes be, with the applied to the implant drugs locally be gradually released at the site of the implant. In dynamic Drug loadings for the Release of active substances useful agents are, for example Hydroxyapatite (HAP), fluorapatite, tricalcium phosphate (TCP), zinc; and / or organic substances such as peptides, proteins, carbohydrates such as mono-, oligo- and polysaccharides, lipids, phospholipids, steroids, Lipoproteins, glycoproteins, glycolipids, proteoglycans, DNA, RNA, Signal peptides or antibodies or antibody fragments, bioresorbable polymers, e.g. Polylactic acid, chitosan, and the like, as well as pharmacologically active substances or substance mixtures.
Geeignete pharmakologisch wirksame Stoffe oder Stoffgemische zur statischen und/oder dynamischen Beladung von erfindungsgemäß beschichteten implantierbaren medizinischen Vorrichtungen umfassen Wirkstoffe oder Wirkstoffkombinationen, die ausgewählt sind aus Heparin, synthetische Heparin-Analoga (z.B. Fondaparinux), Hirudin, Antithrombin III, Drotrecogin alpha; Fibrinolytica wie Alteplase, Plasmin, Lysokinasen, Faktor XIIa, Prourokinase, Urokinase, Anistreplase, Streptokinase; Thrombozytenaggregations-hemmer wie Acetylsalicylsäure, Ticlopidine, Clopidogrel, Abciximab, Dextrane; Corticosteroide wie Alclometasone, Amcinonide, Augmented Betamethasone, Beclomethasone, Betamethasone, Budesonide, Cortisone, Clobetasol, Clocortolone, Desonide, Desoximetasone, Dexamethasone, Flucinolone, Fluocinonide, Flurandrenolide, Flunisolide, Fluticasone, Halcinonide, Halobetasol, Hydrocortisone, Methylprednisolone, Mometasone, Prednicarbate, Prednisone, Prednisolone, Triamcinolone; sogenannte Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs wie Diclofenac, Diflunisal, Etodolac, Fenoprofen, Flurbiprofen, Ibuprofen, Indomethacin, Ketoprofen, Ketorolac, Meclofenamate, Mefenamic acid, Meloxicam, Nabumetone, Naproxen, Oxaprozin, Piroxicam, Salsalate, Sulindac, Tolmetin, Celecoxib, Rofecoxib; Zytostatika wie Alkaloide und Podophyllumtoxine wie Vinblastin, Vincristin; Alkylantien wie Nitrosoharnstoffe, Stickstofflost-Analoga; zytotoxische Antibiotika wie Daunorubicin, Doxorubicin und andere Anthrazykline und verwandte Substanzen, Bleomycin, Mitomycin; Antimetabolite wie Folsäure-, Purin- oder Pyrimidin-Analoga; Paclitaxel, Docetaxel, Sirolimus; Platinverbindungen wie Carboplatin, Cisplatin oder Oxaliplatin; Amsacrin, Irinotecan, Imatinib, Topotecan, Interferon-alpha 2a, Interferon-alpha 2b, Hydroxycarbamid, Miltefosin, Pentostatin, Porfimer, Aldesleukin, Bexaroten, Tretinoin; Antiandrogene, und Antiöstrogene; Antiarrythmika, insbesondere Antiarrhythmika der Klasse I wie Antiarrhythmika vom Chinidintyp, z.B. Chinidin, Dysopyramid, Ajmalin, Prajmaliumbitartrat, Detajmiumbitartrat; Antiarrhythmika vom Lidocaintyp, z.B. Lidocain, Mexiletin, Phenytoin, Tocainid; Antiarrhythmika der Klasse I C, z.B. Propafenon, Flecainid(acetat); Antiarrhythmika der Klasse II, Betarezeptorenblocker wie Metoprolol, Esmolol, Propranolol, Metoprolol, Atenolol, Oxprenolol; Antiarrhythmika der Klasse III wie Amiodaron, Sotalol; Antiarrhythmika der Klasse IV wie Diltiazem, Verapamil, Gallopamil; andere Antiarrhythmika wie Adenosin, Orciprenalin, Ipratropiumbromid; Agenzien zur Stimulation der Angiogenese im Myokard wie Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF), nicht virale DNA, virale DNA, endotheliale Wachstumsfaktoren: FGF-1, FGF-2, VEGF, TGF; Antikörper, Monoklonale Antikörper, Anticaline; Stammzellen, Endothelial Progenitor Cells (EPC); Digitalisglykoside wie Acetyldigoxin/Metildigoxin, Digitoxin, Digoxin; Herzglykoside wie Ouabain, Proscillaridin; Antihypertonika wie zentral wirksame antiadrenerge Substanzen, z.B. Methyldopa, Imidazolinrezeptoragonisten; Kalciumkanalblocker vom Dihydropyridintyp wie Nifedipin, Nitrendipin; ACE-Hemmer: Quinaprilat, Cilazapril, Moexipril, Trandolapril, Spirapril, Imidapril, Trandolapril; Angiotensin-II-Antagonisten: Candesartancilexetil, Valsartan, Telmisartan, Olmesartanmedoxomil, Eprosartan; peripher wirksame alpha-Rezeptorenblocker wie Prazosin, Urapidil, Doxazosin, Bunazosin, Terazosin, Indoramin; Vasodilatatoren wie Dihydralazin, Diisopropylamindichloracetat, Minoxidil, Nitroprussidnatrium; andere Antihypertonika wie Indapamid, Co-Dergocrinmesilat, Dihydroergotoxinmethansulfonat, Cicletanin, Bosentan, Fludrocortison; Phosphodiesterasehemmer wie Milrinon, Enoximon und Antihypotonika, wie insbesondere adrenerge und dopaminerge Substanzen wie Dobutamin, Epinephrin, Etilefrin, Norfenefrin, Norepinephrin, Oxilofrin, Dopamin, Midodrin, Pholedrin, Ameziniummetil; und partielle Adrenozeptor-Agonisten wie Dihydroergotamin; Fibronectin, Polylysine, Ethylenevinylacetate, inflammatorische Zytokine wie: TGFβ, PDGF, VEGF, bFGF, TNFα, NGF, GM-CSF, IGF-a, IL-1, IL-8, IL-6, Growth Hormone; sowie adhäsive Substanzen wie Cyanacrylate, Beryllium, Silica; und Wachstumsfaktoren (Growth Factor) wie Erythropoetin, Hormonen wie Corticotropine, Gonadotropine, Somatropin, Thyrotrophin, Desmopressin, Terlipressin, Oxytocin, Cetrorelix, Corticorelin, Leuprorelin, Triptorelin, Gonadorelin, Ganirelix, Buserelin, Nafarelin, Goserelin, sowie regulatorische Peptide wie Somatostatin, Octreotid; Bone and Cartilage Stimulating Peptides, bone morphogenetic proteins (BMPs), insbesondere rekombinante BMP's wie z.B. Recombinant human BMP-2 (rhBMP-2)), Bisphosphonate (z.B. Risedronate, Pamidronate, Ibandronate, Zoledronsäure, Clodronsäure, Etidronsäure, Alendronsäure, Tiludronsäure), Fluoride wie Dinatriumfluorophosphat, Natriumfluorid; Calcitonin, Dihydrotachystyrol; Growth Factors und Zytokine wie Epidermal Growth Factor (EGF), Platelet-Derived Growth Factor (PDGF), Fibroblast Growth Factors (FGFs), Transforming Growth Factors-b TGFs-b), Transforming Growth Factor-a (TGF-a), Erythropoietin (Epo), Insulin-Like Growth Factor-I (IGF-I), Insulin-Like Growth Factor-II (IGF-II), Interleukin-1 (IL-1), Interleukin-2 (IL-2), Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-8 (IL-8), Tumor Necrosis Factor-a (TNF-a), Tumor Necrosis Factor-b (TNF-b), Interferon-g (INF-g), Colony Stimulating Factors (CSFs); Monocyte chemotactic protein, fibroblast stimulating factor 1, Histamin, Fibrin oder Fibrinogen, Endothelin-1, Angiotensin II, Kollagene, Bromocriptin, Methylsergid, Methotrexat, Kohlenstofftetrachlorid, Thioacetamid, und Ethanol; ferner Silber(ionen), Titandioxid, Antibiotika und Antiinfektiva wie insbesondere β-Laktam-Antibiotika, z.B. β-Lactamase-sensitive Penicilline wie Benzylpenicilline (Penicillin G), Phenoxymethylpenicillin (Penicillin V); β-Lactamase-resistente Penicilline wie Aminopenicilline wie Amoxicillin, Ampicillin, Bacampicillin; Acylaminopenicilline wie Mezlocillin, Piperacillin; Carboxypenicilline, Cephalosporine wie Cefazolin, Cefuroxim, Cefoxitin, Cefotiam, Cefaclor, Cefadroxil, Cefalexin, Loracarbef, Cefixim, Cefuroximaxetil, Ceftibuten, Cefpodoximproxetil, Cefpodoximproxetil; Aztreonam, Ertapenem, Meropenem; β-Lactamase-Inhibitoren wie Sulbactam, Sultamicillintosilat; Tetracycline wie Doxycyclin, Minocyclin, Tetracyclin, Chlortetracyclin, Oxytetracyclin; Aminoglykoside wie Gentamicin, Neomycin, Streptomycin, Tobramycin, Amikacin, Netilmicin, Paromomycin, Framycetin, Spectinomycin; Makrolidantibiotika wie Azithromycin, Clarithromycin, Erythromycin, Roxithromycin, Spiramycin, Josamycin; Lincosamide wie Clindamycin, Lincomycin, Gyrasehemmer wie Fluorochinolone wie Ciprofloxacin, Ofloxacin, Moxifloxacin, Norfloxacin, Gatifloxacin, Enoxacin, Fleroxacin, Levofloxacin; Chinolone wie Pipemidsäure; Sulfonamide, Trimethoprim, Sulfadiazin, Sulfalen; Glykopeptidantibiotika wie Vancomycin, Teicoplanin; Polypeptidantibiotika wie Polymyxine wie Colistin, Polymyxin-B, Nitroimidazol-Derivate wie Metronidazol, Tinidazol; Aminochinolone wie Chloroquin, Mefloquin, Hydroxychloroquin; Biguanide wie Proguanil; Chininalkaloide und Diaminopyrimidine wie Pyrimethamin; Amphenicole wie Chloramphenicol; Rifabutin, Dapson, Fusidinsäure, Fosfomycin, Nifuratel, Telithromycin, Fusafungin, Fosfomycin, Pentamidindiisethionat, Rifampicin, Taurolidin, Atovaquon, Linezolid; Virustatika wie Aciclovir, Ganciclovir, Famciclovir, Foscarnet, Inosin-(Dimepranol-4-acetamidobenzoat), Valganciclovir, Valaciclovir, Cidofovir, Brivudin; antiretrovirale Wirkstoffe (nukleosidanaloge Reverse-Transkriptase-Hemmer und -Derivate) wie Lamivudin, Zalcitabin, Didanosin, Zidovudin, Tenofovir, Stavudin, Abacavir; nicht nukleosidanaloge Reverse-Transkriptase-Hemmer: Amprenavir, Indinavir, Saquinavir, Lopinavir, Ritonavir, Nelfinavir; Amantadin, Ribavirin, Zanamivir, Oseltamivir und Lamivudin, sowie beliebige Kombinationen und Gemische davon.Suitable pharmacologically active substances or mixtures for the static and / or dynamic loading of implantable medical devices coated according to the invention comprise active substances or combinations of active substances selected from heparin, synthetic heparin analogues (eg fondaparinux), hirudin, antithrombin III, drotrecogin alpha; Fibrinolytica such as alteplase, plasmin, lysokinases, factor XIIa, prourokinase, urokinase, anistreplase, streptokinase; Platelet aggregation inhibitors such as acetylsalicylic acid, ticlopidine, clopidogrel, abciximab, dextrans; Corticosteroids such as Alclometasone, Amcinonide, Augmented Betamethasone, Beclomethasone, Betamethasone, Budesonide, Cortisone, Clobetasol, Clocortolone, Desonide, Desoximetasone, Dexamethasone, Flucinolone, Fluocinonide, Flurandrenolide, Flunisolide, Fluticasone, Halcinonide, Halobetasol, Hydrocortisone, Methylprednisolone, Mometasone, Prednicarbate, Prednisone , Prednisolone, triamcinolone; non-steroidal anti-inflammatory drugs such as diclofenac, diflunisal, etodolac, fenoprofen, flurbiprofen, ibuprofen, indomethacin, ketoprofen, ketorolac, meclofenamate, mefenamic acid, meloxicam, nabumetone, naproxen, oxaprozin, piroxicam, salsalates, sulindac, tolmetin, celecoxib, rofecoxib; Cytostatic drugs such as alkaloids and podophyllum toxins such as vinblastine, vincristine; Alkylating agents such as nitrosoureas, nitrogen mustard analogues; cytotoxic antibiotics such as daunorubicin, doxorubicin and other anthracyclines and related substances, bleomycin, mitomycin; Antimetabolites such as folic acid, Purine or pyrimidine analogs; Paclitaxel, docetaxel, sirolimus; Platinum compounds such as carboplatin, cisplatin or oxaliplatin; Amsacrine, irinotecan, imatinib, topotecan, interferon-alpha 2a, interferon-alpha 2b, hydroxycarbamide, miltefosine, pentostatin, porfimer, aldesleukin, bexarotene, tretinoin; Antiandrogens, and antiestrogens; Anti-arrhythmic agents, in particular class I antiarrhythmics, such as quinidine-type antiarrhythmics, for example quinidine, dysopyramide, ajmaline, prallybium tartrate, detalobium bitartrate; Lidocaine-type antiarrhythmics, eg lidocaine, mexiletine, phenytoin, tocainide; Class IC antiarrhythmics, eg propafenone, flecainide (acetate); Class II antiarrhythmics, beta-receptor blockers such as metoprolol, esmolol, propranolol, metoprolol, atenolol, oxprenolol; Class III antiarrhythmics such as amiodarone, sotalol; Class IV antiarrhythmics such as diltiazem, verapamil, gallopamil; other antiarrhythmics such as adenosine, orciprenaline, ipratropium bromide; Agents to stimulate angiogenesis in the myocardium such as Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF), non-viral DNA, viral DNA, endothelial growth factors: FGF-1, FGF-2, VEGF, TGF; Antibodies, monoclonal antibodies, anticalins; Stem Cells, Endothelial Progenitor Cells (EPC); Digitalis glycosides such as acetyldigoxin / metildigoxin, digitoxin, digoxin; Cardiac glycosides such as ouabain, proscillaridin; Antihypertensive agents such as centrally acting anti-adrenergic agents, eg methyldopa, imidazoline receptor agonists; Dihydropyridine-type calcium channel blockers such as nifedipine, nitrendipine; ACE inhibitors: quinaprilat, cilazapril, moexipril, trandolapril, spirapril, imidapril, trandolapril; Angiotensin II antagonists: candesartan cilexetil, valsartan, telmisartan, olmesartan medoxomil, eprosartan; peripherally acting alpha-receptor blockers such as prazosin, urapidil, doxazosin, bunazosin, terazosin, indoramine; Vasodilators such as dihydralazine, diisopropylamine dichloroacetate, minoxidil, nitroprusside sodium; other antihypertensive agents such as indapamide, co-dergocrin mesilate, dihydroergotoxine methanesulfonate, cicletanine, bosentan, fludrocortisone; Phosphodiesterase inhibitors such as milrinone, enoximone and antihypotonics, such as in particular adrenergic and dopaminergic substances such as dobutamine, epinephrine, etilefrine, norfenefrine, norepinephrine, oxilofrin, dopamine, midodrine, pholedrine, aminotetium; and partial adrenoceptor agonists such as dihydroergotamine; Fibronectin, polylysines, ethylene-vinylacetates, inflammatory cytokines such as: TGFβ, PDGF, VEGF, bFGF, TNFα, NGF, GM-CSF, IGF-α, IL-1, IL-8, IL-6, Growth Hormone; and adhesive substances such as cyanoacrylates, beryllium, silica; and Growth Factors such as erythropoietin, hormones such as corticotropins, gonadotropins, somatropin, thyrotrophin, desmopressin, terlipressin, oxytocin, cetrorelix, corticorelin, leuprorelin, triptorelin, gonadorelin, ganirelix, buserelin, nafarelin, goserelin, as well as regulatory peptides such as somatostatin, octreotide ; Bone and cartilage stimulating peptides, bone morphogenetic proteins (BMPs), in particular recombinant BMPs such as recombinant human BMP-2 (rhBMP-2)), bisphosphonates (eg risedronate, pamidronate, ibandronate, zoledronic acid, clodronic acid, etidronic acid, alendronic acid, tiludronic acid), Fluorides such as disodium fluorophosphate, sodium fluoride; Calcitonin, dihydrotachystyrene; Growth Factors and Cytokines such as Epidermal Growth Factor (EGF), Platelet-Derived Growth Factor (PDGF), Fibroblast Growth Factors (FGFs), Transforming Growth Factors-b TGFs-b), Transforming Growth Factor-a (TGF-a), Erythropoietin (Epo), Insulin-Like Growth Factor-I (IGF-I), Insulin-Like Growth Factor-II (IGF-II), Interleukin-1 (IL-1), Interleukin-2 (IL-2), Interleukin 6 (IL-6), Interleukin-8 (IL-8), Tumor Necrosis Factor-a (TNF-a), Tumor Necrosis Factor-b (TNF-b), Interferon-g (INF-g), Colony Stimulating Factors (CSFs); Monocyte chemotactic protein, fibroblast stimulating factor 1, histamine, fibrin or fibrinogen, endothelin-1, angiotensin II, collagens, bromocriptine, methylsergide, methotrexate, carbon tetrachloride, thioacetamide, and ethanol; furthermore silver (ions), titanium dioxide, antibiotics and anti-infective agents, in particular β-lactam antibiotics, for example β-lactamase-sensitive penicillins such as benzylpenicillin (penicillin G), phenoxymethylpenicillin (penicillin V); β-lactamase resistant penicillins such as aminopenicillins such as amoxicillin, ampicillin, bacampicillin; Acylaminopenicillins such as mezlocillin, piperacillin; Carboxypenicillins, cephalosporins such as cefazolin, cefuroxime, cefoxitin, cefotiam, cefaclor, cefadroxil, cefalexin, loracarbef, cefixime, cefuroximaxetil, ceftibuten, cefpodoxime proxetil, cefpodoxime proxetil; Aztreonam, Ertapenem, Meropenem; β-lactamase inhibitors such as sulbactam, sultamicillin tosilate; Tetracyclines such as doxycycline, minocycline, tetracycline, chlortetracycline, oxytetracycline; Aminoglycosides such as gentamicin, neomycin, streptomycin, tobramycin, amikacin, netilmicin, paromomycin, framycetin, spectinomycin; Macrolide antibiotics such as azithromycin, clarithromycin, erythromycin, roxithromycin, spiramycin, josamycin; Lincosamides such as clindamycin, lincomycin, gyrase inhibitors such as fluoroquinolones such as ciprofloxacin, ofloxacin, moxifloxacin, norfloxacin, gatifloxacin, enoxacin, fleroxacin, levofloxacin; Quinolones such as pipemic acid; Sulfonamides, trimethoprim, sulfadiazine, sulfals; Glycopeptide antibiotics such as vancomycin, teicoplanin; Polypeptide antibiotics such as polymyxins such as colistin, polymyxin B, nitroimidazole derivatives such as metronidazole, tinidazole; Aminoquinolones such as chloroquine, mefloquine, hydroxychloroquine; Biguanides such as proguanil; Quinine alkaloids and diaminopyrimidines such as pyrimethamine; Amphenicols such as chloramphenicol; Rifabutin, dapsone, fusidic acid, fosfomycin, nifuratel, telithromycin, fusafungin, fosfomycin, pentamidine diisethionate, rifampicin, taurolidine, atovaquone, linezolid; Antivirals such as acyclovir, ganciclovir, famciclovir, foscarnet, inosine (dimepranol-4-acetamidobenzoate), valganciclovir, valaciclovir, cidofovir, brivudine; antiretroviral agents (nucleoside analogue reverse transcriptase inhibitors and derivatives) such as lamivudine, zalcitabine, didanosine, zidovudine, tenofovir, stavudine, abacavir; non-nucleoside analogue reverse transcriptase inhibitors: amprenavir, indinavir, saquinavir, lopinavir, ritonavir, nelfinavir; Amantadine, ribavirin, zanamivir, oseltamivir and lamivudine, and any combinations and mixtures thereof.
STENTSSTENT
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind beschichtete Gefäßendoprothesen (intraluminale Endoprothesen) wie Stents, Koronarstents, intravaskulare Stents, periphere Stents und dergleichen.Especially preferred embodiments The present invention relates to coated vascular endoprostheses (intraluminal Endoprostheses) such as stents, coronary stents, intravascular stents, peripheral stents and the like.
Diese können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einfache Weise biokompatibel beschichtet werden, wodurch beispielsweise die in der perkutanen transluminalen Angioplastie mit herkömmlichen Stents häufig auftretenden Restenosen verhindert werden können.These can with the method according to the invention be coated in a simple way biocompatible, which, for example in percutaneous transluminal angioplasty with conventional Stents frequently occurring restenoses can be prevented.
In bevorzugten Ausführungen der Erfindung kann durch Aktivierung der kohlenstoffhaltigen Beschichtung, beispielsweise mit Luft bei erhöhter Temperatur, die Hydrophilie der Beschichtung erhöht werden, was die Bioverträglichkeit zusätzlich steigert.In preferred embodiments of the invention can be achieved by activation of the carbonaceous coating, For example, with air at elevated Temperature, the hydrophilicity of the coating can be increased, indicating the biocompatibility additionally increases.
In
besonders bevorzugten Ausführungsformen
werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
mit einer kohlenstoffhaltigen Schicht versehene Stents, insbesondere
Koronarstents und periphere Stents, mit pharmakologisch wirksamen
Stoffen oder Stoffgemischen beladen. Beispielsweise können die
Stentoberflächen
für die
lokale Unterdrückung
von Zelladhäsion,
Thrombozytenaggregation, Komplementaktivierung bzw. inflammatorische
Gewebereaktionen oder Zellproliferation mit folgenden Wirkstoffen
ausgerüstet
werden:
Heparin, synthetische Heparin-Analoga (z.B. Fondaparinux),
Hirudin, Antithrombin III, Drotrecogin alpha, Fibrinolytica (Alteplase,
Plasmin, Lysokinasen, Faktor XIIa, Prourokinase, Urokinase, Anistreplase,
Streptokinase), Thrombozytenaggregations-hemmer (Acetylsalicylsäure, Ticlopidine,
Clopidogrel, abciximab, Dextrane), Corticosteroide (Alclometasone,
Amcinonide, Augmented Betamethasone, Beclomethasone, Betamethasone, Budesonide,
Cortisone, Clobetasol, Clocortolone, Desonide, Desoximetasone, Dexamethasone,
Flucinolone, Fluocinonide, Flurandrenolide, Flunisolide, Fluticasone,
Halcinonide, Halobetasol, Hydrocortisone, Methylprednisolone, Mometasone,
Prednicarbate, Prednisone, Prednisolone, Triamcinolone), sogenannte
Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs (Diclofenac, Diflunisal, Etodolac,
Fenoprofen, Flurbiprofen, Ibuprofen, Indomethacin, Ketoprofen, Ketorolac,
Meclofenamate, Mefenamic acid, Meloxicam, Nabumetone, Naproxen,
Oxaprozin, Piroxicam, Salsalate, Sulindac, Tolmetin, Celecoxib,
Rofecoxib), Zytostatika (Alkaloide und Podophyllumtoxine wie Vinblastin,
Vincristin; Alkylantien wie Nitrosoharnstoffe, Stickstofflost-Analoga;
zytotoxische Antibiotika wie Daunorubicin, Doxorubicin und andere
Anthrazykline und verwandte Substanzen, Bleomycin, Mitomycin; Antimetabolite
wie Folsäure-,
Purin- oder Pyrimidin-Analoga; Paclitaxel, Docetaxel, Sirolimus;
Platinverbindungen wie Carboplatin, Cisplatin oder Oxaliplatin;
Amsacrin, Irinotecan, Imatinib, Topotecan, Interferon-alpha 2a,
Interferon-alpha 2b, Hydroxycarbamid, Miltefosin, Pentostatin, Porfimer,
Aldesleukin, Bexaroten, Tretinoin; Antiandrogene, Antiöstrogene).In particularly preferred embodiments, stents provided by the method according to the invention with a carbon-containing layer, in particular coronary stents and peripheral stents, are loaded with pharmacologically active substances or substance mixtures. For example, the stent surfaces for the local suppression of cell adhesion, platelet aggregation, complement activation or inflammatory tissue reactions or cell proliferation can be equipped with the following active substances:
Heparin, synthetic heparin analogues (eg fondaparinux), hirudin, antithrombin III, drotrecogin alpha, fibrinolytica (alteplase, plasmin, lysokinases, factor XIIa, prourokinase, urokinase, anistreplase, streptokinase), platelet aggregation inhibitors (acetylsalicylic acid, ticlopidine, clopidogrel, abciximab , Dextrans), corticosteroids (alclometasone, amcinonide, augmented betamethasone, beclomethasone, betamethasone, budesonide, cortisone, clobetasol, clocortolone, desonide, desoximetasone, dexamethasone, flucinolone, fluocinonide, flurandrenolide, flunisolide, fluticasone, halcinonide, halobetasol, hydrocortisone, methylprednisolone, mometasone , Prednicarbate, prednisone, prednisolone, triamcinolone), so-called non-steroidal anti-inflammatory drugs (diclofenac, diflunisal, etodolac, fenoprofen, flurbiprofen, ibuprofen, indomethacin, ketoprofen, ketorolac, meclofenamate, mefenamic acid, meloxicam, nabumetone, naproxen, oxaprozin, Piroxicam, salsalates, sulindac, tolmetin, celecoxib, ro fecoxib), cytostatics (alkaloids and podophyllum toxins such as vinblastine, vincristine; Alkylating agents such as nitrosoureas, nitrogen mustard analogues; cytotoxic antibiotics such as daunorubicin, doxorubicin and other anthracyclines and related substances, bleomycin, mitomycin; Antimetabolites such as folic acid, purine or pyrimidine analogs; Paclitaxel, docetaxel, sirolimus; Platinum compounds such as carboplatin, cisplatin or oxaliplatin; Amsacrine, irinotecan, imatinib, topotecan, interferon-alpha 2a, interferon-alpha 2b, hydroxycarbamide, miltefosine, pentostatin, porfimer, aldesleukin, bexarotene, tretinoin; Antiandrogens, antiestrogens).
Für systemische,
kardiologische Wirkungen können
die erfindungsgemäß beschichteten
Stents beladen werden mit:
Antiarrythmika, insbesondere Antiarrhythmika
der Klasse I (Antiarrhythmika vom Chinidintyp: Chinidin, Dysopyramid,
Ajmalin, Prajmaliumbitartrat, Detajmiumbitartrat; Antiarrhythmika
vom Lidocaintyp: Lidocain, Mexiletin, Phenytoin, Tocainid; Antiarrhythmika
der Klasse IC: Propafenon, Flecainid(acetat)), Antiarrhythmika der Klasse
II (Betarezeptorenblocker) (Metoprolol, Esmolol, Propranolol, Metoprolol,
Atenolol, Oxprenolol), Antiarrhythmika der Klasse III (Amiodaron,
Sotalol), Antiarrhythmika der Klasse IV (Diltiazem, Verapamil, Gallopamil),
andere Antiarrhythmika wie Adenosin, Orciprenalin, Ipratropiumbromid;
Stimulation der Angiogenese im Myokard: Vascular Endothelial Growth
Factor (VEGF), Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF), nicht virale DNA,
virale DNA, endotheliale Wachstumsfaktoren: FGF-1, FGF-2, VEGF,
TGF; Antikörper,
Monoklonale Antikörper,
Anticaline; Stammzellen, Endothelial Progenitor Cells (EPC). Weitere
Kardiaka sind: Digitalisglykoside (Acetyldigoxin/Metildigoxin, Digitoxin,
Digoxin), weitere Herzglykoside (Ouabain, Proscillaridin). Ferner
Antihypertonika (zentral wirksame antiadrenerge Substanzen: Methyldopa,
Imidazolinrezeptoragonisten; Kalciumkanalblocker: vom Dihydropyridintyp
wie Nifedipin, Nitrendipin; ACE-Hemmer: Quinaprilat, Cilazapril,
Moexipril, Trandolapril, Spirapril, Imidapril, Trandolapril; Angiotensin-II-Antagonisten:
Candesartancilexetil, Valsartan, Telmisartan, Olmesartanmedoxomil,
Eprosartan; peripher wirksame alpha-Rezeptorenblocker: Prazosin, Urapidil,
Doxazosin, Bunazosin, Terazosin, Indoramin; Vasodilatatoren: Dihydralazin,
Diisopropylamindichloracetat, Minoxidil, Nitroprussidnatrium), andere
Antihypertonika wie Indapamid, Co-Dergocrinmesilat, Dihydroergotoxinmethansulfonat,
Cicletanin, Bosentan. Weiters Phosphodiesterasehemmer (Milrinon,
Enoximon) und Antihypotonika, hier insbesondere adrenerge und dopaminerge
Substanzen (Dobutamin, Epinephrin, Etilefrin, Norfenefrin, Norepinephrin,
Oxilofrin, Dopamin, Midodrin, Pholedrin, Ameziniummetil), partielle
Adrenozeptor-Agonisten (Dihydroergotamin), schließlich andere
Antihypotonika wie Fludrocortison.For systemic cardiac effects, the stents coated according to the invention can be loaded with:
Antiarrhythmics, in particular class I antiarrhythmics (quinidine type antiarrhythmics: quinidine, dysopyramide, ajmaline, prallybium tartrate, detajmium bitartrate; lidocaine-type antiarrhythmics: lidocaine, mexiletine, phenytoin, tocainide; class IC antiarrhythmic drugs: propafenone, flecainide (acetate)), class antiarrhythmic drugs II (beta-receptor blockers) (metoprolol, esmolol, propranolol, metoprolol, atenolol, oxprenolol), class III antiarrhythmics (amiodarone, sotalol), class IV antiarrhythmics (diltiazem, verapamil, gallopamil), other antiarrhythmics such as adenosine, orciprenaline, ipratropium bromide; Stimulation of myocardial angiogenesis: Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF), non-viral DNA, viral DNA, endothelial growth factors: FGF-1, FGF-2, VEGF, TGF; Antibodies, monoclonal antibodies, anticalins; Stem Cells, Endothelial Progenitor Cells (EPC). Other cardiac drugs are: digitalis glycosides (acetyldigoxin / metildigoxin, digitoxin, digoxin), other cardiac glycosides (ouabain, proscillaridin). Antihypertensive agents (centrally effective anti-adrenergic agents: methyldopa, imidazoline receptor agonists, calcium channel blockers: dihydropyridine type such as nifedipine, nitrendipine, ACE inhibitors: quinaprilat, cilazapril, moexipril, trandolapril, spirapril, imidapril, trandolapril, angiotensin II antagonists: candesartancilexetil, valsartan, telmisartan , Olmesartan medoxomil, eprosartan, peripherally acting alpha-receptor blockers: prazosin, urapidil, doxazosin, bunazosin, terazosin, indoramine, vasodilators: dihydralazine, diisopropylamine dichloroacetate, minoxidil, nitroprusside sodium), other antihypertensive agents such as indapamide, co-dergocrine mesilate, dihydroergotoxine methanesulfonate, cicletanine, bosentan. Furthermore, phosphodiesterase inhibitors (milrinone, enoximone) and antihypotonics, especially adrenergic and dopaminergic substances (dobutamine, epinephrine, etilefrine, norfenefrine, norepinephrine, oxilofrin, dopamine, midodrine, pholedrine, ameziniummetil), partial adrenoceptor agonists (dihydroergotamine), and finally other antihypotonics such fludrocortisone.
Für die Steigerung
der Gewebeadhäsion,
insbesondere bei peripheren Stents können Komponenten der extrazellulären Matrix,
Fibronectin, Polylysine, Ethylenevinylacetate, inflammatorische
Zytokine wie: TGFβ,
PDGF, VEGF, bFGF, TNFα,
NGF, GM-CSF, IGF-a, IL-1, IL-8, IL-6, Growth Hormone; sowie adhäsive Substanzen
wie: Cyanoacrylate, Beryllium, oder Silica verwendet werden:
Weitere
hierfür
geeignete Substanzen, systemisch und/oder lokal wirkend, sind Wachstumsfaktoren
(Growth Factor), Erythropoetin.Components can be used to increase tissue adhesion, especially in peripheral stents the extracellular matrix, fibronectin, polylysines, ethylene-vinylacetates, inflammatory cytokines such as: TGFβ, PDGF, VEGF, bFGF, TNFα, NGF, GM-CSF, IGF-α, IL-1, IL-8, IL-6, Growth Hormone; and adhesive substances such as: Cyanoacrylate, Beryllium, or Silica are used:
Other substances suitable for this purpose, systemic and / or locally acting, are growth factors (growth factor), erythropoietin.
Auch Hormone können in den Stentbeschichtungen vorgesehen werden, wie beispielsweise Corticotropine, Gonadotropine, Somatropin, Thyrotrophin, Desmopressin, Terlipressin, Oxytocin, Cetrorelix, Corticorelin, Leuprorelin, Triptorelin, Gonadorelin, Ganirelix, Buserelin, Nafarelin, Goserelin, sowie regulatorische Peptide wie Somatostatin, und/oder Octreotid.Also Hormones can be provided in the stent coatings, such as Corticotropins, Gonadotropins, Somatropin, Thyrotrophin, Desmopressin, Terlipressin, oxytocin, cetrorelix, corticorelin, leuprorelin, triptorelin, Gonadorelin, ganirelix, buserelin, nafarelin, goserelin, as well as regulatory peptides like somatostatin, and / or octreotide.
ORTHOPÄDISCHE IMPLANTATEORTHOPEDIC IMPLANTS
Im Falle von chirurgischen und orthopädischen Implantaten kann es vorteilhaft sein, die Implantate mit einer oder mehreren kohlenstoffhaltigen Schichten auszustatten, die makroporös sind. Geeignete Porengrößen liegen im Bereich von 0,1 bis 1000 μm, bevorzugt bei 1 bis 400 μm, um eine bessere Integration der Implantate durch Einwachsen ins umliegende Zell- oder Knochengewebe zu unterstützen.in the There may be cases of surgical and orthopedic implants be advantageous, the implants with one or more carbon-containing Equip layers that are macroporous. Suitable pore sizes are in the range of 0.1 to 1000 μm, preferably at 1 to 400 μm, to better integration of the implants by ingrowth into the support surrounding cell or bone tissue.
Für orthopädische und nichtorthopädische Implantate sowie erfindungsgemäß beschichtete Herzklappen oder Kunstherzteile können ferner, sofern diese mit Wirkstoffen beladen werden sollen, für die lokale Unterdrückung von Zelladhäsion, Thrombozytenaggregation, Komplementaktivierung bzw. inflammatorische Gewebereaktion oder Zellproliferation die gleichen Wirkstoffe eingesetzt werden wie in den oben beschriebenen Stentanwendungen.For orthopedic and not orthopedic Implants and coated according to the invention Heart valves or artificial heart parts may also be provided with these Active substances should be loaded for local suppression of cell adhesion, Platelet aggregation, complement activation or inflammatory Tissue reaction or cell proliferation using the same drugs be as in the stent applications described above.
Ferner können zur Stimulation von Gewebewachstum insbesondere bei orthopädischen Implantaten für eine bessere Implantatintegration folgende Wirkstoffe verwendet werden: Bone and Cartilage Stimulating Peptides, bone morphogenetic proteins (BMPs), insbesondere rekombinante BMP's (z.B. Recombinant human BMP-2 (rhBMP-2)), Bisphosphonate (z.B. Risedronate, Pamidronate, Ibandronate, Zoledronsäure, Clodronsäure, Etidronsäure, Alendronsäure, Tiludronsäure), Fluoride (Dinatriumfluorophosphat, Natriumfluorid); Calcitonin, Dihydrotachystyrol. Dann alle Growth Factors und Zytokine (Epidermal Growth Factor (EGF), Platelet-Derived Growth Factor (PDGF), Fibroblast Growth Factors (FGFs), Transforming Growth Factors-b TGFs-b), Transforming Growth Factor-a (TGF-a), Erythropoietin (Epo), Insulin-Like Growth Factor-I (IGF-I), Insulin-Like Growth Factor-II (IGF-II), Interleukin-1 (IL-1), Interleukin-2 (IL-2), Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-8 (IL-8), Tumor Necrosis Factor-a (TNF-a), Tumor Necrosis Factor-b (TNF-b), Interferon-g (INF-g), Colony Stimulating Factors (CSFs)). Weitere adhäsions- und integrationsfördernde Substanzen sind neben den bereits genannten inflammatorischen Cytokinen das Monocyte chemotactic protein, fibroblast stimulating factor 1, Histamin, Fibrin oder Fibrinogen, Endothelin-1, Angiotensin II, Kollagene, Bromocriptin, Methylsergid, Methotrexat, Kohlenstofftetrachlorid, Thioacetamid, Ethanol.Further can for the stimulation of tissue growth especially in orthopedic Implants for a better implant integration uses the following drugs Bone and Cartilage Stimulating Peptides, bone morphogenetic proteins (BMPs), in particular recombinant BMPs (e.g., recombinant human BMP-2 (rhBMP-2)), Bisphosphonates (e.g., risedronates, pamidronates, ibandronates, zoledronic acid, clodronic acid, etidronic acid, alendronic acid, tiludronic acid), fluorides (Disodium fluorophosphate, sodium fluoride); Calcitonin, dihydrotachystyrene. Then all growth factors and cytokines (epidermal growth factor (EGF), Platelet Derived Growth Factor (PDGF), Fibroblast Growth Factors (FGFs), Transforming Growth Factors-b TGFs-b), Transforming Growth Factor-a (TGF-a), Erythropoietin (Epo), Insulin-Like Growth Factor-I (IGF-I), insulin-like growth factor-II (IGF-II), interleukin-1 (IL-1), Interleukin-2 (IL-2), interleukin-6 (IL-6), interleukin-8 (IL-8), Tumor Necrosis Factor-a (TNF-a), Tumor Necrosis Factor-b (TNF-b), Interferon-g (INF-g), Colony Stimulating Factors (CSFs)). Further adhesion- and integration-promoting Substances are in addition to the already mentioned inflammatory cytokines the monocyte chemotactic protein, fibroblast stimulating factor 1, histamine, fibrin or fibrinogen, endothelin-1, angiotensin II, Collagens, bromocriptine, methylsergide, methotrexate, carbon tetrachloride, Thioacetamide, ethanol.
BESONDERE AUSFÜHRUNGSFORMENSPECIAL EMBODIMENTS
Darüber hinaus können die erfindungsgemäß beschichteten Implantate, Stents und dergleichen auch anstelle von Pharmazeutika oder zusätzlich mit antibakteriellen-antiinfektiösen Beschichtungen versehen werden, wobei die folgenden Stoffe oder Stoffgemische verwendbar sind: Silber(ionen), Titandioxid, Antibiotika und Antiinfektiva. Insbesondere beta-Laktam-Antibiotika (β-Lactam-Antibiotika: β-Lactamase-sensitive Penicilline wie Benzylpenicilline (Penicillin G), Phenoxymethylpenicillin (Penicillin V); β-Lactamase-resistente Penicilline wie Aminopenicilline wie Amoxicillin, Ampicillin, Bacampicillin; Acylaminopenicilline wie Mezlocillin, Piperacillin; Carboxypenicilline, Cephalosporine (Cefazolin, Cefuroxim, Cefoxitin, Cefotiam, Cefaclor, Cefadroxil, Cefalexin, Loracarbef, Cefixim, Cefuroximaxetil, Ceftibuten, Cefpodoximproxetil, Cefpodoximproxetil) oder andere wie Aztreonam, Ertapenem, Meropenem. Weitere Antibiotika sind β-Lactamase-Inhibitoren (Sulbactam, Sultamicillintosilat), Tetracycline (Doxycyclin, Minocyclin, Tetracyclin, Chlortetracyclin, Oxytetracyclin), Aminoglykoside (Gentamicin, Neomycin, Streptomycin, Tobramycin, Amikacin, Netilmicin, Paromomycin, Framycetin, Spectinomycin), Makrolidantibiotika (Azithromycin, Clarithromycin, Erythromycin, Roxithromycin, Spiramycin, Josamycin), Lincosamide (Clindamycin, Lincomycin), Gyrasehemmer (Fluorochinolone wie Ciprofloxacin, Ofloxacin, Moxifloxacin, Norfloxacin, Gatifloxacin, Enoxacin, Fleroxacin, Levofloxacin; andere Chinolone wie Pipemidsäure), Sulfonamide und Trimethoprim (Sulfadiazin, Sulfalen, Trimethoprim), Glykopeptidantibiotika (Vancomycin, Teicoplanin), Polypeptidantibiotika ( Polymyxine wie Colistin, Polymyxin-B), Nitroimidazol-Derivate ( Metronidazol, Tinidazol), Aminochinolone (Chloroquin, Mefloquin, Hydroxychloroquin), Biguanide (Proguanil), Chininalkaloide und Diaminopyrimidine (Pyrimethamin), Amphenicole (Chloramphenicol) und andere Antibiotika (Rifabutin, Dapson, Fusidinsäure, Fosfomycin, Nifuratel, Telithromycin, Fusafungin, Fosfomycin, Pentamidindiisethionat, Rifampicin, Taurolidin, Atovaquon, Linezolid). Unter den Virustatika sind zu nennen Aciclovir, Ganciclovir, Famciclovir, Foscarnet, Inosin-(Dimepranol-4-acetamidobenzoat), Valganciclovir, Valaciclovir, Cidofovir, Brivudin. Dazu zählen auch Antiretrovirale Wirkstoffe (nukleosidanaloge Reverse-Transkriptase-Hemmer und -Derivate: Lamivudin, Zalcitabin, Didanosin, Zidovudin, Tenofovir, Stavudin, Abacavir; nicht nukleosidanaloge Reverse-Transkriptase-Hemmer: Amprenavir, Indinavir, Saquinavir, Lopinavir, Ritonavir, Nelfinavir) und andere Virustatika wie Amantadin, Ribavirin, Zanamivir, Oseltamivir, Lamivudin.In addition, the implants, stents and the like coated according to the invention can also be provided instead of pharmaceuticals or additionally with antibacterial-anti-infective coatings, the following substances or mixtures being usable: silver (ions), titanium dioxide, antibiotics and anti-infective agents. In particular, beta-lactam antibiotics (β-lactam antibiotics: β-lactamase-sensitive penicillins such as benzylpenicillin (penicillin G), phenoxymethylpenicillin (penicillin V); β-lactamase-resistant penicillins such as aminopenicillins such as amoxicillin, ampicillin, bacampicillin; acylaminopenicillins such as mezlocillin , Piperacillin, carboxypenicillins, cephalosporins (cefazolin, cefuroxime, cefoxitin, cefotiam, cefaclor, cefadroxil, cefalexin, loracarbef, cefixime, cefuroxime axetil, ceftibuten, cefpodoxime proxetil, cefpodoxime proxetil) or others such as aztreonam, ertapenem, meropenem, etc. Other antibiotics are β-lactamase inhibitors (Sulbactam, sultamicillin tosilate), tetracyclines (doxycycline, minocycline, tetracycline, chlortetracycline, oxytetracycline), aminoglycosides (gentamicin, neomycin, streptomycin, tobramycin, amikacin, netilmicin, paromomycin, framycetin, spectinomycin), macrolide antibiotics (azithromycin, clarithromycin, erythromycin, roxithromycin, Spiramycin, josamycin), lincosamides (Clindam ycin, lincomycin), gyrase inhibitors (fluoroquinolones such as ciprofloxacin, ofloxacin, moxifloxacin, norfloxacin, gatifloxacin, enoxacin, fleroxacin, levofloxacin; other quinolones such as pipemic acid), sulfonamides and trimethoprim (sulfadiazine, sulfates, trimethoprim), glycopeptide antibiotics (vancomycin, teicoplanin), polypeptide antibiotics (polymyxins such as colistin, polymyxin-B), nitroimidazole derivatives (metronidazole, tinidazole), aminochinolones (chloroquine, mefloquine, Hydroxychloroquine), biguanides (proguanil), quinine alkaloids and diaminopyrimidines (pyrimethamine), amphenicols (chloramphenicol) and other antibiotics (rifabutin, dapsone, fusidic acid, fosfomycin, nifuratel, telithromycin, fusafungin, fosfomycin, Pentamidine diisethionate, rifampicin, taurolidine, atovaquone, linezolide). Among the antivirals may be mentioned acyclovir, ganciclovir, famciclovir, foscarnet, inosine (dimepranol-4-acetamidobenzoate), valganciclovir, valaciclovir, cidofovir, brivudine. These include antiretroviral agents (nucleoside analogue reverse transcriptase inhibitors and derivatives: lamivudine, zalcitabine, didanosine, zidovudine, tenofovir, stavudine, abacavir, non-nucleoside analogue reverse transcriptase inhibitors: amprenavir, indinavir, saquinavir, lopinavir, ritonavir, nelfinavir) and other antivirals such as amantadine, ribavirin, zanamivir, oseltamivir, lamivudine.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die erfindungsgemäß hergestellten kohlenstoffhaltigen Schichten vor oder nach der Wirkstoffbeladung mittels weiterer Agenzien in ihren chemischen oder physikalischen Eigenschaften geeignet modifiziert werden, beispielsweise um die Hydrophilie, Hydrophobie, elektrische Leitfähigkeit, Haftung oder sonstige Oberflächeneigenschaften zu modifizieren. Hierfür einsetzbare Stoffe sind biodegradierbare oder nicht-degradierbare Polymere, wie beispielsweise bei den biodegradierbaren: Kollagene, Albumin, Gelatin, Hyaluronsäure, Stärke, Cellulose (Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose-Phtalat; weiterhin Kasein, Dextrane, Polysaccharide, Fibrinogen, Poly(D,L-Lactide), Poly(D,L-Lactide-Co-Glycolide), Poly(Glycolide), Poly(Hydroxybutylate), Poly(Alkylcarbonate), Poly(Orthoester), Polyester, Poly(Hydroxyvaleric Acid), Polydioxanone, Poly(Ethylen-Terephtalate), Poly(malatsäure), Poly(Tartronsäure), Polyanhydride, Polyphosphohazene, Poly(Aminosäuren), und alle ihre Co-Polymere.In particularly preferred embodiments of the present invention the inventively prepared carbonaceous layers before or after drug loading by means of other agents in their chemical or physical properties be suitably modified, for example, the hydrophilicity, Hydrophobicity, electrical conductivity, Adhesion or other surface properties to modify. Therefor usable substances are biodegradable or non-degradable Polymers, such as the biodegradable: collagens, Albumin, gelatine, hyaluronic acid, Strength, Cellulose (methylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose phthalate; casein, dextrans, polysaccharides, Fibrinogen, poly (D, L-lactide), poly (D, L-lactide-co-glycolide), poly (glycolide), poly (hydroxybutylate), Poly (alkylcarbonates), poly (orthoesters), polyesters, poly (hydroxyvaleric Acid), polydioxanone, poly (ethylene terephthalate), poly (malic acid), poly (tartronic acid), polyanhydrides, Polyphosphohazenes, poly (amino acids), and all their co-polymers.
Zu den nicht-biodegradierbaren zählen: Poly(Ethylen-Vinylacetate), Silicone, Acrylpolymere wie Polyacrylsäure, Polymethylacrylsäure, Polyacrylcynoacrylat; Polyethylene, Polypropylene, Polyamide, Polyurethane, Poly(Ester-Urethane), Poly(Ether-Urethane), Poly(Ester-Harnstoffe), Polyether wie Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Pluronics, PolyTetramethylenglycol; Vinylpolymere wie Polyvinylpyrrolidone, Poly(Vinyl-alkohole), Poly(vinyl-acetat-phatalat.To the non-biodegradable count: Poly (ethylene vinyl acetates), silicones, acrylic polymers such as polyacrylic acid, polymethylacrylic acid, polyacrylic cyanoacrylate; Polyethylenes, polypropylenes, polyamides, polyurethanes, poly (ester-urethanes), Poly (ether urethanes), poly (ester ureas), polyethers such as polyethylene oxide, Polypropylene oxide, Pluronics, polytetramethylene glycol; vinyl polymers such as polyvinyl pyrrolidones, poly (vinyl alcohols), poly (vinyl acetate phatalate.
Generell gilt, dass Polymere mit anionischen (z.B. Alginat, Carrageenan, carboxymethylcellulose) oder kationischen (z.B. Chitosan, Poly-L-Lysine etc.) oder beiden Eigenschaften (Phoshporylcholin) hergestellt werden können.As a general rule that polymers with anionic (e.g., alginate, carrageenan, carboxymethylcellulose) or cationic (e.g., chitosan, poly-L-lysines etc.) or both properties (phosphorylcholine) can.
Zur Modifizierung der Freisetzungseigenschaften wirkstoffhaltiger erfindungsgemäß beschichteter Implantate können durch Auftragen beispielsweise von weiteren Polymeren spezifische pH- oder temperaturabhängige Freisetzungseigenschaften erzeugt werden. PH-sensitive Polymere sind beispielsweise Poly(Acrylsäure) und Derivate, zum Beispiel: Homopolymere wie Poly(Aminocarboxylsäure), Poly(Acrylsäure), Poly(Methyl-Acrylsäure) und deren Co-Polymere. Ebenso gilt dies für Polysaccharide wie Celluloseacetat-Phtalat, Hydroxypropylmethylcellulose-Phtalat, Hydroxypropylmethylcellulose-Succinat, Celluloseacetat-Trimellitat und Chitosan. Thermosensitive Polymere sind beispielsweise Poly(N-Isopropylacrylamid-Co-Natrium-Acrylat-Co-n-N-Alkylacrylamid), Poly(N-Methyl-N-n-propylacrylamid), Poly(N-Methyl-N-Isopropylacrylamid), Poly(N-n-Propylmethacrylamid), Poly(N-Isopropylacrylamid), Poly(N,n-Diethylacrylamid), Poly(N-Isopropylmethacrylamid), Poly(N-Cyclopropylacrylamid), Poly(N-Ethylacrylamid), Poly(N-Ethylmethyacrylamid), Poly(N-Methyl-N-Ethylacrylamid), Poly(N-Cyclopropylacrylamid). Weitere Polymere mit Thermogel-Charakteristik sind Hydroxypropyl-Cellulose, Methyl-Cellulose, Hydroxypropylmethyl-Cellulose, Ethylhydroxyethyl-Cellulose und Pluronics wie F-127, L-122, L-92, L-81, L-61.to Modification of the release properties of active ingredient coated according to the invention Implants can by applying, for example, further polymers specific pH or temperature dependent Release properties are generated. PH-sensitive polymers are, for example Poly (acrylic acid) and derivatives, for example: homopolymers such as poly (aminocarboxylic acid), poly (acrylic acid), poly (methylacrylic acid) and their co-polymers. This also applies to polysaccharides such as cellulose acetate phthalate, Hydroxypropylmethylcellulose phthalate, hydroxypropylmethylcellulose succinate, Cellulose acetate trimellitate and chitosan. Thermosensitive polymers are, for example, poly (N-isopropylacrylamide-co-sodium-acrylate-co-n-N-alkylacrylamide), Poly (N-methyl-N-n-propylacrylamide), Poly (N-methyl-N-isopropylacrylamide), poly (N-n-propylmethacrylamide), poly (N-isopropylacrylamide), Poly (N, n-diethylacrylamide), poly (N-isopropylmethacrylamide), poly (N-cyclopropylacrylamide), Poly (N-ethylacrylamide), poly (N-ethylmethacrylamide), Poly (N-methyl-N-ethylacrylamide), poly (N-cyclopropylacrylamide). Further Thermogel-type polymers are hydroxypropyl cellulose, Methyl cellulose, Hydroxypropylmethyl cellulose, ethylhydroxyethyl cellulose and Pluronics like F-127, L-122, L-92, L-81, L-61.
Die Wirkstoffe können einerseits in den Poren der kohlenstoffhaltigen Schicht adsorbiert werden (nicht-kovalent, kovalent), wobei deren Freisetzung primär durch Porengröße und -geometrie steuerbar sind. Zusätzliche Modifikationen der porösen Kohlenstoffschicht durch chemische Modifikation (anionisch, kationisch) erlauben die Freisetzung zu modifizieren, beispielsweise pH-abhängig. Eine weitere Anwendung stellt die Freisetzung von wirkstoffhaltigen Trägern dar, nämlich Microcapsules, Liposomen, Nanocapsules, Nanopartikeln, Micellen, synthetische Phospholipide, Gas-Dispersionen, Emulsionen, Mikroemulsionen, Nanospheres etc., die in den Poren der Kohlenstoffschicht adsorbiert und dann therapeutisch freigesetzt werden. Durch zusätzliche kovalente oder nicht-kovalente Modifikation der Kohlenstoffschicht lassen sich die Poren okkludieren, so dass biologisch aktive Wirkstoffe geschützt sind. In Frage kommen die oben bereits genannten Polysaccharide, Lipide etc., allerdings auch die genannte Polymere.The Active ingredients can on the one hand adsorbed in the pores of the carbonaceous layer be (non-covalent, covalent), with their release primarily by Pore size and geometry are controllable. additional Modifications of the porous Carbon layer by chemical modification (anionic, cationic) allow to modify the release, for example, pH-dependent. A further application is the release of active substance-containing carriers, namely Microcapsules, liposomes, nanocapsules, nanoparticles, micelles, synthetic phospholipids, gas dispersions, emulsions, microemulsions, Nanospheres etc., which adsorbs in the pores of the carbon layer and then released therapeutically. By additional covalent or non-covalent modification of the carbon layer can occlude the pores, leaving biologically active agents protected are. In question are the polysaccharides already mentioned above, Lipids etc., but also the mentioned polymers.
Bei der zusätzlichen Beschichtung der erfindungsgemäß erzeugten porösen kohlenstoffhaltigen Schichten kann daher zwischen physischen Barrieren wie inerten biodegradierbaren Substanzen (Poly-1-Lysin, Fibronectin, Chitosan, Heparin etc.) und biologisch aktiven Barrieren unterschieden werden. Letztere können sterisch behindernde Moleküle sein, die physiologisch bioaktiviert werden und die Freisetzung von Wirkstoffen bzw. deren Trägern gestatten. Beispielsweise Enzyme, welche die Freisetzung vermitteln, biologisch aktive Stoffe aktivieren oder nicht-aktive Beschichtungen binden und zur Exposition von Wirkstoffen führen. Alle hier im speziellen aufgeführten Mechanismen und Eigenschaften sind sowohl auf die primäre erfindungsgemäß erzeugte Kohlenstoffschicht anzuwenden, als auch auf darauf zusätzlich aufgebrachte Schichten.The additional coating of the porous carbonaceous layers produced according to the invention therefore makes it possible to distinguish between physical barriers such as inert biodegradable substances (poly-1-lysine, fibronectin, chitosan, heparin, etc.) and biologically active barriers. The latter may be sterically hindering molecules that become physiologically bioactivated and permit the release of drugs or their carriers. For example, enzymes that mediate release, activate biologically active substances or bind non-active coatings and lead to the exposure of drugs. All of the mechanisms and properties specifically listed herein are applicable to both the primary carbon layer produced according to the present invention and layers additionally applied thereto.
Die erfindungsgemäß beschichteten Implantate können in besonderen Anwendungen auch mit lebenden Zellen oder Mikroorganismen beladen werden. Diese können sich in geeignet porösen kohlenstoffhaltigen Schichten ansiedeln, wobei das so besiedelte Implantat dann mit einem geeigneten Membranüberzug versehen werden kann, der für Nährstoffe und von den Zellen oder Mikroorganismen erzeugte Wirkstoffe durchlässig ist, nicht jedoch für die Zellen selbst.The coated according to the invention Implants can in special applications also with living cells or microorganisms be loaded. these can in suitable porous settle carbonaceous layers, the so colonized Implant can then be provided with a suitable membrane coating, the for nutrient and active substances produced by the cells or microorganisms are permeable, not for the cells themselves.
Auf diese Weise lassen sich unter Anwendung der erfindungsgemäßen Technologie beispielsweise Implantate herstellen, die insulinproduzierende Zellen enthalten, welche nach Implantierung im Körper in Abhängigkeit vom Glukosespiegel der Umgebung Insulin produzieren und freisetzen.On This can be done using the technology of the invention For example, implants that produce insulin-producing cells which after implantation in the body depending on the glucose level produce and release insulin.
Die folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Prinzipien und sind nicht einschränkend gedacht. Im Einzelnen werden verschiedene Implantate oder Implantatmaterialien nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet und deren Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Biokompatibilität, bestimmt.The The following examples serve to illustrate the principles according to the invention and are not limiting thought. In detail, different implants or implant materials according to the inventive method coated and their properties, in particular in terms of biocompatibility, certainly.
Beispiel 1: KohlenstoffExample 1: Carbon
Ein erfindungsgemäß beschichtetes Kohlenstoffmaterial wurde wie folgt hergestellt: Auf ein Papier mit 38g/m2 Flächengewicht wurde ein Polymerfilm aufgetragen, indem das Papier mehrfach mit einer Rakel mit einem handelsüblichen epoxidierten Phenolharzlack beschichtet und bei Raumtemperatur getrocknet wurde. Trockengewicht 125g/m2. Die Pyrolyse bei 800°C über 48 Stunden unter Stickstoff liefert bei einem Schrumpf von 20% und einen Gewichtsverlust von 57% ein asymmetrisch aufgebautes Kohlenstoffblatt mit folgenden Abmessungen: Gesamtstärke 50 Mikrometer, mit 10 Mikrometern einer dichten erfindungsgemäßen kohlenstoffhaltigen Schicht auf einem offenporiger Kohlenstoffträger mit einer Stärke von 40 Mikrometern, der sich unter den Pyrolysebedingungen in situ aus dem Papier bildete. Das Absorptionsvermögen des beschichteten Kohlenstoffmaterials betrug bis zu 18 g Ethanol/m2.A carbon material coated according to the invention was produced as follows: A polymer film was applied to a paper of 38 g / m 2 basis weight by coating the paper several times with a doctor blade with a commercially available epoxidized phenolic resin paint and drying at room temperature. Dry weight 125g / m 2 . The pyrolysis at 800 ° C for 48 hours under nitrogen at a shrinkage of 20% and a weight loss of 57% provides an asymmetric carbon sheet with the following dimensions: total thickness 50 microns, with 10 microns of a dense carbonaceous layer according to the invention on an open-pored carbon support with a Thickness of 40 microns, which formed under the pyrolysis conditions in situ from the paper. The absorbency of the coated carbon material was up to 18 g ethanol / m 2 .
Beispiel 2: GlasExample 2: Glass
Duroplan® Glas wird einer 15 min. Ultraschallreinigung in einem tensidhaltigen Wasserbad unterworfen, mit destilliertem Wasser und Aceton gespült und getrocknet. Dieses Material wird durch Tauchbeschichtung mit einem handelsüblichen Emballagelack auf Phenoharzbasis mit 2,0·10–4 g/cm2 Auftragsgewicht beschichtet Nach anschließender Karbonisierung bei 800°C über 48 Stunden unter Stickstoff tritt ein Gewichtsverlust der Beschichtung auf 0,33·10–4 g/cm2 ein. Die zuvor farblose Beschichtung wird schwarz glänzend, und ist nach der Karbonisierung kaum mehr durchsichtig. Ein Test der Beschichtungshärte mit einem Bleistift, der in einem Winkel von 45° mit einem Gewicht von 1kg über die beschichtete Fläche gezogen wird ergibt bis zu einer Härte von 5H keine optisch wahrnehmbare Beschädigung der Oberfläche.Duroplan ® glass is left for 15 min. Subjected to ultrasonic cleaning in a surfactant-containing water bath, rinsed with distilled water and acetone and dried. This material is coated by dip coating with a commercial packaging on Phenoharzbasis with 2.0 x 10 -4 g / cm 2 coating weight After subsequent carbonization at 800 ° C for 48 hours under nitrogen occurs a weight loss of the coating to 0.33 * 10 -4 g / cm 2 . The previously colorless coating turns black, and is hardly transparent after carbonization. A test of coating hardness with a pencil drawn over the coated surface at a 45 ° angle weighing 1 kg will not result in any optically noticeable damage to the surface up to a hardness of 5H.
Beispiel 3: Glas, CVD-Beschichtung (Vergleichsbeispiel)Example 3: Glass, CVD coating (Comparative Example)
Duroplan® Glas wird einer 15 min. Ultraschallreinigung unterworfen, mit dest. Wasser und Aceton gespült und getrocknet. Dieses Material wird durch chemische Dampfabscheidung (CVD) mit 0,05·10–4 g/cm2 Kohlenstoff beschichtet Hierzu wird Benzol bei 30°C in einem Blubberer durch einen Stickstofffluß über 30 Minuten in Kontakt mit der 1000°C heißen Glasoberfläche gebracht und als Film auf der Glasoberfläche abgeschieden. Die zuvor farblose Glasoberfläche wird grau glänzend und ist nach der Abscheidung gedämpft durchsichtig. Ein Test der Beschichtungshärte mit einem Bleistift, der in einem Winkel von 45° mit einem Gewicht von 1kg über die beschichtete Fläche gezogen wird ergibt bis zu einer Härte von 6B keine optisch wahrnehmbare Beschädigung der Oberfläche.Duroplan ® glass is left for 15 min. Subjected to ultrasonic cleaning, with dist. Rinsed with water and acetone and dried. This material is coated by chemical vapor deposition (CVD) with 0.05 × 10 -4 g / cm 2 carbon. To this end, benzene is brought into contact with the 1000 ° C glass surface at 30 ° C in a bubbler by nitrogen flow for 30 minutes deposited as a film on the glass surface. The previously colorless glass surface becomes shiny gray and is subdued transparent after deposition. A coating hardness test with a pencil pulled over the coated surface at a 45 ° angle weighing 1kg will not result in any visually noticeable damage to the surface up to a hardness of 6B.
Beispiel 4: GlasfaserExample 4: Glass Fiber
Duroplan® Glasfasern mit 200 Mikrometern Durchmesser, werden einer 15 min. Ultraschallreinigung unterworfen, mit dest. Wasser und Aceton gespült und getrocknet. Dieses Material wird durch Tauchbeschichtung mit einem handelsüblichen Emballagelack mit 2,0·10–4 g/cm2 Auftragsgewicht beschichtet. Nach anschließender Pyrolyse mit Karbonisierung bei 800°C über 48 Stunden tritt ein Gewichtsverlust der Beschichtung auf 0,33·10–4 g/cm2 ein. Die zuvor farblose Beschichtung wird schwarz glänzend, und ist nach der Karbonisierung kaum mehr durchsichtig. Ein Test der Haftung der Beschichtung durch Biegung im Radius von 180° ergibt keine Abplatzungen, d.h. optisch wahrnehmbare Beschädigung der Oberfläche.Duroplan ® glass fibers with a diameter of 200 microns are heated for 15 min. Subjected to ultrasonic cleaning, with dist. Rinsed with water and acetone and dried. This material is coated by dip coating with a commercial packaging with 2.0 x 10 -4 g / cm 2 coating weight. After subsequent pyrolysis with carbonization at 800 ° C for 48 hours, a weight loss of the coating occurs 0.33 x 10 -4 g / cm 2 . The previously colorless coating turns black, and is hardly transparent after carbonization. A test of the adhesion of the coating by bending in the radius of 180 ° results in no flaking, ie visually perceptible damage to the surface.
Beispiel 5: EdelstahlExample 5: Stainless steel
Edelstahl 1.4301 als 0,1 mm Folie (Goodfellow) wird einer 15 min. Ultraschallreinigung unterworfen, mit dest. Wasser und Aceton gespült und getrocknet. Dieses Material wird durch Tauchbeschichtung mit einem handelsüblichen Emballagelack mit 2,0·10–4 g/cm2 Auftragsgewicht beschichtet. Nach anschließender Pyrolyse mit Karbonisierung bei 800°C über 48 Stunden unter Stickstoff tritt ein Gewichtsverlust der Beschichtung auf 0,49·10–4 g/cm2 ein. Die zuvor farblose Beschichtung wird nach der Karbonisierung matt schwarz. Ein Test der Beschichtungshärte mit einem Bleistift, der in einem Winkel von 45° mit einem Gewicht von 1 kg über die beschichtete Fläche gezogen wird ergibt bis zu einer Härte von 4B keine optisch wahrnehmbare Beschädigung der Oberfläche.Stainless steel 1.4301 as 0.1 mm film (Goodfellow) is a 15 min. Subjected to ultrasonic cleaning, with dist. Rinsed with water and acetone and dried. This material is coated by dip coating with a commercial packaging with 2.0 x 10 -4 g / cm 2 coating weight. After subsequent pyrolysis with carbonization at 800 ° C for 48 hours under nitrogen, a weight loss of the coating to 0.49 · 10 -4 g / cm 2 occurs . The previously colorless coating becomes matt black after carbonization. A coating hardness test with a pencil pulled over the coated surface at a 45 ° angle of 1 kg will not result in any visually noticeable surface damage up to 4B hardness.
Ein Klebestreifen-Abziehtest, bei dem ein Tesa®-Streifen mit mindestens 3 cm Länge über 60 Sekunden mit dem Daumen auf die Oberfläche geklebt wird und anschließend im Winkel von 90° von der Oberfläche wieder abgezogen wird, ergibt kaum Anhaftungen.An adhesive tape peeling test in which a Tesa ® strips is adhered to at least 3 cm in length for 60 seconds with the thumb on the surface and then peeled off at an angle of 90 ° from the surface again, hardly resulting buildup.
Beispiel 6: Edelstahl, CVD-Beschichtung (Vergleichsbeispiel)Example 6: stainless steel, CVD coating (comparative example)
Edelstahl 1.4301 als 0,1 mm Folie (Goodfellow) wird einer 15 min. Ultraschallreinigung unterworfen, mit dest. Wasser und Aceton gespült und getrocknet. Dieses Material wird durch chemische Dampfabscheidung (CVD) mit 0,20·10–4 g/cm2 beschichtet. Hierzu wird Benzol bei 30°C in einem Blubberer durch einen Stickstofffluss über 30 Minuten in Kontakt mit der 1000°C heißen Metalloberfläche gebracht, bei den hohen Temperaturen zersetzt und als Film auf der Metalloberfläche abgeschieden. Die zuvor metallische Oberfläche wird schwarz glänzend nach der Abscheidung. Ein Test der Beschichtungshärte mit einem Bleistift, der in einem Winkel von 45° mit einem Gewicht von 1 kg über die beschichtete Fläche gezogen wird ergibt bis zu einer Härte von 4B keine optisch wahrnehmbare Beschädigung der Oberfläche. Ein Tesafilm Abziehtest, bei dem ein Tesa®-Streifen mit mindestens 3 cm Länge über 60 Sekunden mit dem Daumen auf die Oberfläche geklebt wird und anschließend im Winkel von 90° von der Oberfläche wieder abgezogen wird, ergibt deutlich sichtbare, graue Anhaftungen.Stainless steel 1.4301 as 0.1 mm film (Goodfellow) is a 15 min. Subjected to ultrasonic cleaning, with dist. Rinsed with water and acetone and dried. This material is coated by chemical vapor deposition (CVD) at 0.20 x 10 -4 g / cm 2 . For this purpose, benzene is brought at 30 ° C in a bubbler by a flow of nitrogen over 30 minutes in contact with the 1000 ° C hot metal surface, decomposed at high temperatures and deposited as a film on the metal surface. The previously metallic surface becomes shiny black after deposition. A coating hardness test with a pencil pulled over the coated surface at a 45 ° angle of 1 kg will not result in any visually noticeable surface damage up to 4B hardness. A Tesafilm peel test, in which a Tesa ® strip of at least 3 cm in length is glued to the surface for over 60 seconds with a thumb and then pulled off the surface at an angle of 90 °, produces clearly visible, gray adhesions.
Beispiel 7: TitanExample 7: Titanium
Titan 99,6% als 0,1 mm Folie (Goodfellow) wird einer 15 min. Ultraschallreinigung unterworfen, mit dest. Wasser und Aceton gespült und getrocknet. Dieses Material wird durch Tauchbeschichtung mit einem handelsüblichen Emballagelack mit 2,2·10–4 g/cm2 beschichtet. Nach anschließender Pyrolyse mit Karbonisierung bei 800°C über 48 Stunden unter Stickstoff tritt ein Gewichtsverlust der Beschichtung auf 0,73·10–4 g/cm2 ein. Die zuvor farblose Beschichtung wird matt, grau-schwarz glänzend. Ein Test der Beschichtungshärte mit einem Bleistift, der in einem Winkel von 45° mit einem Gewicht von 1 kg über die beschichtete Fläche gezogen wird ergibt bis zu einer Härte von 8H keine optische Beschädigung der Oberfläche. Auch beispielweise mit einer Büroklammer kann die Beschichtung nicht zerkratzt werden.Titanium 99.6% as 0.1 mm film (Goodfellow) is a 15 min. Subjected to ultrasonic cleaning, with dist. Rinsed with water and acetone and dried. This material is coated by dip coating with a commercial Emballagelack with 2.2 · 10 -4 g / cm 2 . After subsequent pyrolysis with carbonization at 800 ° C for 48 hours under nitrogen, a weight loss of the coating to 0.73 · 10 -4 g / cm 2 occurs . The previously colorless coating becomes matt, gray-black glossy. A coating hardness test with a pencil pulled over the coated surface at a 45 ° angle of 1 kg will not result in optical damage to the surface up to a hardness of 8H. Also, for example, with a paper clip, the coating can not be scratched.
Ein Abziehtest, bei dem ein Tesa®-Streifen mit mindestens 3 cm Länge über 60 Sekunden mit dem Daumen auf die Oberfläche geklebt wird und anschließend im Winkel von 90° von der Oberfläche wieder abgezogen wird, ergibt keine Anhaftungen.A peel test, in which a Tesa ® strips is adhered to at least 3 cm in length for 60 seconds with the thumb on the surface and then peeled off at an angle of 90 ° from the surface again, does not result in buildup.
Beispiel 8: Titan, veredelt mit CVDExample 8: Titanium, refined with CVD
Titan 99,6% als 0,1 mm Folie (Goodfellow) wird einer 15 min. Ultraschallreinigung unterworfen, mit dest. Wasser und Aceton gespült und getrocknet. Dieses Material wird durch Tauchbeschichtung mit einem handelsüblichen Emballagelack mit 2,2·10–4 g/cm2 beschichtet. Nach anschließender Pyrolyse mit Karbonisierung bei 800°C über 48 Stunden unter Stickstoff tritt ein Gewichtsverlust der Beschichtung auf 0,73·10–4 g/cm2 ein. Dieses Material wird durch chemische Dampfabscheidung (CVD) weiter beschichtet mit 0,10·10–4 g/cm2. Hierzu wird Benzol bei 30°C in einem Blubberer durch einen Stickstofffluss über 30 Minuten in Kontakt mit der 1000°C heißen, beschichteten Metalloberfläche gebracht, zersetzt und als Film auf der Oberfläche abgeschieden. Die zuvor metallische Oberfläche wird schwarz glänzend nach der Abscheidung. Nach der Abkühlung auf 400°C wird die Oberfläche durch Überleiten von Luft für die Dauer von 3 Stunden oxidiert. Ein Test der Beschichtungshärte mit einem Bleistift, der in einem Winkel von 45° mit einem Gewicht von 1 kg über die beschichtete Fläche gezogen wird ergibt bis zu einer Härte von 8H keine optisch wahrnehmbare Beschädigung der Oberfläche.Titanium 99.6% as 0.1 mm film (Goodfellow) is a 15 min. Subjected to ultrasonic cleaning, with dist. Rinsed with water and acetone and dried. This material is coated by dip coating with a commercial Emballagelack with 2.2 · 10 -4 g / cm 2 . After subsequent pyrolysis with carbonization at 800 ° C for 48 hours under nitrogen, a weight loss of the coating to 0.73 · 10 -4 g / cm 2 occurs . This material is further coated by chemical vapor deposition (CVD) at 0.10 x 10 -4 g / cm 2 . For this purpose, benzene is brought at 30 ° C in a bubbler by a nitrogen flow over 30 minutes in contact with the 1000 ° C hot, coated metal surface, decomposed and deposited as a film on the surface. The previously metallic surface becomes shiny black after deposition. After cooling to 400 ° C, the surface is oxidized by passing air over a period of 3 hours. A coating hardness test with a pencil placed at an angle of 45 ° with a weight of 1 kg over the be stratified surface results in no visually noticeable damage to the surface up to a hardness of 8H.
Ein Abziehtest, bei dem ein Tesa®-Streifen mit mindestens 3 cm Länge über 60 Sekunden mit dem Daumen auf die Oberfläche geklebt wird und anschließend im Winkel von 90° von der Oberfläche wieder abgezogen wird, ergibt graue Anhaftungen.A peel test, in which a Tesa ® strip of at least 3 cm in length is glued to the surface with a thumb for 60 seconds and then peeled off again at a 90 ° angle to the surface, results in gray adhesions.
Beispiel 9Example 9
Die Titan Oberflächen werden am in-vitro Petrischalen-Modell hinsichtlich ihrer Biokompatibilität mittels üblicher Testverfahren getestet. Dabei werden 16 cm2 große Stücke aus den beschichteten Materialien der Beispiele 2, 7 und 8 ausgestanzt und mit Blut bei 37°C, 5% CO2 für 3h inkubiert. Zum Vergleich wurden gleich große Flächen der unbeschichteten Materialien Titan und Glas untersucht. Die Versuche werden mit n = 3 Spendern durchgeführt und pro Oberfläche mit drei Probekörpern vermessen. Die Proben werden entsprechend vorbereitet und die verschiedenen Parameter (Blutplättchen, TAT (Thrombin-Antithrombin-Komplex)- und C5a-Aktivierung) bestimmt.The titanium surfaces are tested on the in vitro Petri dish model for their biocompatibility by means of conventional test methods. 16 cm 2 pieces of the coated materials of Examples 2, 7 and 8 are punched out and incubated with blood at 37 ° C., 5% CO 2 for 3 h. For comparison, equal areas of uncoated titanium and glass were investigated. The experiments are carried out with n = 3 donors and measured per surface with three test specimens. The samples are prepared accordingly and the various parameters (platelets, TAT (thrombin-antithrombin complex) and C5a activation) are determined.
Die Messwerte werden gegen einen Leerwert als Kontrolle, entsprechend einer nahezu idealen, extrem optimierten Biokompatibilität, und zwei kommerziell erhältliche Dialysemembranen (Cuprophan® und Hemophan®) getestet, um einen Vergleichsmaßstab zu erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefasst. Tabelle I: Biokompatibilitätstest The measured values are tested against a blank value as a control, according to an almost ideal, extremely optimized biocompatibility, and two commercially available dialysis membranes (Cuprophan ® and Hemophan ®), to obtain a comparative scale. The results are summarized in Table I. Table I: Biocompatibility test
Die Ergebnisse zeigen eine zum Teil deutliche Verbesserung der Biokompatibilität der erfindungsgemäßen Beispiele, sowohl gegenüber den Dialysemembranen als auch gegenüber den unbeschichteten Proben.The Results show a significant improvement in the biocompatibility of the inventive examples, both opposite the dialysis membranes as well as the uncoated samples.
Beispiel 10: ZellwachstumstestExample 10: Cell growth test
Die beschichtete Titan-Oberfläche aus Beispiel 8 und der amorphe Kohlenstoff aus Beispiel 1 wurden weiterhin auf Zellwachstum von Mäuse-L929-Fibroplasten untersucht. Als Vergleich dient eine unbeschichtete Titanoberfläche. Hierzu wurden auf die zuvor dampfsterilisierten Proben 3 × 104 Zellen pro Probekörper appliziert und über 4 Tage bei optimalen Bedingungen bebrütet. Anschließend wurden die Zellen geerntet und die Zahl pro 4 ml Medium automatisch bestimmt. Jede Probe wurde doppelt vermessen und der Mittelwert gebildet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben: Tabelle II: Zellwachstum auf beschichtetem Titan The coated titanium surface of Example 8 and the amorphous carbon of Example 1 were further assayed for cell growth of mouse L929 fibroblasts. As a comparison serves an uncoated titanium surface. For this purpose, 3 × 10 4 cells per specimen were applied to the previously steam-sterilized samples and incubated for 4 days under optimal conditions. Subsequently, the cells were harvested and the number per 4 ml of medium determined automatically. Each sample was measured twice and the mean was formed. The results are given in Table II: Table II: Cell growth on coated titanium
Dieses Experiment zeigt eindrucksvoll die Biokompatibilität und Zellwachstumsfördernde Wirkung der erfindungsgemäß beschichteten Oberflächen, insbesondere bei Vergleich der beiden Titanoberflächen.This Experiment shows impressively biocompatibility and cell growth promoting Effect of the coated according to the invention Surfaces, especially when comparing the two titanium surfaces.
Beispiel 11: Beschichteter StentExample 11: Coated stent
Ein kommerziell erhältlicher Metall-Stent der Fa. Baun Melsungen AG, Typ Coroflex 2,5 × 19mm wird einer 15 min. Ultraschallreinigung im tensidhaltigen Wasserbad unterworfen, mit destilliertem Wasser und Aceton gespült und getrocknet. Dieses Material wird durch Tauchbeschichtung mit einem handelsüblichen Emballagelack auf Phenolharz/Melaminharzbasis mit 2,0·10–4 g/cm2 beschichtet. Nach anschließender Pyrolyse mit Karbonisierung bei 800°C über 48 Stunden unter Stickstoff tritt ein Gewichtsverlust der Beschichtung auf 0,49·10–4 g/cm2 ein. Die zuvor metallisch hochglänzende Oberfläche wird dabei matt schwarz. Für einen Test der Haftung der Beschichtung durch Expansion des Stents mit 6 bar auf die Nenngröße von 2,5 mm wurde der beschichtete Stent mit einem Ballonkatheter aufgedehnt. Die anschließende optische Begutachtung mit einer Lupe ergab mikroskopisch keine Abplatzungen der homogenen Beschichtung von der Metalloberfläche. Das Absorptionsvermögen dieser porösen Schicht betrug bis zu 0,005 g Ethanol.A commercially available metal stent Fa. Baun Melsungen AG, type Coroflex 2.5 × 19mm is a 15 min. Subjected to ultrasonic cleaning in surfactant-containing water bath, rinsed with distilled water and acetone and dried. This material is coated by dip coating with a commercial packaging on phenolic resin / melamine resin base with 2.0 x 10 -4 g / cm 2. After subsequent pyrolysis with carbonization at 800 ° C for 48 hours under nitrogen, a weight loss of the coating to 0.49 · 10 -4 g / cm 2 occurs . The previously metallic high-gloss surface becomes matt black. For a test of the adhesion of the coating by expanding the stent 6 bar to the nominal size of 2.5 mm, the coated stent was inflated with a balloon catheter. The subsequent optical inspection with a magnifying glass showed microscopically no flaking of the homogeneous coating from the metal surface. The absorbency of this porous layer was up to 0.005 g of ethanol.
Beispiel 12: Beschichteter CarbostentExample 12: Coated Carbostent
Ein kommerziell erhältlicher kohlenstoffbeschichteter Metallstent der Fa. Sorin Biomedica, Typ Radix Carbostent 5 × 12mm wird einer 15 min. Ultraschallreinigung unterworfen, mit destilliertem Wasser und Aceton gespült und getrocknet. Dieses Material wird durch Tauchbeschichtung mit einem handelsüblichen Emballagelack auf Phenolharz/Melaminharzbasis mit 2,0·10–4 g/cm2 Auftragsgewicht beschichtet. Nach anschließender Pyrolyse mit Karbonisierung bei 800°C über 48 Stunden unter Stickstoff tritt ein Gewichtsverlust der Beschichtung auf 0,49·10–4 g/cm2 ein. Die zuvor schwarze Oberfläche wird nach der Karbonisierung matt schwarz. Für einen Test der Haftung der Beschichtung durch Expansion des Stents mit 6 bar auf die Nenngröße von 5 mm wurde der beschichtete Stent aufgedehnt. Die anschließende optische Begutachtung mit einer Lupe ergab mikroskopisch keine Abplatzungen der homogenen Beschichtung von der Metalloberfläche. Das Absorptionsvermögen dieser porösen Schicht des o.g. Stentmodells betrug bis zu 0,005 g Ethanol.A commercially available carbon-coated metal stent Fa. Sorin Biomedica, type Radix Carbostent 5 × 12mm is a 15 min. Subjected to ultrasonic cleaning, rinsed with distilled water and acetone and dried. This material is dip-coated with a commercial phenolic resin / melamine resin based embossing lacquer at a coating weight of 2.0 × 10 -4 g / cm 2 . After subsequent pyrolysis with carbonization at 800 ° C for 48 hours under nitrogen, a weight loss of the coating to 0.49 · 10 -4 g / cm 2 occurs . The previously black surface becomes dull black after carbonization. For a test of the adhesion of the coating by expanding the stent at 6 bar to the nominal size of 5 mm, the coated stent was stretched. The subsequent optical inspection with a magnifying glass showed microscopically no flaking of the homogeneous coating from the metal surface. The absorption capacity of this porous layer of the abovementioned stent model was up to 0.005 g of ethanol.
Beispiel 13: AktivierungExample 13: Activation
Der beschichtete Stent aus Beispiel 12 wird durch Aktivierung mit Luft bei 400°C über 8 Stunden aktiviert. Hierbei wird die Kohlenstoffbeschichtung in porösen Kohlenstoff überführt. Für einen Test der Haftung der Beschichtung durch Expansion des Stents mit 6 bar auf die Nenngröße von 5 mm wurde der beschichtete Stent aufgedehnt. Die anschließende optische Begutachtung mit einer Lupe ergab mikroskopisch keine Abplatzungen der homogenen Beschichtung von der Metalloberfläche. Das Absorptionsvermögen dieser nun porösen Schicht des o.g. Stentmodells betrug bis zu 0,007 g Ethanol, was zeigt, dass eine zusätzliche Aktivierung der kohlenstoffhaltigen Schicht das Aufnahmevermögen zusätzlich erhöht.Of the coated stent of Example 12 is activated by air at 400 ° C for 8 hours activated. Here, the carbon coating is converted into porous carbon. For one Test the adhesion of the coating by expanding the stent with 6 bar to the nominal size of 5 mm, the coated stent was expanded. The subsequent optical Inspection with a magnifying glass showed microscopically no flaking the homogeneous coating of the metal surface. The absorption capacity of this now porous Layer of the o.g. Stent model was up to 0.007 g of ethanol, which shows that an extra Activation of the carbonaceous layer additionally increases the absorption capacity.
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2033666A2 (en) | 2003-05-28 | 2009-03-11 | Cinvention Ag | Implants with functionalised carbon surfaces |
WO2005042045A1 (en) | 2003-11-03 | 2005-05-12 | Blue Membranes Gmbh | Method for coating implants by way of a printing method |
DE102005019458A1 (en) * | 2005-04-25 | 2006-10-26 | Grünenthal GmbH | Composition, useful in the preparation of pellets and the multi-particular-presentation form, comprises cefuroximaxetil and carrageenan of the group of lambda carrageenan, tau carrageenan and kappa carrageenan |
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