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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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(1) Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wundverbände und insbesondere auf Mehrschichten-Wundverbände, die
ein Element aufweisen, das biologisch absorbierbar (bioabsorbierbar)
ist.
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(2) Beschreibung des verwandten
Standes der Technik
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Die
Versorgung und Behandlung von äußeren Wunden
und von inneren Verletzungen, die Folgen von chirurgischen Eingriffen
sind, sind Bereiche intensiver Forschung und eines kommerziellen
Interesses und Bereiche, in denen jüngste Verbesserungen die Lebensqualität von Patienten
signifikant verbessert haben.
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Chronische
Wunden bleiben eine der schwierigsten und kostspieligsten chronischen
Erkrankungen, die behandelt werden müssen. Diese Arten von Wunden
haben auch einen heimtückischen Einfluss
auf das Leben der Menschen, die darunter leiden. Die häufigsten
Klagen von an das Haus gefesselten Patienten betreffen ihre begrenzte
Mobilität und
das Gefühl,
isoliert zu sein (vgl. beispielsweise J. A. Neil et al., „Ostomy/Wound
Management", 46: 28–38 (2000)).
Viele dieser Patienten ziehen sich von dem Leben zurück und einige
haben das Gefühl, dass
sie nur noch dahinvegetieren. Daher sind zusätzlich zu den finanziellen
Bürden,
die solche Patienten und das Ge sundheitssystem belasten, chronischen
Wunden auch mit hohen psychosozialen Kosten verbunden.
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Die
derzeitige Praxis der Behandlung von chronischen Wunden umfasst
in der Regel das Debridement, an das sich ein Abdecken der Wunde
mit typischen feuchten Verbänden,
wie z.B. Hydrokolloiden, Hydrogelen, Alginaten und dgl., anschließt. Einige
dieser Typen von Verbänden
sind beispielsweise in dem US-Patent Nr. 4 570 629 beschrieben,
in dem eine Hydrogel-Membran, die aus biologisch abbaubaren Copolyelektrolyten
hergestellt ist, beschrieben ist. Andere derartige Formulierungen
sind beschrieben in den US-Patenten Nr. 4 973 466, 5 604 200, 5 679
371 und 6 039 940. In dem US-Patent Nr. 5 674 523 wird eine Hydrogelschicht
mit einer dampfdurchlässigen
Bakterien-Sperrschicht kombiniert.
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Die
Verwendung von Kollagen in Wundverbänden ist das Hauptthema vieler
Arbeiten. Diese Verbände
wurden bisher hergestellt als komprimierter Schaum (US-Patent Nr.
3 800 792), als ein Zwei-Schichten-Verband aus einem vernetzten
Verbundmaterial aus Kollagen und einem Mucopolysaccharid, der mit
einer die Feuchtigkeit durchlässigen Kontrollmembran
abgedeckt ist (US-Patent Nr. 4 060 081), und als ein Verband aus
Kollagen in Kombination mit einem resorbierbaren Biopolymer, wie
z.B. Fibrinogen (US-Patent Nr. 4 407 787). Andere Verbände auf
Kollagen-Basis sind in den US-Patenten Nr. 4 703 108, 4 759 354,
4 834 734, 4 837 285, 4 841 962, 4 970 298, 5 116 824, 5 536 656,
5 579 570, 5 733 337 und 5 863 984 beschrieben.
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In
dem US-Patent Nr. 4 947 840 ist die Verwendung von Kollagen sowie
von synthetischen Polymeren, wie z.B. Polylactiden oder Polyglycolsäuren, für die Herstellung
von biologisch abbaubaren Matrizen für die Regeneration von Geweben
beschrieben. Dabei hat sich gezeigt, dass bestimmte Faktoren, wie
z.B. die Porengröße des der
Matrize und der Porenvolumenanteil, die Rate bzw. Geschwindigkeit
der Wundkontraktion – insbesondere bei
ein Implantat enthaltenden Wunden – steuern (kontrollieren).
In dem US-Patent Nr. 5 856 367 ist ein Verfahren zur Herstellung
von biokompatiblen porösen
Matrices beschrieben, die eine bioabsorbierbare Matrix (zur Herstellung
der Matrix wird Kollagen verwendet) enthalten, wobei ein Volumenorientierungs-Hilfsmittel
verwendet wird, um eine Porenbildung zu erzielen.
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Verbände und
Zusammensetzungen, die Arzneimittel abgebende Merkmale aufweisen,
sind beispielsweise beschrieben in dem US-Patent Nr. 4 178 361,
in dem eine pharmazeutische Zusammensetzung mit anhaltender Arzneimittelgabe
(mit Depot-Wirkung)
in einer Hydrogel-bildenden Matrix beschrieben ist. In dem US-Patent
Nr. 4 683 142 ist ein Mehrschichten-Lagenmaterial beschrieben, das
besteht aus einer Glycoprotein-Matrix, die Substanzen enthält, die
eine Blutgerinnung hervorrufen, und in dem US-Patent Nr. 5 593 395
ist ein Mehrschichten-Verband beschrieben, der eine daran haftende Freisetzungs-Folie
aufweist, die ein topisches Arzneimittel oder Medikament enthält.
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Die
Verwendung von bioabsorbierbaren synthetischen Materialien in Wundverbänden ist
in verschiedenen Publikationen beschrieben, beispielsweise die Verwendung
eines Gewebes oder eines Schwammes aus Polyglycolsäure (US-Patent
Nr. 3 875 937) oder aus Polyglycolsäure, auf die ein dampfdurchlässiger Film
aufgebracht worden ist (US-Patent Nr. 3 903 882). Die Verwendung
eines enzymatisch abbaubaren Materials, wie Poly-(N-acetyl-D-glucosamin)
für Nahtmaterialien,
absorbierbare Gewebe, Gaze, Knochenschienen und dgl., ist in dem
US-Patent Nr. 4 074 336 beschrieben. In dem US-Patent Nr. 5 955
578 ist eine Matrix beschrieben, die Bindungs-Peptide von weniger
als 30 Aminosäuren
enthält,
die mit einem biologisch abbaubaren Polymer, wie z.B. Hyaluronsäure, konjugiert
sind.
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Über die
Verwendung von vorteilhaften Überzügen auf
Verbandmaterialien wurde ebenfalls bereits berichtet. So ist beispielsweise
in dem US-Patent Nr. 4 265 233 ein Verfahren zum Fixieren des Blutgerinnungsfaktors
XIII an einem Verbandmaterial beschrieben, um die Wundheilung zu
unterstützen.
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Fortgeschrittenere
Formen der Behandlung, wie z.B. die Verwendung von Wachstumsfaktor-Gelen
und Produkten vom künstlichen
Haut-Typ, wurden vor kurzem mit einem gewissen Erfolg eingeführt. Obgleich
einige der Produkte signifikant bessere Ergebnisse lieferten als
die typischen Verbände, können diese
sehr kostspielig sein und dennoch zu keiner Heilung bei einer signifikanten
Anzahl von Wunden führen
(vgl. z.B. "Reuters
Medical News", 15.
June, 2000, in www.upmc.com/reuters/prof/2000/06/06.15/20000615clin004.html
und H. Brem et al. in "Arch.
Surg." 135: 627–634 (2000).
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In
einem synthetisch hergestellten Gewebeprodukt werden Zellen, wie
z.B. Fibroblast-Zellen, verwendet, die auf einem Rinderkollagen-Gerüst gezüchtet werden,
das die Dermis der Haut simuliert. Auf der Oberseite der Hautschicht
werden Keratinozyten gezüchtet,
welche die Epidermis-Schicht bilden. Diese Verfahren werden in einer
in vitro-Umgebung durchgeführt.
Die Komplexität
des Herstellungsverfahrens und die Ausgangsmaterialien, die dafür erforderlich
sind, haben zur Folge, dass das Produkt verhältnismäßig kostspielig ist und, da
es lebende Zellen enthält,
eine spezielle Verpackung erfordert und eine verhältnismäßig begrenzte
Lagerfähigkeit
besitzt (vgl. z.B. N. Parenteau, "Sci. American", 280(4): 83–84 (1999)). Ein anderer lebender Hautersatz
besteht aus einem lebenden Stroma-Gewebe, beispielsweise Fibroblasten,
die auf einem dreidimensionalen Grundgerüst mit einer vorübergehenden
Abdeckung gezüchtet
werden (US-Patent Nr. 5 460 939). Die Verwendung eines extrazellulären Matrix-Materials,
das von einer Zellkultur von Stroma-Zellen abgeschieden wird, die
auf einer Trägermatrix
gezüchtet
werden, ist in dem US-Patent Nr. 5 830 708 beschrieben.
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Ein
anderes; Verfahren zur Hautregenerierung umfasst die Abdeckung der
Wunde mit einer Kollagen-Glycosaminoglycan-Matrix, welche die Infiltration
der Matrix durch Mesenchym-Zellen und Blutgefäße erlaubt und bei dem eine
kultivierte Epithel-Eigenimplantat-Folie,
die aus Epidermis-Zellen besteht, die dem gleichen Patienten an
einer wundfreien Stelle der Körperoberfläche des
Patienten entnommen worden sind, verwendet wird (US-Patent Nr. 5
489 304).
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Obgleich
Behandlungsverfahren, die eine künstliche
Haut ergeben, die lebende Zellen enthält oder aus einer Zellkultur
hergestellt wird, häufig
wirksam sind und sehr vielversprechend bleiben, kann ihre Verwendung
auch zeitraubend und teuer sein.
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Darüber hinaus
sind einige dieser Methoden und Produkte begrenzt nur auf die Anwendung
bei Patienten, aus denen die Zellen gewonnen wurden. Daher wären Verfahren
zur Wundbehandlung, die verhältnismäßig billig
sind, leicht anzuwenden sind und schnell bei beliebigen Patienten
angewendet werden können,
nachdem die Wunde aufgetreten ist, sehr erwünscht.
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Mehrere
neue Verbände
haben sich als vielversprechend erwiesen bei der Unterstützung der Beseitigung
einiger dieser Defekte. So ist beispielsweise in
EP 0 099 758 A2 ein zusammengesetzter Mehrschichten-Wundverband
mit einer semipermeablen Membran, mit einer permeablen Trägermembran
und einer biologisch abbaubaren Gewebezwischenschicht beschrieben. Ähnlich ist
ein Verband, wie er in
EP
0 227 955 A2 beschrieben ist. In keinem Patent findet sich
jedoch ein Hinweis darauf, dass die biologisch abbaubare Gewebezwischenschicht
auch als Gerüst
für das
Zellenwachstum dient.
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In
dem kanadischen Patent Nr. 2 109 672 ist ein Mehrschichten-Wundverband
beschrieben, der eine Wundkontaktschicht aus einem biokompatiblen Material,
eine Molekularfiltrations-Membran mit einer maximalen Porengröße von etwa
0,5 μm (Mikron) und
eine absorptionsfähige
Schicht auf der Oberseite der Molekularfiltrations-Membran aufweist.
Bei der Verwendung sorgt die Membran dafür, dass Biopolymere und Wundheilungsfaktoren
an der Oberfläche der
Wunde verbleiben, während
Bakterien ausgeschlossen werden und ein schneller Austritt von Wundexsudat
in die absorptionsfähige
Schicht möglich
ist. Die Wundkontaktschicht besteht in der Regel aus einem biologisch
absorbierbaren Material, das beim Kontakt mit dem Wundexsudat ein
bioasorbierbares Gel bildet. Wie bei den weiter oben beschriebenen
Verbänden
dient jedoch die Wundkontaktschicht dieses Verbandes offensichtlich
nicht als Gerüst
für das
Zellenwachstum.
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In
WO 97/46 265 ist ein Mehrschichten-Wundverband beschrieben, der
einen für
Flüssigkeit
durchlässigen
und biologisch resorbierbaren unteren Abschnitt aufweist, der benachbart
zu der Wunde angeordnet ist und die Heilung der Wunde fördert. Das
biologisch resorbierbare Material kann aus biologisch abbaubaren
Estern, wie z.B.
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Poly(3-hydroxybutyrat),
bestehen. Die Verwendung eines Protein-freien, biologisch resorbierbaren
Polymers ist, wie angegeben wird, vorteilhaft, weil dieses die Heilung
stimuliert durch Stimulierung von Makrophagen und aufgrund seiner
Funktion als Gerüst
für das
Zellenwachstum. Darin ist auch angegeben, dass das Polymer die Gefäßbildung
und den Mikrokreislauf stimuliert. Der Verband umfasst einen oberen
Abschnitt, der für
Dampf durchlässig
ist und für
Bakterien undurchlässig
ist. Ein dazwischen liegender Abschnitt, beispielsweise aus Cellulosefasern,
Polyacrylsäuren
oder vorzugsweise ein Kolloid, kann ebenfalls zugegeben werden,
um als absorptionsfähige
Schicht zu dienen. Es gibt keinen Hinweis darauf, dass dieser Abschnitt
gegen das Anhaften oder Eindringen von wachsenden Zellen des Heilungsgewebes
beständig
ist und dass erwartet werden könnte,
dass die großen
Poren einer Cellulosefaser-Struktur zu einem solchen Eindringen
einladen würden.
Deshalb muss dann, wenn der Verband für eine längere Zeitspanne an Ort und
Stelle angeordnet war, entweder die Zwischenschicht an Ort und Stelle
gehalten werden oder es ist eine gewisse Schädigung einiger Zellen oder
eines Gewebes, das in die Zwischenschicht eingedrungen ist, zu erwarten.
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Trotz
dieser Vorteile besteht weiterhin ein Bedarf für einen Verband, der die Wundheilung
beschleunigt, Verletzungen bzw. Schädigungen und Störungen der
Heilung als Folge der Abnahme oder des Austausches des Verbandes
vermeidet, der die Handhabung von Wundexsudat ermöglicht,
der für längere Zeiträume gelagert
werden und bei jedem beliebigen Patienten leicht verwendet werden
kann.
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Die
Befriedigung dieser Bedürfnisse
ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft, kurz zusammengefasst, einen neuen
Wundverband, der umfasst eine benachbart zu der Wunde angeordnete erste
Schicht und die ein Material umfasst, das biologisch absorbierbar
(bioabsorbierbar), porös
und geeignet ist, als Gerüst
für die
Zellenanhaftung und die Zellenproliferation zu dienen; und der eine
zweite Schicht aufweist, die mit der ersten Schicht in Kontakt steht
und ein absorptionsfähiges
gelbildendes Material umfasst, das dafür geeignet ist, als Sperrschicht (Barriere)
gegenüber
der Zellenadhäsion
und Zellenpenetration zu dienen.
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung sei darauf hingewiesen, dass sie ein
Verfahren zum Behandeln einer Wunde umfasst, das umfasst das Aufbringen
eines Wundverbands auf die Wunde, der aufweist eine benachbart zu
der Wunde angeordnete erste Schicht, die ein Material umfasst, das
bioabsorbierbar, porös
und geeignet ist, als Gerüst
für die
Zellenanhaftung und die Zellenproliferation zu dienen, und der eine
zweite Schicht aufweist, die mit der ersten Schicht in Kontakt steht
und ein absorptionsfähiges
gelbildendes Material umfasst, das dazu geeignet ist, als Sperrschicht
für eine
Zellenadhäsion
und Zellenpenetration zu dienen.
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Unter
den zahlreichen Vorteilen, die durch die vorliegende Erfindung erzielt
werden, können
daher genannt werden die Bereitstellung eines Verbandes, der die
Wundheilung beschleunigt, die Bereitstellung eines Verbandes, der
Verletzungen bzw. Schädigungen
und Störungen
der Heilung als Folge der Entfernung oder des Austausches des Verbandes
vermeidet, die Bereitstellung eines Verbandes, der eine Behandlung
von Wundexsudat ermöglicht, und
die Bereitstellung eines Verbandes, der über längere Zeiträume hinweg gelagert und bei
jedem beliebigen Patienten leicht verwendet werden kann.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 erläutert eine
Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Verbandes, der eine bioabsorbierbare
und poröse
erste Schicht aufweist, die geeignet ist, als Gerüst für die Zellenanhaftung
und die Zellenproliferation zu dienen und die benachbart zu einem
Wundbett angeordnet ist, und der eine absorptionsfähige gelbildende
zweite Schicht aus einem Material aufweist, die geeignet ist, als
Sperrschicht (Barriere) gegenüber
der Zellenanhaftung und Zellenpenetration zu dienen;
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2 erläutert eine
Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Verbandes, der ein bioabsorbierbares
Gerüstmaterial
aufweist, das benachbart zu einem Wundbett angeordnet ist und der
außerdem
eine Schicht aus einem absorptionsfähigen Sperrschichtmaterial
und danach eine Schicht aus einem atmungsaktiven wasserabweisenden
Film aufweist, der auf einer Seite einen Klebstoff aufweist, um den
Verband an der Haut zu fixieren;
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3 erläutert eine
Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Verbandes ähnlich demjenigen,
wie er in 2 dargestellt ist, jedoch mit
der Ausnahme, dass die relativen Positionen der Schicht aus dem
absorptionsfähigen
Sperrschichtmaterial und der Filmschicht umgekehrt sind. Hier umfasst
die Filmschicht jedoch ein transparentes Filmmaterial, das für Flüssigkeit
durchlässig
ist, das jedoch als Sperrschicht (Barriere) für die Zellenpenetration und die
Zellenadhäsion
dient und das ebenfalls einen Klebstoff auf einer Seite aufweisen
kann, um den Verband an der Haut zu fixieren;
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4 erläutert eine
Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Verbandes, der ein bioabsorbierbares
Gerüstmaterial
aufweist, das benachbart zu einem Wundbett angeordnet ist, und der
danach eine Schicht aus einem transparenten Filmmaterial aufweist,
das in der Lage ist, eine Flüssigkeit von
innen zur Peripherie zu saugen, wobei diese Schicht geeignet ist,
als Sperrschicht (Barriere) für die
Zellenadhäsion
und die Zellenpenetration zu dienen, und der auch einen Klebstoff
auf einer Seite aufweisen kann, um den Verband an der Haut zu fixieren,
und der dann eine Schicht aus einem absorptionsfähigen Sperrschichtmaterial
um die Peripherie des Verbandes herum aufweist, sodass ein Betrachtungsfenster
oberhalb der Wunde verbleibt;
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5 erläutert eine
Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Verbandes, der dem in 4 dargestellten
Verband ähnelt,
jedoch mit der Ausnahme, dass die Schicht aus dem absorptionsfähigen Sperrschichtmaterial
in Form einer kontinuierlichen Bahn mit durchgehenden Löchern vorliegt;
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6 erläutert eine
Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Verbandes, der ein bioabsorbierbares
Gerüstmaterial
aufweist, das benachbart zu einem Wundbett angeordnet ist, und der
eine Schicht aufweist, die aus Segmenten aus dem absorptionsfähigen Sperrschichtmaterial
besteht, die von Segmenten eines transparenten Filmmaterials durchsetzt
ist, das in der Lage ist, Flüssigkeit
an seine Peripherie abzusaugen und das auch als Sperrschicht (Barriere)
für die
Zellenpenetration und die Zellenadhäsion dienen kann;
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7 zeigt abtastelektronenmikroskopische Aufnahmen
der Oberfläche
eines Bonded-Carded-Bahn (BCW)-Aufnahmematerials aus Poly(milchsäure)-Fasern
bei (a) 25-facher Vergrößerung und
(b) 100-facher Vergrößerung;
und
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8 zeigt abtastelektronenmikroskopische Aufnahmen
der Oberfläche
eines BCW-Auffangsmaterials aus Poly(milchsäure)-Fasern (a) nach dem Waschen
mit Wasser (bei 1 800-facher Vergrößerung) und (b) nachdem die
gewaschenen Fasern mit Hyaluronat und dann mit einer Chitosan-Formulierung
beschichtet worden sind. In allen Zeichnungen sind sich entsprechende
Teile durch entsprechende Bezugsziffern gekennzeichnet.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Nachstehend
wird im einzelnen Bezug genommen auf Ausführungsformen der Erfindung,
von denen ein oder mehrere Beispiele nachstehend beschrieben werden.
Jedes Beispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und ist
darauf nicht beschränkt.
Der Fachmann auf diesem Gebiet ist ohne weiteres in der Lage, verschiedene
Modifikationen und Abänderungen
der Erfindung durchzuführen, ohne
dass dadurch der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird. Beispielsweise
können
Merkmale, die als Teil einer Ausführungsform nachstehend erläutert oder
beschrieben werden, auf eine andere Ausführungsform angewendet werden
unter Bildung einer weiteren Ausführungsform.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst daher alle Modifikationen und Abänderungen
innerhalb des Schutzbereiches der nachfolgenden Patentansprüche. Weitere
Ziele, Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung oder sind durch
diese nahegelegt. Für
den Fachmann auf diesem Gebiet ist klar, dass die vorliegende Beschreibung
der Erfindung nur eine Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
ist und dass die breiteren Aspekte der vorliegenden Erfindung dadurch
nicht eingeschränkt werden.
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Erfindungsgemäß wurde
gefunden, dass ein Mehrschichten-Wundverband hergestellt werden kann,
der die Wundheilung beschleunigt und der umfasst eine erste Schicht,
die benachbart zu der Wunde angeordnet ist, wenn der Verband aufgelegt
wird, wobei die erste Schicht aus einem biologisch absorbierbaren
(bioabsorbierbaren) und porösen
Material hergestellt ist, das geeignet ist, als Gerüst für neue Zellen
für die
Anhaftung und Proliferation zu dienen. Dieses Material wird hier
als „bioabsorbierbares
Gerüstmaterial" oder „Gerüstmaterial" bezeichnet. Diese
Schicht kann an Ort und Stelle auf dem Wundbett während des
gesamten Heilungsprozesses verbleiben und sie wird absorbiert und
durch neues Gewebe ersetzt. Während
der Heilung transportiert die erste Schicht auch ein Wundexsudat
aus dem Wundbett in eine zweite Schicht, die mit der ersten Schicht
in Kontakt steht. Bei der zweiten Schicht kann es sich um ein Material
handeln, das absorptionsfähig
für die Flüssigkeit
ist, das jedoch geeignet ist, als Sperrschicht (Sperre bzw. Barriere)
für die
Zellenanhaftung und für
die Zellenpenetration durch das Wachstum von Zellen und größeren Proteinen
in dem Wundexsudat zu dienen. Dieses Material wird hier als „absorptionsfähiges Sperrschichtmaterial" bezeichnet. Neben
ihrer Funktion zum Absorbieren von Wundexsudat und zur Verhinderung
des Verlustes an vorteilhaften Wachstumsfaktoren aus dem Gerüstmaterial kann
die zweite Schicht auch als Reservoir für Flüssigkeiten zum Hydratisieren
der Wunde dienen. Die Merkmale der Nicht-Anhaftung und der Beständigkeit gegen
Penetration durch Zellen bieten den wichtigen Vorteil, dass das
absorptionsfähige
Sperrschichtmaterial – und
jede nachfolgende Schicht – bei
Bedarf leicht entfernt und/oder ersetzt werden kann, ohne dass das
Gerüstmaterial
gestört
(beeinträchtigt)
wird und ohne dass eine Schädigung
für die
wachsenden Zellen oder das wachsende Gewebe hervorgerufen wird.
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Gewünschtenfalls
kann die zweite Schicht mit einer dritten Schicht in Kontakt stehen,
bei der es sich um einen atmungsaktiven Film handeln kann, der als
Sperrschicht dienen kann, der den Eintritt von Bakterien in das
Wundbett verhindert.
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Der
neue Verband ist leicht anwendbar, für das Anlegen ist kein chirurgischer
Eingriff erforderlich und er kann für die Verwendung sowohl auf
flachen Wunden als auch auf tief ausgehöhlten Wunden konfiguriert werden.
Der Verband weist keine lebenden Zellen oder schnell abbaubaren
Komponenten auf und kann daher leicht gelagert werden und er kann für eine Zeitspanne
von bis zu 1 oder 2 Jahren gelagert werden. Da der erfindungsgemäße Verband
keine lebenden Zellen oder teure biologisch abgeleitete Chemikalien
enthält,
ist er auch verhältnismäßig leicht
und billig herzustellen.
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Die
erste Schicht des erfindungsgemäßen Verbandes
ist ein bioabsorbierbares Material, das porös und geeignet ist, um als
Gerüst
für die
Zellenanhaftung und die Zellen-Proliferation
zu dienen. Dieses bioabsorbierbare Gerüstmaterial kann auch als Reservoir
für das
Wundexsudat dienen, wodurch vorteilhafte Wachstumsfaktoren, die
in dieser Flüssigkeit
enthalten sind, zurückgehalten
werden. Die Wachstumsfaktoren können
mit dem Wundbett in Kontakt gehalten werden und dadurch ihre vorteilhafte
Wirkung auf den Heilungsprozess fortsetzen. Das Material, das für das Gerüstmaterial
verwendet wird, ist dazu geeignet, als Gerüst für das Zellenwachstum zu dienen
durch Bereitstellung einer Oberfläche für die Zellenanhaftung, während die
durchgehenden Poren des Materials Kanäle für das Hineinwachsen von neuen
Zellen und eines eventuellen neuen Gewebes bereitstellen. Da das
Gerüstmaterial
bioabsorbierbar ist, muss es während
der Wundheilung nicht entfernt werden und stört die Wundheilung nicht und es
wird eventuell abgebaut und durch neues Gewebe ersetzt.
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Der
hier verwendete Ausdruck "Schicht" ist so zu verstehen,
dass er nahezu jede beliebige Gestalt oder Form eines Materials
beschreibt, üblicherweise
bezieht er sich jedoch auf ein Material, das die Gestalt einer kontinuierlichen
oder diskontinuierlichen Folie oder Films mit nahezu jeder beliebigen
Dicke und jedem Grad der Regelmäßig keit
oder Unregelmäßigkeit
hat. Die Bezeichnung "erste
Schicht", "zweite Schicht" und dgl. beschreibt
die Anordnung eines Materials, bezogen auf das Wundbett. Beispielsweise
wird das Material, das an das Wundbett angrenzend und in Kontakt
mit diesem angeordnet ist, als "erste
Schicht" bezeichnet.
Das Material, das auf der Oberseite der ersten Schicht angeordnet
ist (betrachtet in einer Richtung, in der man sich von dem Wundbett
entfernt) wird als "zweite
Schicht" bezeichnet
und dgl. Eine Schicht kann ein Material oder zwei Materialien oder
mehr Materialien umfassen.
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Der
hier verwendete Ausdruck „biologisch absorbierbar" bzw. „bioabsorbierbar" beschreibt die Eigenschaft
eines Materials abgebaut zu werden, wenn das Material Bedingungen
ausgesetzt wird, die typisch sind für die diejenigen, die in einem
Wundbett vorliegen, unter Bildung von Abbauprodukten, die aus der
Wunde innerhalb eines Zeitraums entfernt werden können, der
etwa zusammenfällt
mit dem Zeitraum der Wundheilung. Diese Abbauprodukte können von
dem Körper
des Patienten absorbiert werden oder sie können in eine andere Schicht
des Verbandes transportiert werden. Unter dem Zeitraum der Wundheilung
ist der Zeitraum zu verstehen, der gemessen wird ab dem Anlegen
eines Verbandes bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Wunde im Wesentlichen geheilt
ist. Diese Zeitspanne kann reichen von mehreren Tagen für einfache
Hautabschürfungen
bei Patienten mit schneller Heilung bis zu mehreren Monaten für chronische
Wunden bei Patienten mit langsamer Heilung. Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass der Wundverband so hergestellt werden kann, dass die für die Bioabsorption
des Gerüstmaterials
erforderliche Zeitspanne auf den Typ der Wunde und die für die Heilung
der Wunde erforderliche Zeitspanne abgestimmt werden kann. So kann
beispielsweise bei einigen Verbänden
der Erfindung das Gerüstmaterial
so aufgebaut sein, dass es innerhalb eines Zeitraums von einer Woche
abgebaut wird, während
andere Verbände
so aufgebaut sein können,
dass sie innerhalb eines Zeitraums von eins bis drei Monaten oder,
falls gewünscht,
innerhalb eines noch längeren Zeitraums
abgebaut werden.
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Das
bioabsorbierbare Gerüstmaterial
kann aus einem beliebigen Material hergestellt werden, das biologisch
absorbierbar (bioabsorbierbar) ist und das den übrigen Kriterien dieses Materials,
beispielsweise den oben angegebenen Kriterien, genügt. Das Gerüstmaterial
kann aus bioabsorbierbaren Polymeren hergestellt werden, wie z.B.
(ohne darauf begrenzt zu sein) aus Polymeren von Milchsäure und Glycolsäure, aus
Copolymeren von Milchsäure
und Glycolsäure,
aus Poly(ether-co-estern), aus Poly(hydroxybutyrat), aus Copolymeren
von Milchsäure
und ε-Aminocapronsäure, aus
Lactid-Polymeren, Copolymeren von Poly(hydroxybutyrat) und 3-Hydroxyvalerat,
aus Polyestern der Bernsteinsäure,
aus Poly(N-acetyl-D-glucosamin), aus vernetzter Hyaluronsäure und
vernetztem Kollagen.
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Das
bioabsorbierbare Gerüstmaterial,
das erfindungsgemäß verwendbar
ist, kann sich in dem Exsudat in Raten auflösen, die gleich sind oder geringfügig niedriger
sind als die Rate der Wundheilung. Die Raten der Bioabsorption des
Gerüstmaterials
können
gewünschtenfalls
an den erwarteten Zeitraum der Heilung der Wunde, auf die es angewendet wird,
angepasst werden. So kann beispielsweise ein Gerüstmaterial, das innerhalb einer
Woche oder innerhalb von zwei Wochen bioabsorbiert wird, besonders
geeignet sein für
eine schnell heilende Wunde, während
ein Gerüstmaterial,
das innerhalb von etwa 1 bis 2 Monaten bioabsorbiert wird, für chronische Wunden
und für
Wunden, die längere
Ausheilungszeiten erfordern, verwendet wird. Die Rate der Bioabsorption
des Gerüstmaterials
kann gesteuert werden durch Auswahl des Typs der Polymeren, die
das Material bilden, und durch Auswahl von verschiedenen Variablen,
wie z.B. der Kettenlänge,
des Vernetzungsgrades, des Grades der Substitution durch Substituenten,
durch die Auswahl der Substituenten, die auf das Polymer aufgepfropft
werden können, und
andere Faktoren, die dem Fachmann auf diesem Gebiet allgemein bekannt
sind.
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Das
Gerüstmaterial
kann aus einem gewebten (gewirkten) oder nicht-gewebten (Vliesstoff-)Gewebe,
hergestellt sein, und es kann insbesondere hergestellt sein aus
Meltblown- und Spunbond-Fasern. Der hier verwendete Ausdruck „nicht-gewebtes Gewebe
(Vliesstoff) bezieht sich auf ein Gewebe, das eine Struktur aus
einzelnen Fasern oder Filamenten hat, die übereinander liegen, jedoch
nicht auf eine identifizierbare wiederkehrende Weise.
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Der
hier verwendete Ausdruck "Spunbond-Fasern" bezieht sich auf
Fasern, die hergestellt werden durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen
Materials, in Form von Filamenten aus einer Vielzahl von feinen,
in der Regel kreisförmigen
Kapillaren einer Spinndüse,
wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente dann schnell vermindert
wird, wie beispielsweise in den US-Patenten Nr. 4 340 563, 3 692
618, 3 802 817, 3 338 992, 3 909 009 und 3 542 615 beschrieben.
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Der
hier verwendete Ausdruck "Meltblown-Fasern" bezieht sich auf
Fasern, die hergestellt werden durch Extrudieren eines geschmolzenen
thermoplastischen Materials in Form von Filamenten aus einer Vielzahl
von feinen, in der Regel kreisförmigen
Düsenkapillaren
in Form von geschmolzenen Fäden
oder Filamenten in einem in der Regel erhitzten Hochgeschwindigkeits-Gas
(beispielsweise Luft)-Strom, der die Filamente aus dem geschmolzenen
thermoplastischen Material schwächt
unter Verringerung ihres Durchmessers. Danach werden die geschmolzenen
Fasern in dem Hochgeschwindigkeits-Gasstrom transportiert und auf
einer Sammeloberfläche
abgelagert unter Bildung eines Gewebes aus willkürlich verteilten Meltblown-Fasern.
Das Meltblowing-Verfahren ist beispielsweise in den US-Patenten
Nr. 4 307 143 und 4 663 220 beschrieben.
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Die
erste Schicht kann auch ein Schaum sein oder irgendeine dreidimensionale
poröse
Struktur haben. Weitere Informationen über die Bildung von Poly(D,L-milchsäure)/Poly(ε-caprolacton)-Mischungs-Membranen,
die erfindungsgemäß verwendbar
sind, werden von Aslan et al. in "J. Mater. Sci.", 35: 1615–1622 (2000) angegeben. Die
Herstellung von Fasern aus bioabsorbierbaren Polymeren ist in den
US-Patenten Nr.
5 698 322 und 6 135 987 beschrieben.
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Das
Gerüstmaterial
ist porös
und weist miteinander verbundene Poren mit einer Porengröße in dem
Bereich von etwa 50 bis 400 μm
auf. Es wird angenommen, dass Poren in diesem Größenbereich eindringende Zellen
aufnehmen können
und das Wachstum und die Proliferation von Zellen fördern können, woran
sich eine Gefäßbildung
und eine Gewebsentwicklung anschließen.
-
Das
Gerüstmaterial
kann mit Biomolekülen, wie
z.B. (ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist) Hyaluronanen, Kollagen,
Laminin, Fibronectin, Wachstumsfaktoren, Integrinen (Arg-Gly-Asp;
d.h. RGD's) und
dgl. oder mit Natriumhyaluronat und/oder Chitosan-niacinamid-ascorbat,
von denen angenommen wird, dass sie die Zellenwanderung und die
Zellen-Proliferation fördern,
oder irgendeiner Kombination davon Oberflächen-modifiziert sein. Das
Gerüstmaterial
kann auch mit diesen und anderen bioaktiven Agentien, wie z.B. Arzneimitteln,
Vitaminen, Wachstumsfaktoren, therapeutischen Peptiden und dgl.,
imprägniert
sein. Außerdem
können
Arzneimittel, die Schmerzen lindern, in die erste Schicht eingearbeitet
werden.
-
Das
Gerüstmaterial
kann auch so ausgewählt
werden, dass es die Epithelbildung, die Granulation und allgemein
die Heilung fördert.
Ohne an diese oder irgendeine andere Theorie gebunden zu sein, nehmen
die Erfinder an, dass dann, wenn die erste Schicht Polymere umfasst,
beispielsweise Polymere von Milchsäure, die Milchsäureabbauprodukte,
die entstehen, die Angiogenese fördern
können. Darüber hinaus
wird angenommen, dass der Einschluss von Hyaluronsäure in die
erste Schicht eine optimale Bereitstellung der Milchsäure erlaubt
und dass die kombinierte Acidität,
die durch den Abbau des Gerüstes
und das Hyaluronan bereitgestellt wird, eine Umwelt schaffen, die
schädlich
für Bakterien
ist, wodurch eine Bakterien-Verunreinigung verhindert wird. Ferner
wird angenommen, dass eine saure Umgebung eine schnellere Wundheilung
fördert.
-
Die
Hyaluronsäure
kann eine Komponente der ersten Schicht als ein Faserüberzug sein
oder sie kann lediglich als eine getrennte Komponente in der ersten
Schicht enthalten sein. Es wird angenommen, dass durch die Verwendung
von Hyaluronan-Gel eine
optimale Abgabe von Milchsäure
an die Wunde ermöglicht
wird (vgl. z.B. www.biomatrix.com/skincarepage.htm). Darüber hinaus
hat sich gezeigt, dass Hyaluronane weniger allergen als Kollagen
sind, das Material, das üblicherweise
in den meisten Produkten vom künstlichen
Haut-Typ verwendet wird (vgl. z.B. „U. S. Biologically Derived
Polymers for Medical Applications im „Frost and Sullivan Report", Ch. 4 (1996)).
Es wird angenommen, dass durch die kombinierte Acidität, hervorgerufen
durch den Abbau des Gerüstmaterials
und den Hyaluronan-Überzug,
eine Umge bung geschaffen wird, die schädlich für übliche Bakterien ist, wodurch
eine Bakterien-Kontamination verhindert wird. Außerdem wurde bereits vorgeschlagen,
dass eine saure Umgebung eine schnellere Wundheilung fördert (R.
Mani, "Wound Rep.
Regen.", 7: 330–334 (1999))
und dass die Hyaluronane dazu dienen, die Zellenwanderung und die
Teilung in der Epidermis zu erleichtern (vgl. z.B. www.glycoforum.gr.jp/science/hyaluronan/HA04/HA04E.html).
-
Chitosan
und seine Derivate weisen Eigenschaften auf, die für die Wundheilung
wichtig sind, und außerdem
können
sie als Komponenten in der ersten Schicht enthalten sein. Dabei
handelt es sich um GRAS (allgemein als sicher angesehene)-Verbindungen, die
bekannt dafür
sind, dass sie antimikrobielle Eigenschaften aufweisen. Wie oben
angegeben, können
Proteine, z.B. Kollagen, Laminin, Fibronectin und dgl., und Wachstumsfaktoren,
die bekannt dafür sind,
dass sie die Wundheilung beschleunigen, in der ersten Schicht enthalten
sein. Integrine sind dimere Proteine, welche die Zellhaftung unterstützen. Einige Mitglieder
der Integrin-Familie binden auch andere (weitere) Proteine, wie
z.B. Kollagen, Fibronectin und Laminin – die alle für die Wundheilung
wichtig sind.
-
Die
Dicke der ersten Schicht kann etwa 1 bis 2 mm betragen für tief ausgehöhlte Wunden
kann sie aber auch dicker sein.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen absorptionsfähigen Sperrschichtmaterial
handelt es sich um ein Material, das wässrige Flüssigkeiten absorbiert, beim Hydratisieren
mit wässrigen
Flüssigkeiten
ein Gel bildet und das geeignet ist, um als Sperrschicht (Barriere)
gegen Zellenadhäsion
und Zellenpenetration zu dienen. Dieses Material kann ein mikroporöses, gelbildendes
oder nicht-haftendes Material sein, das mehr oder minder absorptionsfähig und
atmungsaktiv gemacht werden kann, um den Bedingungen des Wundbettes
zu entsprechen (die bestimmt werden durch den Zustand der Wundheilung
oder den Wunden-Typ), während
gleichzeitig eine Dehydratation der Wunde verhindert wird. Um eine
Dehydratation der Wunde zu verhindern, muss das absorptionsfähige Sperrschichtmaterial
in der Lage sein, sowohl Flüssigkeit
zu absorbieren als auch diese wieder abzugeben.
-
Unter
dem hier verwendeten Ausdruck "geeignet,
um als Sperrschicht (Barriere) gegen Zellenadhäsion" zu dienen, ist zu verstehen, dass das Material
Oberflächeneigenschaften
aufweist, die eine Adhäsion
durch wachsende Epithelzellen verhindert. Der Ausdruck "geeignet, um als
Sperrschicht (Barriere) gegen Zellen-Penetration zu dienen" bedeutet, dass das
Material Poren aufweist, die ausreichend klein sind, um im Wesentlichen
zu verhindern oder wesentlich zu vermindern das Hineinwachsen von Epithelzellen,
oder bei dem die Kombination von Porengröße und Oberflächeneigenschaften
des Materials ausreichend ist, um im Wesentlichen zu verhindern
oder wesentlich zu vermindern das Hineinwachsen von Epithelzellen.
Unter dem Ausdruck "im
Wesentlichen verhindern" und „wesentlich
vermindern" des
Hineinwachsen der Epithelzellen ist zu verstehen, dass das Sperrschichtmaterial
das Eindringen und Hineinwachses einer geringen Menge von Zellen erlaubt,
jedoch nur in einem solchen Umfang, dass dadurch die Oberfläche der
heilenden Wunde im Wesentlichen nicht gestört wird, wenn das Sperrschichtmaterial
entfernt wird.
-
Diese
absorptionsfähige
Sperrschicht kann erforderlichenfalls entfernt werden, um die Absorptionseigenschaften
des Verbandes zu erneuern, ohne die Granulation (die Bildung von
Granulationsgewebe) oder die Bildung von neuem Epithelgewebe zu stören. Da
das absorptionsfähige
Sperrschichtmaterial mikroporös
ist und/oder eine Oberfläche
aufweist, an der Zellen nicht haften, können keine Zellen in diese
zweite Schicht eindringen. Unter dem hier verwendeten Ausdruck „mikroporös" ist zu verstehen,
dass ein Material Poren aufweist, die eine geringere Größe haben
als die Zellen, von denen man erwarten würde, dass sie an der ersten
Schicht des erfindungsgemäßen Verbandes
haften oder in sie eindringen. Insbesondere kann das Material Poren
aufweisen, die in dem Größenbereich
von weniger als etwa 10 μm
liegen, wenn das Material in einem hydratisierten Zustand vorliegt.
Wenn das Gerüstmaterial
durch neues Gewebe vollständig
ersetzt wird, dann kann das absorptionsfähige Sperrschichtmaterial als
zweite Schicht des Verbandes fungieren, der unter Anwendung einer
minimalen Kraft aus dem Kontakt mit dem Gerüstmaterial leicht entfernt
werden kann, wodurch eine Beeinträchtigung (Verletzung) der neu
gebildeten Gewebe verhindert werden kann.
-
Zusätzlich können die
Nicht-Haftungs- und mikroporösen
Eigenschaften des absorptionsfähigen Sperrschichtmaterials
so sein, dass eine Absorption von Proteinen, wie z.B. Wachstumsfaktoren,
die in dem Exsudat enthalten sind und für den Heilungsprozess kritisch
sind, verhindert wird. Dies kann erzielt werden durch Größenausschluss
als Folge einer Kontrolle der Mikroporosität dieses Materials. Beispielsweise
können
die Poren des absorptionsfähigen
Sperrschichtmaterials so eingestellt werden, dass sie ausreichend
klein sind, um den Durchgang von großen Biomolekülen, wie
z.B. Proteinen und dgl., auszuschließen.
-
Gelbildende
Polymere, wie z.B. (ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist)
Polyacrylat-Hydrogele, Polyurethan-Hydrogele, vernetzte Polyether,
z.B. vernetztes Poly(ethylenoxid), Carboxymethylcellulose, Materialien
vom Hydrokolloid-Typ und dgl., können
zur Bildung des absorptionsfähigen Sperrschichtmaterials
verwendet werden. Die Schicht kann bestehen aus nicht-gewebten Fasern, beispielsweise
Spunbond-Fasern,
oder es kann sich um Meltblown- oder Spunbond-Meltblown-Spunbond-Materialien handeln.
Die Schicht kann auch in Form eines Schaums, eines Gels, eines Films,
einer Folie, einer Paste oder irgendeiner beliebigen Struktur vorliegen,
die eine Porosität
aufrechterhält,
die charakterisiert ist durch eine mittlere Porengröße von weniger
als etwa 10 μm
im hydratisierten Zustand. Es kann auch eine Hydrogel-Folie verwendet werden.
-
Ohne
an diese oder irgendeine andere spezielle Theorie gebunden zu sein,
wird von den Erfindern angenommen, dass das absorptionsfähige Sperrschichtmaterial
Exsudat absorbieren kann durch Absorption mittels des Polymers und
auch durch Absorption durch eine Kapillarwirkung der Mikroporen.
Außerdem
kann dieses Material eine Hydratation bewerkstelligen, um das Austrocknen
der Wunde zu verhindern. Da das Polymer selbst ein Hydrogel sein
kann, kann eine Dehydratation des Verbandes verhindert werden. Die
Zugabe eines antimikrobiellen Agens zu dieser Schicht kann eine
mikrobielle Kontamination und Infektion verringern und da das antimikrobielle
Agens nicht in direkten Kontakt mit der Wunde kommt, kann dadurch
sein nachteiliger Effekt auf den Wundheilungsprozess vermieden werden.
-
Das
absorptionsfähige
Sperrschichtmaterial kann auch als Plattform für die gesteuerte Abgabe von
anderen therapeutischen Agentien dienen. In dem absorptionsfähigen Sperrschichtmaterial
können
bioaktive Agentien, wie z.B. Vitamine, Proteine, Peptide, Wachstumsfaktoren,
Arzneimittel, Nährstoffe,
Antibiotika und dgl., enthalten sein. Diese Verbindungen können entweder
in ihrer reinen Form oder in Mischung mit Adjuvantien oder als Komponente
einer Formulierung mit kontrollierter Freisetzung zugegeben werden.
Die bioaktiven Agentien, die dem absorptionsfähigen Sperrschichtmaterial
zugesetzt werden, können über eine
gewisse Zeitspanne zu dem Wundbett wandern und dadurch ihre günstigen Aktivitäten auf
die Wundheilung ausüben.
-
Der
atmungsaktive Film, der als Sperre (Barriere) gegen den Eintritt
von Bakterien in das Wundbett dient, kann aus irgendeinem beliebigen
Material hergestellt sein, das zu einem Film geformt werden kann,
der den Durchgang von Wasserdampf erlaubt, jedoch als Spene (Barriere)
gegen den Durchgang von Mikroorganismen dient. Der Film kann außerdem dienen
als Sperre (Barriere) gegen die Transmission von flüssigem Wasser.
Der Film kann transparent sein und er kann ein seitliches Aufsaugvermögen aufweisen
für die
Verwendung bei einigen Ausführungsformen,
bei denen ein peripherer Transfer von Exsudat-Flüssigkeit, beispielsweise zu
der Peripherie des Verbandes, erforderlich ist.
-
Zu
Materialien, die zur Bildung der dritten Schicht verwendet werden
können,
gehören
(ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist) Filme, die hergestellt
sind aus Elastomeren, wie z.B. Polyurethanen, Silicon oder natürlichen
Kautschuken, Poly(caprolacton), Polyacrylat und Polymethacrylatestern
oder ihren Copolymeren und dgl., die Feuchtigkeitsdurchlässigkeiten
aufweisen, die ähnlich
denjenigen der menschlichen Haut sind. Es ist wünschenswert, dass der atmungsaktive
Film für
Wasserdampf durchlässig
ist.
-
Der
atmungsaktive Film kann Poren in dem Größenbereich von etwa 1 bis etwa
8 μm aufweisen.
-
Bei
einigen Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verbandes
ist es vorteilhaft, einen Klebstoff auf eine Seite einer der Schichten
aufzubringen, sodass der Verband mit der Haut eines Patienten haftend
verbunden werden kann. Wenn ein solcher Klebstoff erforderlich ist,
kann jeder beliebige Klebstoff, der für diesen Zweck nützlich ist,
verwendet werden. Viele derartige Klebstoffe sind aus dem Stand
der Technik bekannt.
-
Der
transparente Film, der durchlässig
ist für Feuchtigkeit,
der jedoch als Sperre (Barriere) gegen den Eintritt von Bakterien
in das Wundbett dient, kann aus irgendeinem transparenten Material
hergestellt sein, das zu einem Film geformt werden kann, der den
Durchgang von Flüssigkeiten
erlaubt, der jedoch als Sperre (Barriere) gegen den Durchgang von Mikroorganismen
wirkt. Der Film kann transparent sein oder er kann aus einem durchscheinenden
Material hergestellt sein, das in Form eines dünnen Films als im Wesentlichen
transparent erscheint.
-
Zu
Materialien, die zur Bildung der dritten Schicht verwendet werden
können,
gehören
(ohne dass die Erfindung darauf beschränkt ist) Filme aus Elastomeren,
wie z.B. Polyurethanen, Silicon oder natürlichen Kautschuken, Poly(caprolacton),
Polyacrylat- und
Polymethacrylatestern oder ihren Copolymeren und dgl.
-
Der
erfindungsgemäße Verband
kann in Form von getrennten Stücken
vorliegen, die beim Auflegen auf eine Wunde zusammengefügt werden, oder
er kann die Form eines Mehrschichten-Verbundmaterials haben, bei
dem zwei oder drei der Komponenten auf eine Wunde in Form eines
einheitlichen Verbandes aufgebracht werden können.
-
Die
erste Schicht ist so angeordnet, dass sie benachbart zu dem Wundbett
angeordnet werden kann, wenn der Verband auf eine Wunde aufgebracht wird.
Wenn die erste Schicht mit einem Wundbett in Kontakt steht, ist
es üblich,
dass eine Seite der Schicht mit dem Wundbett in Kontakt steht und
die gegenüberliegende
Seite von dem Wundbett entfernt ist.
-
Die
zweite Schicht steht in innigem Kontakt mit der ersten Schicht.
Bei einer Ausführungsform, wie
sie in 1 dargestellt ist, steht die zweite Schicht in
Kontakt mit der Seite der ersten Schicht, die von dem Wundbett weg
weist. Die zweite Schicht kann auch lediglich im Kontakt mit der
ersten Schicht angeordnet sein oder sie kann an die erste Schicht schwach
gebunden sein.
-
Bei
einer Ausführungsform
kann die erste Schicht in einer ersten Stufe auf das Wundbett aufgebracht
werden und die erste Schicht kann dann durch die zweite Schicht
in einer zweiten Stufe abgedeckt werden zur Bildung eines Zweischichten-Verbandes, der die
vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verbandes aufweist.
-
Alternativ
können
die erste Schicht und die zweite Schicht schwach miteinander verbunden
sein zur Bildung eines zusammengesetzten Mehrschichten-Verbandes,
bevor dieser auf die Wunde aufgebracht wird. Eine solche Bindung
kann dadurch erzielt werden, dass man eine zweite Schicht, wie z.B. aus
nicht-gewebten Fasern, direkt auf eine Seite der ersten Schicht
aufbringt, sodass Punkte entstehen, an denen die Schichten an der
Grenzfläche
zwischen den beiden Schichten miteinander verbunden sind. Zum Verbinden
der beiden Schichten können
thermische oder Ultraschall-Punktverbindungen
sowie bestimmte Klebstoffe verwendet werden. Ein Merkmal der Grenzfläche zwischen
der ersten Schicht und der zweiten Schicht besteht darin, dass dafür gesorgt wird,
dass die beiden Schichten leicht voneinander getrennt werden können, indem
man lediglich manuell die zweite Schicht von der ersten Schicht
abzieht, ohne die Anordnung der ersten Schicht auf dem Wundbett
zu stören.
-
Wie
vorstehend beschrieben, kann dann, wenn die zweite Schicht einem
einem absorptionsfähigen
Sperrschichtmaterial besteht, die zweite Schicht von selbst abfallen
oder sie kann unter Aufwendung einer sehr geringen Kraft abgezogen
werden, wenn die erste Schicht vollständig abgebaut worden ist. Das
absorptionsfähige
Sperrschichtmaterial der zweiten Schicht kann sowohl absorptionsfähig als
auch hydratisierend wirken bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung
einer gewissen Atmungsaktivität. Erfor derlichenfalls
kann sie durch eine neue Schicht ersetzt werden, um das Absorptionsvermögen und die
Hydratation zu erneuern, ohne die darunter liegende Granulierung
(Granulationsschicht) oder das neue Epithelgewebe zu stören.
-
Die
zweite Schicht kann in Kontakt stehen mit einer dritten Schicht.
Die dritte Schicht ist optional, es ist jedoch nützlich, die ersten beiden Schichten
an Ort und Stelle festzuhalten, um als Sperrschicht (Barriere) gegen
eine Mikroben-Infektion und als Kontrolle für den Durchgang von Flüssigkeit
in den Verband hinein und aus dem Verband heraus zu fungieren. Die
dritte Schicht kann ein dünner
Film sein. Eine solche Schicht kann einem zusammengesetzten Verband
als Filmschicht einverleibt werden.
-
Der
erfindungsgemäße Verband
kann in einer Reihe von alternativen Konfigurationen vorliegen. Beispielsweise
können
mehrere alternative Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verbandes
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden,
auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Dabei zeigen:
- A. 1 eine erste Schicht, die ein
bioabsorbierbares Gerüstmaterial
(10) aufweist, das angrenzend an eine Wundstelle (65)
im Gewebe eines Patienten (60) angeordnet ist. Die erste
Schicht ist bedeckt von einer zweiten Schicht aus einem absorptionsfähigen Sperrschichtmaterial
(20);
- B. 2 einen Verband, der eine erste Schicht umfasst,
die ein bioabsorbierbares Gerüstmaterial
(10) umfasst, das benachbart zu einer Wundstelle (65)
in dem Gewebe eines Patienten (60) angeordnet ist. Die
erste Schicht ist von einer zweiten Schicht aus einem absorptionsfähigen Sperrschichtmaterial
(20) bedeckt und die zweite Schicht ist von einer dritten
Schicht aus einem atmungsaktiven Filmmaterial (30) bedeckt.
Die dritte Schicht kann einem Klebstoff gegenüberliegen, der die dritte Schicht
an die zweite Schicht bindet. Gewünschtenfalls kann sich eine
dritte Schicht über
die Ränder
der ersten Schicht und der zweiten Schicht auf zwei oder mehr Seiten
hinaus erstrecken, um als Methode zum Befestigen des Verbandes an
dem Patienten zu dienen. Als Alternative kann die dritte Schicht
aus einem transparenten Film aus einem atmungsaktiven Material hergestellt
sein, das Flüssigkeit
peripher zu dem Rand der dritten Schicht transportieren kann, wobei
diese Schicht jedoch dazu geeignet ist, als Sperre (Barriere) gegen
Zellenanhaftung und Zellenpenetration zu dienen.
Beim Auflegen
auf eine Wunde kann das Gerüstmaterial
(10) sich an die Oberfläche
des Wundbettes (65) anpassen, wodurch die Menge des freien Raumes
zwischen dem Wundbett und dem Verband minimiert wird.
- C. Die in 3 dargestellte Struktur ähnelt derjenigen,
wie sie in dem obigen Abschnitt "B" beschrieben ist,
jedoch mit der Ausnahme, dass die Positionen der zweiten Schicht
und der dritten Schicht umgekehrt sind, und dass die zweite Schicht
nun aus einem transparenten Film (40) besteht, der Flüssigkeit
transportieren kann, der jedoch geeignet ist, als Sperre (Barriere)
gegen Zellenanhaftung und Zellenpenetration zu dienen. Der zweite
Schichtfilm dient auch als Sperre (Barriere) gegen eine Mikrobeninfektion.
Diese Struktur erlaubt es, das absorptionsfähige Sperrschichtmaterial erforderlichenfalls
zu ersetzen, ohne eine Beeinträchtigung
(Verletzung) der Wundstelle/der Haut hervorzurufen, da sie nur an die
dritte Schicht (die Filmschicht) gebunden ist. Diese Konfiguration
ist in der 3 dargestellt.
- D. 4 erläutert
einen Verband, der eine erste Schicht umfasst, die ein bioabsorbierbares
Gerüstmaterial
(10) aufweist, das benachbart zu dem Wundbett (65)
angeordnet ist. Über
dieser Schicht ist ein mit Klebstoff versehener, atmungsaktiver transparenter
Film (40) angeordnet, der Flüssigkeit transportieren kann
und dadurch Exsudat aus dem Umkreis der Wunde absaugen kann. Dann wird
ein absorptionsfähiges
Sperrschichtmaterial (20) als diskontinuierliche dritte
Schicht um den Umkreis der Wunde herum angeordnet. Bei dieser Ausführungsform
ist der transparente Film (40) von dem absorptionsfähigen Sperrschichtmaterial
(20) nicht vollständig
bedeckt, sodass es möglich
ist, das darunter liegende Gerüst
(10) für die
Inspektion sichtbar zu machen. Dadurch wird eine visuelle Überwachung
des Heilungsprozesses ermöglicht.
Eine Abänderungen
dieser in der 5 dargestellten Konfiguration
ist das Vorsehen des absorptionsfähigen Sperrschichtmaterials
(20) als eine „Bahn" oder ein Netz", durch deren (dessen)
Löcher
hindurch der transparente Film (40) erkennbar ist.
- E. Die in 6 dargestellte Ausführungsform
ist eine Variante von "D", in welcher das
absorptionsfähige
Sperrschichtmaterial (20) mit dem für die transparente Filmschicht
(40) verwendeten Material zu einer Schicht mit einem „Waffel-artigen
Design" (50)
versetzt ist, wobei jeder Segmentbereich einen Abschnitt des absorptionsfähigen Sperrschichtmaterials
(20) umfasst, der von einer Grenzschicht aus dem transparenten
Filmmaterial (40) umgeben ist. Bei diesem Aufbau ist, wie angenommen
wird, das darunterliegende Gerüst (10)
noch sichtbar, da die absorptionsfähige zweite Schicht jedoch
nicht mehr nur auf den Umkreis des gesamten Verbandes begrenzt ist,
ist das Absorptionsvermögen
verbessert. Außerdem
kann der Verband leicht auf jede gewünschte Form zugeschnitten werden
unter Beibehaltung sowohl des transparenten Filmmaterials (40)
als auch der absorptionsfähigen
zweiten Schicht (20), ungeachtet dessen, auf welche Größe oder
Gestalt der Verband zugeschnitten wurde.
Wie vorstehend beschrieben,
kann das poröse Material
der ersten Schicht so hergestellt werden, dass seine Poren auf einer
Seite (der Seite, die benachbart zu dem Wundbett angeordnet ist)
eine Größe in dem
Bereich von 50 bis 400 μm
haben zur Erzielung eines optimalen Zellenwanderung, während die
Poren auf der gegenüberliegenden Seite
viel kleiner sind (im Größenbereich
von 1 bis 10 μm
liegen), um als Sperre (Barriere) für das Zellenwachstum zu wirken.
- F. Eine alternative Ausführungsform
der vorstehend unter "B" beschriebenen Konfiguration
ergibt einen Verband nach Anspruch 18.
-
Es
ist wünschenswert,
dass der erfindungsgemäße Verband
zum Zeitpunkt seiner Verwendung steril ist, und der Verband kann
durch irgendein geeignetes Sterilisierungsverfahren, wie es allgemein bekannt
ist, sterilisiert werden. Beispielsweise können die erfindungsgemäßen Verbände unter
Anwendung eines geeigneten Sterilisie rungszyklus mittels Ethylenoxid
als Sterilisationsmittel sterilisiert werden. Es kann auch eine
Strahlungssterilisation angewendet werden.
-
Wenn
der erfindungsgemäße Verband
gelagert wird, sollte seine Sterilität geschützt werden und der Verband
selbst sollte gegen die Feuchtigkeit der Umgebung geschützt werden.
Wenn die absorptionsfähige
Sperrschicht in einem hydratisierten oder teilweise hydratisierten
Zustand gelagert werden soll, sollte die Schicht gegenüber dem
Gerüstmaterial
isoliert sein, um einen Abbau des Gerüstmaterials vor dem Auflegen
auf eine Wunde zu verhindern. Als Alternative kann der gesamte Verband
in einer trockenen Form gelagert werden und gewünschtenfalls kann die absorptionsfähige Sperrschicht
mittels einer geeigneten sterilen Lösung unmittelbar vor dem Auflegen
auf einen Patienten vollständig
oder teilweise hydratisiert werden. Es wird angenommen, dass unter
geeigneten Lagerbedingungen der erfindungsgemäße Verband für eine Zeitspanne
von bis zu einem oder zwei Jahren oder mehr gelagert werden kann.
-
Der
erfindungsgemäße Verband
kann auf beliebige Weise verwendet werden, so wie ein ähnlicher
Verband verwendet wird. Die Komponenten des erfindungsgemäßen Verbandes
können
getrennt auf eine Wunde aufgelegt werden zur Bildung eines vollständigen erfindungsgemäßen Verbandes,
oder sie können
in Form eines einheitlichen Mehrschichten-Verbandes verwendet werden,
der in einer einzigen Stufe auf eine Wunde aufgelegt werden kann.
-
Wenn
die erste Schicht oder die erste Schicht und die zweite Schicht
vor der Zugabe eines Abdeckfilms auf eine Wunde gelegt werden, können sie
zugeschnitten werden, um auf die Wunde zu passen oder sie können irgendeine
beliebige Gestalt oder Größe haben,
die wünschenswert
ist. Nach dem Aufbringen dieser Schichten) kann eine Abdeckfilmschicht
(eine dritte Schicht) gewünschtenfalls
aufgebracht werden, um den Verband zu binden und die Haftung des
Verbandes an dem Patienten zu gewährleisten.
-
Der
erfindungsgemäße Verband
kann auf einen tierischen Patienten oder einen menschlichen Patienten
aufgelegt werden und er kann für
nahezu jeden Wunden-Typ,
bei dem die Haut aufgeplatzt oder abgeschürft ist und aus der Körperflüssigkeiten, wie
z.B. Serum, Blut oder Wundenexsudat freigesetzt werden, verwendet
werden. Der erfindungsgemäße Verband
ist besonders geeignet zum Verbinden von chronischen Wunden und
Brandwunden.
-
In
den folgenden Beispielen sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben. Weitere Ausführungsformen
innerhalb des Schutzbereiches der nachfolgenden Patentansprüche sind
für den
Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres ersichtlich unter Berücksichtigung
der vorstehenden Beschreibung oder praktischen Durchführung der
Erfindung, wie sie hier angegeben ist. Die Beschreibung dient zusammen
mit den Beispielen nur der Erläuterung
der Erfindung, ohne dass der Schutzbereich der Erfindung, der sich
aus den auf die Beispiele folgenden Ansprüchen ergibt, darauf beschränkt ist.
-
Allgemeine Verfahren
-
In
den Beispielen sind alle Prozentsätze, wenn nichts anderes angegeben
ist, auf das Gewicht bezogen. Alle Molekulargewichte sind, wenn
nichts anderes angegeben ist, gewichtsdurchschnittliche Molekulargewichte.
-
Beispiel 1
-
Dieses
Beispiel erläutert
die Herstellung eines Gerüstmaterials
aus Poly(milchsäure)-Fasern.
-
Die
Porosität
und die Abbaueigenschaften wurden für eine Poly(milchsäure) (PLA)-Bonded-Carded-Bahn
(BCW)-Abdeckung (erhältlich
von der Firma Kimberly-Clark Co., Neenah, WI) und für ein PLA-Auffang-Material
(ein nicht-gewebtes Material mit einem hohen Hohlraumvolumen für die Aufnahme
von hohen Flüssigkeitsbelastungen,
geliefert von der Firma Kimberly-Clark Co., Neenah, WI) und für ein Spunbond-PLA-Material (geliefert
von der Firma Cargill Dow L. L. C., Minnetonka, MN) gemes sen. In Bezug
auf die Porosität,
die Integrität
und die Verfügbarkeit
wurde die PLA-BCW-Abdeckung
für den
weiteren Test ausgewählt.
-
Die 8 zeigt mikrofotografische SEM-Aufnahmen
dieses Materials bei (a) 1800-facher
Vergrößerung und
(b) bei 1000-facher Vergrößerung und
sie erläutert
die offene, nicht-gewebte (Vliesstoff)-Struktur der PLA-Fasern.
Dieses Material war ebenso wie die anderen beiden Materialien hydrolytisch
stabiler als dies normalerweise wünschenswert wäre (es wurde
selbst nach 3 Monaten in einer normalen Kochsalzlösung bei
Raumtemperatur nicht abgebaut), es wird jedoch angenommen, dass
die Bioabsorptionsfähigkeit
kontrolliert (gesteuert) werden kann, sodass sie den gewünschten
Wert, durch Einstellung des Polymerisationsgrades und anderer relevanter
Parameter von PLA.
-
Um
die Porengröße des Materials
wirksam zu vermindern und seine Dicke zu erhöhen, bis es etwa die Dicke
der menschlichen Haut hat (etwa 1 bis 2 mm), wurden vier überkreuz
gelegte Lagen der Abdeckung aufeinander laminiert unter Anwendung
eines bestimmten Musters mittels einer Warmpresse. Getrennt davon
wurden vier überkreuz
angeordnete Lagen des Abdeckungsmaterials mittels Ultraschall verbunden.
Durch Vergleich zwischen den SEM-Bildern einer einzelnen Lage des
Materials mit vier kreuzweise übereinanderliegenden
und aufeinander laminierten Lagen wurde festgestellt, dass die Überkreuz-Anordnung
nützlich
war, um ein dichteres, weniger stark ausgerichtetes Fasermuster
für das
Gerüstmaterial
zu erzeugen.
-
Beispiel 2
-
Dieses
Beispiel erläutert
die Herstellung eines Strukturmaterials mit PLA-Fasern, die mit
Hyaluronat und Chitosan-niacinamidascorbat beschichtet waren.
-
Bikomponentenfasern
(1,5 Denier), bestehend aus einem PLA-Kern und einer weniger kristallinen
und besser abbaubaren PLA-Hülle,
wurden erhalten von der Firma Fiber Innovations Technology, Johnson
City, TN. Diese Fasern wurden mit Monofilament-PLA-Fasem mit 3 Denier
in einem Gewichtsverhältnis
von 60 : 40 miteinander gemischt und zu einer Bonded-Carded-Bahn
(BCW) mit einem Flächengewicht
von m2/g (1,5 osy) verarbeitet. Drei Rollen
des BCW-Materials wurden dann aufeinanderlaminiert durch Ultraschall-Bindung
unter Anwendung des Entwicklungsmusters zur Bildung eines 3-lagigen
laminierten BCW-Materials.
-
Eine
Laminatfolie aus 3-lagigem BCW wurde zu kreisförmigen Scheiben zerschnitten
unter Verwendung einer 5,4 cm (2 1/8 inch) Stanze. Die Scheiben
wurden unter langsamem Rühren
24 h lang in 2 l destilliertes Wasser gelegt, um die Appretur zu
entfernen, die bei der Herstellung auf die Fasern aufgebracht worden
war. Die Scheiben wurden dann an der Luft getrocknet. Eine mikrofotografische SEM-Aufnahme der gewaschenen
laminierten Folie ist in der 9(a) dargestellt.
-
Es
wurden mehrere gewaschene und getrocknete Scheiben 10 min lang in
eine 0,5 %ige gepufferte Natriumhyaluronat (HA)-Lösung in
Wasser gelegt. Die Scheiben wurden dann an der Luft 1 h lang getrocknet,
danach in einem Umwälzofen
1 h lang bei 40 °C
getrocknet. Die Scheiben wurden anschließend 1 min lang in die HA-Lösung gelegt, 30 min lang an
der Luft getrocknet und 30 min lang im Ofen getrocknet. Die Wiederbenetzung
mit HA und die Trocknungsstufen wurden dann einmal wiederholt.
-
Danach
wurden die Scheiben 2 min lang in 2 l destilliertes Wasser gelegt,
um überschüssige HA und
Salz (aus dem Puffer) zu entfernen und über Nacht an der Luft getrocknet,
woran sich eine Ofentrocknung für
1 h bei 40 °C
anschloss. Einige Scheiben wurden dann mit einem Chitosansalz (erhältlich von
der Firma Vanson, Inc., Redmond, WA) beschichtet durch Eintauchen
der HA-beschichteten Scheiben in eine Lösung des Chitosansalzes für 1 min.
Es wurde festgestellt, dass während
dieser Zeit, während
der die Scheiben in der Chitosansalz-Lösung lagen, ein gewisser Niederschlag
gebildet wurde. Die Scheiben wurden über Nacht an der Luft getrocknet
und dann 4 h lang bei 40 °C
in einem Ofen getrocknet. Die 9(b) zeigt
eine mikrofotografische SEM-Aufnahme von laminiertem BCW, das mit HA
beschichtet und dann mit dem Chitosansalz beschichtet worden war.
Es sei darauf hingewiesen, dass bei einigen Fasern Brücken zwischen
den Fasern und grauweiß gefärbten Stel len
entstanden (geringere Elektronendichte bei der SEM-Aufnahme). Dies
wurde als Hinweis darauf genommen, dass eine Beschichtung der Fasern
mit dem Chitosansalz tatsächlich
eingetreten war.
-
Die
Diskussion der hier genannten Literaturhinweise dient lediglich
der Zusammenfassung der Angaben ihrer Autoren und es wurde dadurch
nicht anerkannt, dass irgendeiner der genannten Literaturhinweise
den relevanten Stand der Technik darstellt. Die Anmelder behalten
sich vor, die Genauigkeit und Relevanz der genannten Literaturstellen
zu überprüfen.
-
Aus
den obigen Ausführungen
ist zu ersehen, dass erfindungsgemäß mehrere Vorteile erzielt werden
und dass weitere Vorteile daraus resultieren.
-
Da
verschiedene Änderungen
in den oben genannten Verfahren und Zusammensetzungen vorgenommen
werden können,
ohne dass dadurch der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird,
gilt, dass das gesamte Material, das in der vorstehenden Beschreibung
enthalten ist und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist,
so zu interpretieren ist, dass es die Erfindung lediglich erläutert und
diese in keiner Weise beschränkt.
Diese und weitere Modifikationen und Abänderungen der vorliegenden
Erfindung können
in der Praxis vom Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden,
ohne dass dadurch der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird,
der sich insbesondere aus den nachfolgenden Patentansprüchen ergibt.
Außerdem
ist klar, dass Aspekte der verschiedenen Ausführungsformen sowohl vollständig als
auch teilweise gegeneinander ausgetauscht werden können. Ferner
ist für
den Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres ersichtlich, dass die
vorstehende Beschreibung nur beispielhaft ist und die Erfindung,
wie sie in den nachfolgenden Patentansprüchen beschrieben ist, nicht
einschränkt.