DE202020103361U1

DE202020103361U1 - Mehrschichtprodukt

Info

Publication number: DE202020103361U1
Application number: DE202020103361.1U
Authority: DE
Original assignee: Nanuntio S R O; Nanuntio SRO
Current assignee: Nanuntio S R O; Nanuntio SRO
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2021-09-13
Anticipated expiration: 2030-06-11

Abstract

Mehrschichtprodukt (1) zum Bedecken mindestens eines Teils des Körpers eines Benutzers, dadurch gekennzeichnet, dass eine Substratschicht (3) und eine Nanofaserschicht (2) ein Polymer enthalten, wobei die Dicke der Nanofaserschicht (2) in einem Bereich von 80 µm bis 5 000 µm liegt und das Flächengewicht der Nanofaserschicht (2) in einem Bereich von 0,1 g·m² bis 100 g·m² liegt, was eine Kontamination des Körpers des Benutzers verhindert.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Produkt zum Abdecken mindestens eines Teils der Körperoberfläche des Benutzers (menschlicher / tierischer Körper), um den Körper des Patienten physiochemisch vor Kontamination durch Bakterien, Viren, andere Partikel zu schützen und / oder einen Heilungsprozess während der Regeneration von zu verbessern beschädigtes Patientengewebe. Das Mehrschichtprodukt umfasst mindestens eine Nanofaserschicht und mindestens eine Substratschicht, wobei die Kombination einzelner Schichten die Eigenschaften des Mehrschichtprodukts synergistisch verbessert.
Hintergrund der Erfindungen
Mechanische Verletzungen wie Gewebeschäden durch Schnitte, Stiche, Abrieb und Geweberisse sind alltägliche Verletzungen. Auch Alterung, Diabetes und chronische Gefäßerkrankungen führen zu schwer heilbaren Wunden, die erhebliche klinische Herausforderungen mit sich gebracht haben. Darüber hinaus haben chemische und / oder thermische Verbrennungsverletzungen nicht nur mit der Entwicklung moderner Waffen zugenommen, sondern auch im normalen Leben, in dem allein in den USA jedes Jahr 450.000 Verbrennungsverletzungen medizinisch behandelt werden. Andere Ursachen für Hautschäden sind Trauma und chronische Ulzerationen infolge von Diabetes mellitus, Druck und venöser Stase. In einem kürzlich vom Center for Disease Control and Prevention veröffentlichten Fact Sheet wurde die geschätzte Prävalenz von Diabetes in der US-Bevölkerung auf 7% oder 21 Millionen Personen geschätzt, und bis zu 10% dieser Personen (2 Millionen) hatten chronische diabetische Geschwüre, von denen viele (ungefähr 82.000) erforderten schließlich eine Amputation.
Split-Skin-Transplantate zur Behandlung von Hautverlust in voller Dicke bei Verbrennungen sind eine Goldstandardbehandlung. Sie führen jedoch zu einer Narbenbildung, die an der Spenderstelle häufig anfällig und instabil ist. Derzeit umfassen die häufigsten klinischen Behandlungen für Hauttransplantationen mit Briefmarken, Netzhauttransplantationen, MEEK-Hauttransplantationen sowie alio- und auto-gemischte Hauttransplantationen. Das Grundprinzip all dieser Methoden besteht darin, einen möglichst großen Wundbereich mit Inseln transplantierter Haut abzudecken, die durch einen Abstand voneinander getrennt sind. Beispielsweise beträgt der maximale Abstand zwischen transplantierten Hautgeweben für MEEK-Hauttransplantate 6 mm (Hautgewebe 3 mm x 3 mm, Expansionsverhältnis: 1:9). Der Wundheilungsprozess umfasst die Bildung von Hautinseln aus transplantierten Hautgeweben, die anschließende Ausdehnung des Hautinneren in die Umgebung und schließlich die Abdeckung des gesamten Wundbereichs.
Probleme bei der Hauttransplantation bleiben jedoch weiterhin ungelöst. Beispielsweise fehlen Hauttransplantationen Ansätze zur Förderung der Hautregeneration zwischen den transplantierten Hautinseln und erfordern möglicherweise zusätzliche Operationen für verbleibende Wundbereiche oder um den Abstand zwischen den transplantierten Hautinseln konsistent zu halten. Darüber hinaus fehlen Hauttransplantationen höhere Expansionsverhältnisse für Hauttransplantationen und sie können hypertrophes Narbengewebe bilden, das juckt, schmerzhaft, hart und unansehnlich ist. Darüber hinaus ist eine zu dicke Spenderhaut nicht für eine MEEK-Transplantation geeignet und beeinträchtigt das Überleben transplantierter Hautinseln. Eine gekräuselte transplantierte Haut im Wundbereich kann zu einem Transplantationsversagen führen. Gegenwärtige Hauttransplantationen sind auch relativ teuer, arbeitsintensiv und komplex zu implementieren. Darüber hinaus können Patienten mit chronischen Krankheiten keine großen Operationen und Anästhesien ertragen, da die Funktion ihrer Organe beeinträchtigt ist, und diese Patienten können sich bei der Behandlung von Wundbereichen nur auf einfache chirurgische Kleidungswechsel verlassen.
In dieser Hinsicht wurden viele technische Hautprodukte klinisch verwendet, wie Epidermisersatzstoffe (d.h. Laserskin, CellSpray, BioSeed-S, LyphoDerm), Dermisersatzstoffe (d.h. azellulär: Integra, AlloDerm, Biobrane; zellulär: Transcyte, Dermagraft) und zusammengesetzte Allotransplantate. Die Hautzellkultur erfordert jedoch immer noch das Ernten der Haut (z. B. 25 cm) von Patienten und die Kultur für 2-5 Wochen. Daher ist es ein laborintensives, kompliziertes und kostspieliges Verfahren. Die Verwendung von Kulturmedium kann auch die klinische Sicherheit beeinträchtigen, und die Qualität der Haut an einer Wundstelle nach der Heilung ist normalerweise schlecht und es treten häufig Blasen auf. Beispielsweise kann sich eine oberflächlich auftretende Verbrennung über einen Zeitraum von 48 bis 72 Stunden vertiefen, wobei die Stasezone nekrotisch wird. Diese Faktoren begrenzen die Anwendung der derzeit entwickelten Haut in klinischen Umgebungen.
Eine andere Methode zur Wundheilung der Haut könnte die Verwendung von Nanofasern sein, aber heutzutage ist die Herstellung von Nanofasern sehr teuer und langsam. Ferner hat das Nanofasergerüst heute aufgrund der komplizierten Arbeit mit einer dünnen Schicht eines Nanofasergerüsts, die mechanisch anfällig für Beschädigungen ist, keine geeigneten mechanischen Eigenschaften, um für diesen Zweck verwendet zu werden.
In Bezug auf die Reparatur von Hautschäden besteht ein Konzept für das Tissue Engineering darin, Tissue Engineering-Strategien zu kombinieren, indem Biomaterialien, Zellen und / oder Wachstumsfaktoren und Mikrotransplantate wie Hauttransplantate mit geteilter Dicke verwendet werden. Gegenwärtige Designs erfüllen jedoch immer noch nicht die lang gehegten, aber nicht erfüllten Anforderungen und erfordern immer noch eine minimale Entnahme von Hautgewebe, um einen Wundbereich abzudecken (z. B. großes Expansionsverhältnis), konstante Abstände zwischen transplantierten Hautinseln und Wundheilungskonsistenz (z. B. angeordnete Hautinseln). Bekannte Technologien streben danach, einfach zu implementieren zu sein, eine hohe Überlebensrate zu haben, die Epithelisierung des Wundbereichs zwischen den transplantierten Hautinseln zu beschleunigen, biologisch sicher zu sein und kostengünstig zu sein. Daher wäre ein Gerüst, das diese Anforderungen erfüllt und bei der Reparatur von geschädigtem Hautgewebe helfen kann, äußerst wünschenswert und vorteilhaft.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung umfasst ein mehrschichtiges Produkt und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Das Mehrschichtprodukt kann zumindest teilweise durch ein Elektrospinnverfahren hergestellt werden. Das Mehrschichtprodukt umfasst mindestens eine Nanofaserschicht und mindestens eine Substratschicht. Das Produkt kann durch ein Elektrospinnverfahren hergestellt werden, wobei auf dem vorbereiteten Substrat mindestens eine Schicht eines polymeren Nano-/Mikrofasergerüsts angebracht sein kann. Das Nano-/Mikrofasergerüst kann aus Fasern mit einem Durchmesser in einem Bereich von mehreren Nanometern hergestellt werden.
Das mehrschichtige Produkt kann so ausgelegt sein, dass es beschädigtes Gewebe des Patienten, z. B. Haut, bedeckt, wobei das Produkt mindestens einen Teil des Patientenkörpers bedecken und / oder in den Körper des Patienten implantiert werden kann. Das Produkt kann optimale physikalische Eigenschaften, Oberflächenmorphologie zur Nachahmung des ursprünglichen Gewebes und / oder der Chemie bieten, um einen Heilungsprozess zu verbessern, Blutungen zu stoppen und / oder eine Wundkontamination durch biologisches Material zu verhindern. Die Verbesserung des Heilungsprozesses kann als Minimierung unerwünschter Nebenwirkungen der Behandlung definiert werden; geheiltes Gewebe ähnelt möglicherweise eher dem ursprünglichen Gewebe vor einer Verletzung als das mit herkömmlichen Ansätzen behandelte und geheilte Gewebe. Die Verbesserung des Heilungsprozesses kann auch im Sinne einer Heilungsbeschleunigung von mindestens einem Teil einer Phase des Wundheilungsprozesses sein, z. B.: Blutstillung, Entzündung, Proliferation und / oder Umbauphase.
Das Mehrschichtprodukt kann auch als Filtrationsmembran verwendet werden, um zu verhindern, dass der Körper des Benutzers durch Bakterien, Viren und / oder andere Partikel wie Staub, Pollen usw. kontaminiert wird, wobei das Mehrschichtprodukt nicht nur die Wunden, sondern auch zumindest bedecken kann Teil des Gesichts, wie Mund und / oder Nase. Das mehrschichtige Produkt kann den Körper des Benutzers vor Verunreinigungen durch die Umwelt schützen, dank: der Chemie seiner mindestens einen Schicht, die Verunreinigungen anziehen / aufheben kann, um das Eindringen von Verunreinigungen in das mehrschichtige Produkt zu verhindern, durch eine Nanofaserschicht, die ein dichtes Netzwerk mit kleinen Poren erzeugen kann Stoppt Verunreinigungen mechanisch und / oder das mehrschichtige Produkt kann Wirkstoffe freisetzen, die Bakterien und / oder Viren abtöten oder inaktivieren können, um eine Kontamination des Körpers des Benutzers zu verhindern. Der Wirkstoff kann auch jede Art von Medikament oder Substanz sein, die den Heilungsprozess verbessert, Gesundheitsrisiken verhindert und / oder die Behandlung angenehmer macht. In diesem Text haben Wirkstoff und Wirkstoff die gleiche Bedeutung.
Figurenliste

zeigt die Faserstruktur der Nanofaserschicht
1b zeigt die poröse Struktur der Nanofaserschicht
zeigt ein Mehrschichtprodukt mit Substratschicht und Nanofaserschicht
2b zeigt die Sandwichstruktur eines Mehrschichtprodukts, wobei sich eine Nanofaserschicht zwischen Substratschichten befindet.
2c zeigt eine Zusammensetzung von zwei verschiedenen Substratschichten übereinander zusammen mit einer Nanofaserschicht.
2d zeigt eine Zusammensetzung von zwei verschiedenen Nanofaserschichten übereinander zusammen mit einer Substratschicht.
2e zeigt die Sandwichstruktur eines Mehrschichtprodukts mit einer Schicht eines mechanischen Trägers und einer Sandwichstruktur einer Nanofaserschicht, die sich zwischen zwei Substratschichten befindet.
zeigt die Definition des Kontaktwinkels des Tropfens einer Flüssigkeit und einer Oberfläche.
zeigt verschiedene Systeme der Polymerfaseranreicherung durch Wirkstoff.
zeigt den Einbau eines Wirkstoffs in die Faserstruktur einer beliebigen Schicht eines Mehrschichtprodukts.
zeigt das Verbinden einer Substratschicht und einer Nanofaserschicht durch eine innere Schicht.
zeigt die Herstellung einer Nanofaserschicht durch eine Wechselstromspinnvorrichtung.
zeigt eines der möglichen Systeme zur Herstellung der Sandwichstruktur eines Mehrschichtprodukts.
zeigt das Sammeln von Nanofasern in einer Nanofaserschicht durch eine Kollektorelektrode.

Detaillierte Beschreibung
Das Ziel dieser Erfindung ist es, ein mehrschichtiges Produkt zu schaffen, dessen einfache, schnelle und kostengünstige Modifikation es ermöglichen würde, das Produkt hinsichtlich der individuellen Bedürfnisse des Patienten und des biologischen Fingerabdrucks des Patienten zu individualisieren. Die Verwendung des in diesem Dokument vorgestellten Produkts soll nicht nur Verletzungen eines Teils der Haut, d.h. der Epidermis, Dermis, Hypodermis, abdecken, sondern im Allgemeinen als System zur Verhinderung oder Minimierung von Bakterien, Viren und / oder anderen Partikeln Eindringen in den Körper des Patienten. Das vorgestellte Mehrschichtprodukt kann jedoch in der Lage sein, der Oberflächenmorphologie eine Chemie bereitzustellen, um die Behandlung des Patienten zu verbessern und zu beschleunigen, und gemäß einer spezifischen Ausführungsform kann das Mehrschichtprodukt in der Lage sein, einen Wirkstoff freizusetzen, um Viren, Bakterien abzutöten / zu inaktivieren, um Substanzen freizusetzen, die die Heilung verbessern der Wunde und / oder um die Behandlung angenehmer zu gestalten. Eine weitere Besonderheit der Erfindung kann die Freisetzung des Wirkstoffs auf kontrollierte Weise sein, die gemäß den Bedürfnissen des Patienten gestaltet werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Produkt so ausgelegt sein, dass es den Körperbereich des Patienten, z. B. die Hautwunde und / oder die tieferen Schichten des Patientengewebes, zumindest teilweise bedeckt, um die Nase und den Mund des Patienten zu bedecken und den Patienten vor Verunreinigungen zu schützen eine Umgebung. Das Produkt kann die Heilung beschleunigen und / oder eine Kontamination der Wunde verhindern, beispielsweise das Eindringen von organischen und / oder anorganischen Gegenständen in die Wunde des Patienten, z. B. Staubpartikel, Pollen, Viren und / oder Bakterien.
Die Verbesserung des Heilungsprozesses kann als Minimierung der Nebenwirkungen der Behandlung definiert werden. Das geheilte Gewebe ist identisch oder nahe am ursprünglichen Gewebe, bevor die Verletzung sowohl visuell als auch mechanisch und funktionell und / oder mindestens eine Phase des Heilungsprozesses beschleunigt wird, wie z. B: Blutstillung, Entzündung, Proliferation und / oder Umbau des Gewebes.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Mehrschichtprodukt als Filtrationsmembran verwendet werden, die Wunde, Mund und / oder Nase des Benutzers zumindest teilweise bedeckt, um ihn vor Verunreinigungen wie Viren, Bakterien, toxischen Dämpfen und / oder anderen Partikeln aus der Umgebung zu schützen.
Bedeutung des Begriffs: „Benutzer“ und / oder „Patient“ ist ein Mensch oder ein Tier, das mindestens einen Teil seines Körpers mit einem mehrschichtigen Produkt bedeckt.
Das Mehrschichtprodukt kann aus zwei oder mehr Schichten unterschiedlicher Struktur und physikalischer und mechanischer Eigenschaften bestehen, wobei mindestens eine Schicht polymere Nanofasern umfasst. Gemäß einer Ausführungsform ist die Nanofaserschicht 2 von kann und / oder aus Fasern 2a bestehen, wobei die Durchmesser von mindestens 60% oder 80% oder 95% der Anzahl aller Fasern in dieser Schicht nehmen enthaltenen Durchmesser im Bereich von 20 nm bis 5 µm oder von 60 nm bis 2 µm oder von 80 nm bis 900 nm oder von 100 nm bis 800 nm. Die Nanofaserstruktur kann die Oberflächenstruktur des ursprünglichen Gewebes ideal nachahmen und dient somit als Gerüst für die Zellen, wodurch der Heilungsprozess des beschädigten Gewebes erleichtert und optimiert wird. Darüber hinaus kann aufgrund des konkurrenzlosen Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen des Nanofasermaterials zusammen mit der hohen Faserdichte und den kleinen Poren in der Nanofaserschicht 2 die Nanofaserstruktur als ideales Material dienen, das Luft durchlassen kann, jedoch am Gleichzeitig verhindern Sie, dass Viren und Bakterien in den Körper des Patienten gelangen. Dieser Effekt kann in Abhängigkeit von der Oberflächenbehandlung oder der Zusammensetzung des Polymers, das die Nanofaserschicht 2 bildet, weiter verbessert werden. Ein Teil des Polymers, wie Polyvinylalkohol, kann eine antibakterielle Wirkung haben.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann die Nanofaserschicht 2 von aus einer stark porösen Struktur gebildet sein, wobei die poröse Struktur nicht durch Schichtung einzelner Fasern gebildet wird und / oder die einzelnen Fasern möglicherweise nicht erkennbar sind und miteinander verschmolzen werden können, wo kein scharfer Übergang zwischen den Fasern ist signifikant. Eine solche Struktur kann beispielsweise durch Schaumverfahren von Polymermaterialien durch Gefriertrocknung fraktionierter Fasern aus einer Fasermatrix gebildet werden, die seit einiger Zeit Lösungsmittelmolekülen ausgesetzt ist, in denen die Polymerfasern zumindest teilweise löslich sind, und / oder die Fasermatrix wurde Temperaturen um die Schmelzpunkte des Polymers ausgesetzt, aus dem die Polymerfasern hergestellt sind. In der Nanofaserschicht 2 können die einzelnen Poren durch Polymerbrücken 2b in Form von Faserstrukturen geteilt werden, Polymerwände und / oder einige Poren können zumindest teilweise durch eine dünne Polymerwand voneinander getrennt sein. Mindestens 60% oder 80% oder 95% der Poren in der Nanofaserschicht 2 können durch Polymerbrücken 2b voneinander getrennt sein, die an dem Punkt, an dem ihre Dicke nicht geringer ist, Dicken im Bereich von 20 nm bis 5 µm annehmen können oder von 60 nm bis 2 µm oder von 80 nm bis 900 nm oder von 100 nm bis 800 nm. Diese Variante der Nanofaserschicht kann auch die im Absatz zu beschriebenen Vorteile haben.
Gemäß einer der in gezeigten bevorzugten Ausführungsformen kann das Mehrschichtprodukt 1 mindestens eine Nanofaserschicht 2 und mindestens eine Substratschicht 3 umfassen. Die Nanofaserschicht 2 und / oder die Substratschicht 3 können Wirkstoffe enthalten, wie z. B. Wirkstoffe, die Bakterien / Viren abtöten, um die Behandlung und / oder Regeneration beschädigter Gewebe durch den Patienten zu beschleunigen. In einer solchen Anordnung kann die Substratschicht 3 sowohl einen mechanischen als auch einen chemischen Schutz der Nanofaserschicht 2 bereitstellen, sie kann die Nanofaserschicht 2 mechanisch unterstützen und / oder sie kann dem Patienten einen größeren Komfort bieten. Dank der Substratschicht 3 muss die Nanofaserschicht nicht dick genug sein, um beispielsweise als Filtermembranen verwendet zu werden und / oder Verletzungen hinsichtlich mechanischer Beständigkeit und / oder Festigkeit abzudecken. Eine dünnere Nanofaserschicht 2 kann die Kosten des Mehrschichtprodukts 1 senken, die wirtschaftlich attraktiv sein können. Darüber hinaus kann die Substratschicht 3 als primär Grobfilter dienen, die Wahrscheinlichkeit der Verstopfung des Nanofaserschicht 2 von der Umgebung des Patienten durch Verunreinigungen von Mikrometermaßstab verringern kann.
Das Mehrschichtprodukt kann einen synergistischen Effekt verwenden, der durch Zusammensetzen von mindestens zwei verschiedenen Schichten eines Mehrschichtprodukts erhalten wird. Die Eigenschaften des Mehrschichtprodukts sind nicht nur die Summe der Eigenschaften der einzelnen Schichten, sondern wie der folgende Text zeigt, können die Eigenschaften mindestens einer Schicht die Eigenschaften mindestens einer anderen Schicht des Mehrschichtprodukts synergistisch unterstützen.
Ein Beispiel kann ein Mehrschichtprodukt sein, das mindestens eine Schicht des Substrats 3 enthält, das beispielsweise aus Gaze, Textil und / oder anderem Verbandmaterial besteht, und mindestens eine Nanofaserschicht 2, die Fasern aus mindestens einem Polymer enthält, wie z. B. Polymerfasern auf der Basis von Polycaprolacton, Polymilchsäure, Polyvinylalkohol und / oder ein anderes Polymer. Die Substratschicht 3 kann einen chemischen und / oder mechanischen Schutz gegen Beschädigung der Nanofaserschicht 2 und Festigkeit bieten , um ein Reißen und / oder eine andere Beschädigung der Nanofaserschicht 2 zu verhindern. Die Substratschicht 3 , z. B. Gaze, ermöglicht eine einfachere Handhabung und genauere Anwendung des Mehrschichtprodukts als dies bei der Nanofaserschicht 2 allein der Fall wäre. Darüber hinaus kann die Struktur der Substratschicht 3 , in diesem Fall z. B. Gaze, der Nanofaserschicht 2 eine größere 3D- Struktur verleihen, was in einigen Fällen den Heilungsprozess, die Filtrationseigenschaften der Nanofaserschicht 2 und die weitere Optimierung der Nanofaserschicht 2 verbessern kann, was ohne Verwendung der Substratschicht 3 nicht möglich wäre.
In einer anderen Ausführungsform gemäß kann sich die Substratschicht 3 über und / oder unter der Nanofaserschicht 2 befinden. Die Nanofaserschicht 2 und / oder die Substratschicht 3 können auf einer anderen Schicht des Mehrschichtprodukts 1 angeordnet sein, so dass das Mehrschichtprodukt 1 mehr als zwei, drei, vier und / oder sogar mehr Schichten enthalten kann, wobei mindestens zwei Schichten vorliegen unterschiedliche Struktur, Materialzusammensetzung, Dicke, chemische Eigenschaften, mechanische Eigenschaften und / oder andere Eigenschaften aufweisen. Das Verfahren zum Schichten von Schichten mit unterschiedlichen Eigenschaften kann einzigartige Eigenschaften des Mehrschichtprodukts 1 bereitstellen, wie z. B. Individualisierung des Mehrschichtprodukts 1 hinsichtlich Verwendungsmethode, Art und Phase der Behandlung, Design spezifischer Wirkstofffreisetzungseigenschaften, Schaffung einer optimalen Heilungsumgebung usw. und / oder Schichtverfahren können ermöglichen, dass verschiedene Arten von Schichten, die ansonsten nicht kompatibel sind, in einem Mehrschichtprodukt 1 enthalten sind. Durch Schichtung von Schichten mit unterschiedlichen Eigenschaften kann eine mechanische Trennung der Wirkstoffe in den einzelnen Schichten erreicht werden, die zum Kombinieren nicht geeignet wären.
Gemäß einer anderen Ausführungsform in können zwei oder mehr Substratschichten 3a und 3b übereinander gestapelt sein, wobei jede der Substratschichten 3a und 3b unterschiedliche und / oder dieselben physikalischen und / oder chemischen Parameter/Charakteristiken aufweisen kann. Beispielsweise kann eine der Substratschichten 3a eine Faserstruktur aufweisen, während die andere Schicht des Substrats 3b die Eigenschaften eines Schaummaterials aufweisen kann. Dieses System kann besonders vorteilhaft sein, wenn die einzelnen Substratschichten 3a und 3b unterschiedliche physikalisch-chemische Eigenschaften aufweisen. Ein Beispiel ist die Verwendung, bei der die oberste Schicht des Substrats 3b hydrophobe Eigenschaften aufweist und somit verhindert, dass Wassertröpfchen in die Struktur des Mehrschichtprodukts 1 gelangen, während die Nanofaserschicht 2 und die Substratschicht 3a hydrophil sind und das Exsudat und andere unerwünschte Flüssigkeiten ablassen von der Patientenwunde. Der Begriff Eigenschaften, Parameter und / oder Merkmal hat in diesem Text dieselbe Bedeutung, wenn der Text nichts anderes definiert.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform von kann das Mehrschichtprodukt 1 zwei oder mehr Nanofaserschichten 2a und 2b übereinander umfassen, wobei jede der Nanofaserschichten 2 unterschiedliche und / oder die gleichen physikalischen und chemischen Eigenschaften aufweisen kann. Ein Anwendungsbeispiel kann eine Nanofaserschicht 2b sein, die mit dem Patienten in Kontakt steht und in den ersten Stufen eine oder mehrere Arten von Wirkstoffen freisetzen kann, die für die erste Stufe der Behandlung geeignet sind. Diese Nanofaserschicht 2b kann beispielsweise Polyvinylalkohol (PVA) enthalten und zerfällt innerhalb weniger Stunden bis Tage nach Beginn der Verwendung. Anschließend können jedoch die vollen Vorteile der zweiten Nanofaserschicht 2a in nachfolgenden Stadien der Behandlung realisiert werden, wenn unterschiedliche Wirkstoffsätze und / oder unterschiedliche Wirkstoffkonzentrationen freigesetzt werden müssen. Außerdem kann die obere Nanofaserschicht 2a mit größerer Entfernung vom Körper des Patienten einen Schutz gegen Viren und / oder Bakterien bieten, die während mindestens eines Teils der Behandlung in den Körper des Patienten eindringen.
In einer anderen möglichen Ausführungsform in kann das Mehrschichtprodukt 1 mindestens eine Nanofaserschicht 2 , mindestens eine Substratschicht 3 und / oder eine mechanische Trägerschicht 4 umfassen, die die Form und / oder den mechanischen Schutz des Mehrschichtprodukts 1 bestimmen. Ein Beispiel für eine mechanische Trägerschicht 4 kann ein thermoplastisches Polymer sein. Die mechanische Stützschicht 4 zeichnet sich dadurch aus, dass, wenn der Streifen der mechanischen Stützschicht 4 mit einer Breite von 5 cm, einer Höhe von 11 cm und einer solchen Dicke, dass die mechanische Stützschicht 4 in dem Mehrschichtprodukt 1 verwendet wird, darin gehalten wird eine vertikale Position, in der ein Zentimeter des unteren Endes eines Streifens der mechanischen Stützschicht 4 fixiert ist, um dann die Oberkante (oberes schmales Ende) des gegebenen Streifens der mechanischen Stützschicht 4 um 30° von der abzulenken vertikale Achse ist es erforderlich, eine Kraft von mehr als 1 N oder mehr als 5 N oder mehr als 10 N oder im Bereich von 1 N bis 10.000 N oder von 1 N bis 100 N aufzubringen während mindestens eines Teils des Biegevorgangs und / oder während mindestens eines Biegevorgangs oder um den Streifen der mechanischen Stützschicht 4 zu biegen, muss eine Arbeit von mehr als 0,05 J oder mehr als 0,2 J oder mehr als 0,5 J oder im Bereich von 0,05 J bis 500 J oder von 0,05 J bis 5 J durchgeführt werden, oder die mechanische Stützschicht 4 kann nicht ohne sichtbare Risse oder direkten Bruch des Streifens gebogen werden. Der Biegetest soll an dem Streifen durchgeführt werden, wobei die Temperatur des Streifens während des Tests 23±1 °C beträgt.
Dieser Steifheitsparameter kann der Hauptunterschied zwischen den mechanischen Stützschichten 4 und der Substratschicht 3 sein, die in einem ähnlichen Test nicht in der Lage wären, eine gerade vertikale Position selbst aufrechtzuerhalten, und / oder weniger als 0,05 J erforderlich wären, um das Ende abzulenken von einem Streifen der Substratschicht 3 (5 cm x 11 cm und Dicke der Substratschicht 3) kann die Substratschicht 3 im Allgemeinen nicht bei einer Biegung von weniger als 30° gebrochen werden. Die mechanische Trägerschicht 4 kann entfernt und / oder von / zu dem Rest des Mehrschichtprodukts 1 hinzugefügt werden. Gemäß einer Ausführungsform können auch eine andere oder mehrere Schichten, wie die Substratschicht 3 und / oder die Nanofaserschicht 2 , zu dem Mehrschichtprodukt 1 hinzugefügt und / oder von diesem entfernt werden. Die mechanische Trägerschicht 4 kann Material mit Metall enthalten, das Gips, mindestens eine organische Komponente (z. B. Baumwollfasern, Seidenfasern), eine polymere Komponente, mindestens eine thermoplastische Komponente (z. B. ein thermoplastisches Polymer) und / oder eine andere enthält. Die mechanische Trägerschicht 4 kann thermoplastische Eigenschaften aufweisen, kann zumindest teilweise starr sein, kann zumindest teilweise flexibel sein und / oder kann ein Formgedächtnis aufweisen (das Material kann bei geringfügiger Verformung im Raum zumindest teilweise in seine ursprüngliche Form zurückkehren Temperatur). Die mechanische Trägerschicht 4 kann ein poröses Material und / oder ein Material sein, das Löcher enthält, durch die Luft und / oder Flüssigkeit strömen können.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Mehrschichtprodukt 1 mindestens eine Schicht der mechanischen Trägerschicht 4 mit Öffnungen enthalten, um zu ermöglichen, für eine Luft und / oder Flüssigkeiten durchlässig zu sein. Beispielsweise kann poröses thermoplastisches Material als mechanische Trägerschicht 4 in Kombination mit mindestens einer Substratschicht 3 und mindestens einer Nanofaserschicht 2 als Mehrschichtprodukt 1 zur Filtration von Verunreinigungen aus der Umgebung verwendet werden, die als persönliche Schutzausrüstung verwendet werden können in staubigen und kontaminierten Umgebungen.
Die Substratschicht 3 kann Fasern mit einem Durchmesser von Einheiten von Mikrometern bis zu einigen zehn Mikrometern enthalten. Die Substratschicht 3 kann auch Poren (Öffnungen) enthalten, wobei eine Kugel und / oder ein Kreis mit einem Durchmesser in einem Bereich von 0,02 mm bis 2 mm oder von 0,1 mm bis 30 mm oder von 0,5 mm bis 2 mm oder mehr sein können eingeschrieben (Porendurchmesser) in mindestens 20% oder 40% oder 60% oder 80% aller Poren über 50 nm Durchmesser. Der Porendurchmesser kann aus dem Bild des Elektronenmikroskops bestimmt werden, wobei die Tiefe der Bildanalyse 25 ± 5 µm beträgt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Substratschicht 2 aus Polymer als „Schaum“ -Struktur gebildet sein, wobei bis zu mindestens 20% oder 40% oder 60% oder 80% aller Poren einen Durchmesser in einem Bereich von 200 um bis aufweisen können 6000 oder von 50 um bis 2000 um oder von 20 um bis 1000 um oder von 50 um bis 700 um oder von 100 um bis 300 um. Wobei Poren mit einem Durchmesser unter 50 nm nicht zur Anzahl aller Poren gezählt werden.
Gemäß einer Ausführungsform können die Substratschicht 3 und / oder die mechanische Trägerschicht 4 zumindest teilweise flexibel sein, z. B. kann sie auf andere Weise gebogen, gedehnt und / oder geformt sein, um die Krümmung der Oberfläche zu kopieren, auf die das Mehrschichtprodukt 1 aufgebracht wird. Die Größe und / oder Form der beteiligten Poren kann auch in Abhängigkeit von der Größe und / oder Form des Substrats und den einwirkenden äußeren Kräften variieren.
In einer Ausführungsform kann die Substratschicht 3 ein gewebtes oder nicht gewebtes Gewebe/ Schicht sein, z. B. Spinnvlies, Gaze, anderes abdeckendes Textilmaterial, perforierte Polymerschicht, als Gewebe gestrickte Polymerfasern, Polymerschicht ohne Perforation und / oder anderes Material wird für Wundauflagen verwendet. Die Substratschicht kann aus natürlichen Materialien wie Baumwolle, Seide, Cellulose, auch synthetischen Polymeren und / oder deren Kombination bestehen. Synthetisches Polymer kann z. B. Polyurethan, Cellulose, Nylon, Vinyl, Viskose, Polypropylen, Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polymilchsäure, Latex, verschiedene Arten von Acrylaten, Methacrylaten, Epoxyverbindungen und / oder andere sein.
Gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform kann die Substratschicht 3 Fasern mit einem Durchmesser im Bereich von 5 µm bis 700 µm oder von 5 µm bis 200 µm oder von 10 µm bis 500 µm oder von 50 bis 300 µm enthalten.
Die Benetzbarkeit kann durch Messen eines Kontaktwinkels α des auf der Testoberfläche 30 befindlichen Wassertropfens 29 bestimmt werden. Da ein Teil der Testoberfläche 30 hydrophil sein kann, muss der Kontaktwinkel 0,1s nachdem der Wassertropfen 29 die Testoberfläche 30 berührt hat, gemessen werden. Die Oberflächenenergie des Festkörpers σS wirkt entlang der Testoberfläche 30 . Die Fest-Flüssig-Grenzflächenenergie σSL wirkt entgegengesetzt zur Oberflächenenergie des Feststoffs σS, und die Oberflächenspannung σL des Tropfens 29 wirkt tangential zur Oberfläche des Tropfens. Dies kann durch eine einfache Skalargleichung beschrieben werden. Der Kontaktwinkel α ist definiert als der Winkel zwischen definierten σSL und σL. Die hydrophile Oberfläche hat einen Kontaktwinkel α im Bereich von 0° bis 90° und die hydrophobe Oberfläche hat einen Kontaktwinkel α von mehr als 90° bis 180°.
Die Benetzbarkeit (Hydrophilie / Hydrophobizität) der Substratschicht 3 und / oder der Nanofaserschicht 2 kann die Entfernung von Exsudaten aus der Wunde beeinflussen, was auch den Heilungsprozess verbessern und eine Wundinfektion verhindern kann. Die Substratschicht 3 und / oder die Nanofaserschicht 2 können einen Kontaktwinkel im Bereich von 10° bis 120° oder von 20° bis 115° oder von 30° bis 90° oder von 10° bis 60° oder von 5° aufweisen bis 40° oder von 50° bis 90° oder von 90° bis 160°.
Für die Schicht, die mit dem Patienten in Kontakt steht, um das Exsudat abzulassen, ist es geeignet, eine Substratschicht 3 und / oder die Nanofaserschicht 2 mit hydrophilen Eigenschaften oder mit einem Kontaktwinkel von nur 120° auszuwählen. Die Schicht, die mit dem Patienten in Kontakt steht, um die Exsudate abzulassen, kann einen Kontaktwinkel in einem Bereich von 10° bis 120° aufweisen, so dass die Zellen nicht von der Nanofaserschicht 2 oder der Substratschicht 3 im wässrigen Medium abgestoßen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Körper des Patienten durch das Mehrschichtprodukt 1 vor dem Eindringen von Viren und Bakterien in den Körper geschützt, und das Mehrschichtprodukt 1 haftet möglicherweise nicht gleichzeitig an der Wunde.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Nanofaserschicht 2 aus zufällig orientierten Polymerfasern gebildet sein, die somit die Struktur eines Gewebes, z. B. Epithel, nachahmen und somit den Heilungsprozess verbessern können.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Nanofaserschicht 2 durch orientierte Fasern gebildet werden, vorzugsweise in einer bestimmten Richtung. Die Orientierung der Polymer-Nanofasern kann beispielsweise durch Drehen des Kollektors mit einer Umfangsdrehzahl im Bereich von 10 cm · s ^-1 bis 600 cm · s ^-1 oder von 20 cm s · ^-1 bis 200 cm · s ^-1 oder 30 cm · s ^-1 bis 100 cm · s ^-1 verarbeitet werden. Eine weitere Ausführungsform einer organisierten Struktur, die eine Gerüststruktur bildet, kann verarbeitet werden, indem Fasern zu einer vordefinierten Struktur, z. B. einer Textilstruktur, gestrickt werden. Orientierte Fasern können zur Regeneration von Gewebe geeignet sein, das von Nervenzellen erzeugt wird, die eine parallele Faserstruktur bevorzugen.
Die Nanofaserschicht 2 kann eine oder mehrere Arten von Polymeren umfassen, z. B.: Polycaprolacton (PCL), Polyvinylalkohol (PVA), Chtosan, Nylon, Cellulose, Vinyl, Polyvinylbutyral (PVB), Polyactrylnitril, Polyethylenglykol), Poly (N-isopropylacrylamid), Poly (N-2-hydroxypropyl) methacrylamid), Polypropylen, Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polymilchsäure, Latex, verschiedene Arten von Acrylaten, Methacrylaten und / oder anderen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Nanofaserschicht 2 aus einem biokompatiblen Material und / oder einem biologisch abbaubaren Polymermaterial bestehen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann die Nanofaserschicht 2 zumindest teilweise gebildet sein (kann ein Polymer enthalten), wobei mindestens 60% oder 80% der Moleküle des Polymers durch eine Anzahl von Estergruppen von 50 bis 2000 oder von 70 charakterisiert sein können bis 1500 oder von 70 bis 1200 oder von 80 bis 800 durch eine Anzahl von Hydroxyl-OH-Gruppen in einem Bereich von 50 bis 9000 oder von 80 bis 8300 oder von 500 bis 8000 oder von 2500 bis 8200 und / oder durch eine Isocyanatzahl in der Bereich von 10 bis 300 oder von 10 bis 90 oder von 15 bis 70 oder von 15 bis 60, wenn die in der Nanofaserschicht 2 gebundenen oder enthaltenen Wirkstoffe nicht berücksichtigt werden.
Die Polymerfasern der Nanofaserschicht 2 in mindestens einer der bevorzugten Ausführungsformen können durch die Anzahl der Isocyanatgruppen (Isocyanatzahl) charakterisiert werden. Die Isocyanatzahl basiert immer auf einem Molekül, d.h. einer Polymerkette.
Das durchschnittliche Molekulargewicht, auch als Mw bekannt, des mindestens einen in der Nanofaserschicht 2 enthaltenen Polymers kann, wenn die Moleküle des Wirkstoffs nicht berücksichtigt werden, in einem Bereich von 10.000 bis 600.000 oder von 44.000 bis 400.000 oder von 80.000 bis 300.000 liegen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das zur Bildung der Nanofaserschicht 2 verwendete Polymer, wie PVA, durch einen Hydrolysegrad der Polymerkette charakterisiert werden. Der Hydrolysegrad des Polymers kann in einem Bereich von 70% bis 99% oder von 75% bis 90% oder von 84% bis 90% gemäß USP für mindestens 50% oder 70% oder 90% solcher eingeschlossenen Polymerketten liegen in der Nanofaserschicht 2 . Dieser Parameter kann die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Nanofaserschicht 2 wie Abbaubarkeit, Löslichkeit, Anzahl der OH-Gruppen im Molekül usw. modifizieren und dadurch sowohl die Chemie der gebildeten Schicht, die dieses Polymer enthält, als auch ihre mechanischen Eigenschaften beeinflussen.
Die Nanofaserschicht 2 und / oder die Substratschicht 3 können auch auf verschiedene Weise mit einem Wirkstoff 5 angereichert werden, wie in den und gezeigt. Die zeigt Querschnittsansicht einer Faser 13 , die durch Klebung System 8 angereichert werden kann, wobei ein Wirkstoff 5b auf einer Oberfläche eine Struktur von mindestens einer Schicht geklebt werden kann, die in der ist es die Oberfläche der Faser 13 z. B. in einer Nanofaserschicht enthalten. Das Adhäsionssystem 8 kann aufgrund der strukturellen und / oder chemischen Eigenschaften der Schichtoberfläche erzeugt werden, beispielsweise aufgrund einer hohen Oberflächenrauheit, einer Polarität einer funktionellen chemischen Gruppe auf der Strukturoberfläche, einer Elektronegativität der einzelnen Elemente auf der Strukturoberfläche, die Wechselwirkungen zwischen dem Wirkstoff 5b und der Faser 13 . In dem Adhäsionssystem 8 wird keine chemische Bindung zwischen dem Wirkstoff 5b und der zB Faser 13 erzeugt. Ein anderes Beispiel einer Schichtanreicherung mit dem Wirkstoff 5 kann ein Bindungssystem 10 sein, wobei der Wirkstoff 5a durch eine chemische Bindung 6 chemisch an die Oberfläche der Schichtstruktur gebunden sein kann, wie beispielsweise an die Faser 13, z. B. in der Nanofaserschicht enthalten. Der Wirkstoff 5a kann direkt und / oder über ein oder mehrere Moleküle an die Faser 13 gebunden sein, z. B. über ein Protein, eine Aminosäure, einen Biotin-Avidin- Komplex, gegebenenfalls mit einem Antikörper.
Ein weiteres Beispiel Anreichern Mehrschichtprodukt, wie beispielsweise der Nanofaserschicht Anreichern 2 mit Wirkstoffe 5 kann die Bildung eines Einkapselungssystems sein 9 , wobei der Wirkstoff 5c zumindest sein kann in dem Material der mehrschichtigen Produkts Schicht z. B. in der Faser teilweise eingekapselt 13 , wie durch die Einkapselung gezeigtes System 9 in der .
Ein weiteres Beispiel für die Anreicherung der Nanofaserschicht und / oder der Substratschicht durch den Wirkstoff 5 kann die Bildung des Inkorporationssystems 7 sein, wie in gezeigt, wobei der Wirkstoff 5 zumindest teilweise inkorporiert (eingefangen) sein kann in einer Schichtstruktur 11 z. B. Nanofaserschicht und / oder der Substratschicht. Die Schichtstruktur 11 , in der der Wirkstoff 5 eingeschlossen ist, kann beispielsweise durch Falten der Schicht, Poren und / oder Fasern der Nanofaserschicht und / oder der Substratschicht gebildet werden.
Die Dicke, ein Material und eine Struktur (wie die Faserschichtstruktur 11 ) einer Schicht, in der sich das Einbausystem 7 befindet, können die Freisetzungseigenschaften des Wirkstoffs 5 beeinflussen. Auch die Tiefe der Position des Einbausystems 7 in der Schichtstruktur 11 kann die Zeit beeinflussen, die benötigt wird, um die Hälfte der Menge des Wirkstoffs 5 freizusetzen (Freisetzungscharakteristik).
Die beschriebenen Mechanismen der Mehrschichtproduktanreicherung mit einem oder mehreren Arten von Wirkstoffen können unabhängig voneinander verwendet und / oder in einer oder mehreren Schichten des Mehrschichtprodukts kombiniert werden. Die Verwendung mehrerer Nanofaserschichten unterschiedlicher Dicke, die durch unterschiedliche Polymere mit unterschiedlichem Halbwertszeitabbau in einer bestimmten Umgebung gebildet werden, kann die Freisetzungseigenschaften von Wirkstoffen anpassen und ermöglicht ferner die Abgabe unterschiedlicher Wirkstoffe zu unterschiedlichen Verwendungszeiten der Mehrfachschicht Produkt, wie während der Wundheilung. Das Mehrschichtprodukt ist somit in der Lage, eine kontrollierte Langzeitfreisetzung des Wirkstoffs sicherzustellen, wobei ein Zeitintervall, in dem der Wirkstoff freigesetzt wird, und / oder die Menge des freigesetzten Wirkstoffs gesteuert werden kann.
Die Dicke der Nanofaserschicht kann eine wichtige Rolle dabei spielen, wie lange die Wirkstoffe in die Umwelt freigesetzt werden, beispielsweise in den Körper des Patienten. Die Dicke der Nanofaserschicht kann im Bereich von 30 µm bis 5.000 µm oder von 50 µm bis 3.000 µm oder von 50 µm bis 1.000 µm oder von 50 µm bis 800 µm oder von 150 µm bis 800 µm oder von 200 µm bis 800 µm liegen mit einem Basisgewicht von 0,1 g · m2 bis 100 g · m2 oder von 0,3 g · m2 bis 20 g · m2 oder von 0,3 g · m2 bis 15 g · m2 oder von 0,1 g · m2 bis 5 g · m2.
Der Wirkstoff kann während des Abbaus der Nanofaserschicht freigesetzt werden, verursacht durch die Wechselwirkung zwischen den Wirkstoffen und dem Körper des Patienten und / oder durch die Wechselwirkungen zwischen der Nanofaserschicht und einer Umgebung, wie z. B. Körperflüssigkeiten des Patienten, Feuchtigkeit der Luft, Temperatur, Lichtintensität und / oder andere. Die Menge des freigesetzten Wirkstoffs kann während des langen Zeitraums nahezu konstant sein, z. B. für mehrere Stunden, Tage, Wochen und / oder Monate. Mindestens 50% eines Gesamtgewichts des Wirkstoffs in mindestens einer der Nanofaserschichten des Mehrschichtprodukts können über einen Zeitraum von 5 Minuten bis 300 Stunden oder 10 Minuten bis 100 Stunden oder 20 Minuten freigesetzt werden bis 72 Stunden oder von 3 Tagen bis 900 Tagen oder von 5 Tagen bis 400 Tagen oder von 5 Tagen bis 30 Tagen oder von 300 Tagen bis 1000 Tagen, da das Mehrschichtprodukt verwendet wird.
Der Wirkstoff kann ein spezifisches oder mehrere bioaktive Moleküle sein, z. B. spezifische Wachstumsfaktoren. Gemäß einer Ausführungsform kann der Wachstumsfaktor ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus vaskulärem endothelialem Wachstumsfaktor (VEGF), basischem Fibroblasten-Wachstumsfaktor (bFGF), insulinähnlichem Wachstumsfaktor (IGF), Plazentawachstumsfaktor (PIGF), Angl, Blutplättchen abgeleiteter Wachstumsfaktor-BB (PDGF-BB) und transformierender Wachstumsfaktor β (TGF-β), menschlicher epidermaler Wachstumsfaktor (hEGF), Keratinozyten-Wachstumsfaktor und Kombinationen davon. In einigen Ausführungsformen ist der Wachstumsfaktor VEGF. Wie der Durchschnittsfachmann erkennen würde, sind verschiedene andere bioaktive Moleküle und / oder deren Mischung, z. B. in den Blutplättchen enthalten, wobei mindestens ein Teil der Blutplättchen als bioaktive Moleküle verwendet werden kann.
Gemäß einer anderen Ausführungsform können ein oder mehrere Wirkstoffe verwendet werden, die in der Lage sind, beschädigtes Gewebe wie hierin definiert zu behandeln, eine Infektion zu verhindern, Blutungen aus der Wunde zu unterdrücken und / oder bioaktive Moleküle mit einem anderen Behandlungseffekt zu verwenden. Kann z. B. als entzündungshemmendes Mittel oder als Antibiotikum verwendet werden. Beispiele für entzündungshemmende Mittel, die für die vorgestellten Produkte verwendet werden können, aber nicht darauf beschränkt sind, können sein: z. B.: Steroidale entzündungshemmende Mittel wie Betamethason, Triamcinolon-Dexamethason, Prednison, Mometason, Fluticason, Beclomethason, Flunisolid und Budesonid; und nichtsteroidale entzündungshemmende Mittel wie Fenoprofen, Flurbiprofen, Ibuprofen, Ketoprofen, Naproxen, Oxaprozin, Diclofenac, Etodolac, Indomethacin, Ketorolac, Nabumeton, Sulindac-Tolmetin-Meclofenamat, Mefenamsäure, Mefenaminsäure und Mefenaminsäure.
Verschiedene Antibiotika können auch als bioaktive Moleküle (Wirkstoff) eingesetzt werden, wie z. B.: Amikacin, Gentamycin, Kanamycin, Neomycin, Netilmicin, Paromomycin, Streptomycin oder Tobramycin; Carbapeneme wie Ertapenem, Imipenem, Meropenem; Chloramphenicol; Fluorchinolone wie Ciprofloxacin, Gatifloxacin, Gemifloxacin, Grepafloxacin, Levofloxacin, Lomefloxacin, Moxifloxacin, Norfloxacin, Ofloxacin, Sparfloxacin oder Trovafoxacin; Glycopeptide wie Vancomycin; Lincosamide wie Clindamycin; Makrolide / Ketolide wie Azithromycin, Clarithromycin, Dirithromycin, Erythromycin oder Telithromycin; Cephalosporine wie Cefadroxil, Cefazolin, Cephalexin, Cephalothin, Cephapirin, Cephradin, Cefaclor, Cefamandol, Cefonicid, Cefotetan, Cefoxitin, Cefprozil, Cefuroxim, Loracarbef Ceftriaxon oder Cefepim; Monobactame wie Aztreonam; Nitroimidazole wie Metronidazol; Oxazolidinone wie Linezolid; Penicilline wie Amoxicillin, Amoxicillin / Clavulanat, Ampicillin, Ampicillin / Sulbactam, Bacampicillin, Carbenicillin, Cloxacillin, Dicloxacillin, Methicillin, Mezlocillin, Nafcillin, Oxacillin, Penicillin G, Penicillin V, Piperacillin, Ticarac / Clavulanat; Streptogramine wie Chinupristin / Dalfopristin; Sulfonamid / Folat-Antagonisten wie Sulfamethoxazol / Trimethoprim; Tetracycline wie Demeclocyclin, Doxycyclin, Minocyclin oder Tetracyclin; Azol-Antimykotika wie Clotrimazol, Fluconazol, Itraconazol, Ketoconazol, Miconazol oder Voriconazol; Polyen-Antimykotika wie Amphotericin B oder Nystatin; Echinocandin-Antimykotika wie Caspofungin oder Micafungin oder andere Antimykotika wie Ciclopirox, Flucytosin, Griseofulvin oder Terbinafme.
Analgetische und / oder anästhetische bioaktive Moleküle können verwendet werden. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Analgetikum“ auf Mittel, die zur Schmerzlinderung verwendet werden, und kann in einigen Ausführungsformen austauschbar mit dem Begriff „entzündungshemmendes Mittel“ verwendet werden, so dass der Begriff Analgetika die beispielhaften entzündungshemmenden Mittel einschließen kann hierin beschrieben. Beispielhafte Analgetika, die gemäß dem gegenwärtig offenbarten Gegenstand verwendet werden, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein: Paracetamol und nichtsteroidale entzündungshemmende Mittel, COX-2-lnhibitoren und Opiate, wie Morphin und Morphinomimetika.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Anästhetikum“ auf Mittel, die verwendet werden, um einen reversiblen Gefühlsverlust beim Subjekt zu verursachen, und kann dadurch verwendet werden, um Schmerzen zu lindern. Beispielhafte Anästhetika, die gemäß dem gegenwärtig offenbarten Gegenstand verwendet werden können, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Lokalanästhetika wie Procain, Amethocain, Kokain, Lidocain, Prilocain, Bupivicain, Levobupivicain, Ropivacain, Mepivacain und Dibucain.
Das mehrschichtige Produkt kann Zellen und / oder seinen Teil entweder vom Patienten (autolog) oder von einer anderen Quelle enthalten, um den Heilungsprozess zu beschleunigen und zu verbessern. Beispiele sind Stammzellen, Blutplättchen und / oder andere zumindest teilweise differenzierte Zellen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform können Nanopartikel, Ionen und / oder Verbindungen eines oder mehrerer dieser Elemente als Wirkstoff verwendet werden. Ein solcher Wirkstoff kann antibakterielle und / oder antivirale (antivirale) Wirkungen haben, die den Heilungsprozess verbessern oder das Eindringen von Bakterien und Viren in den Körper des Patienten (menschlicher oder tierischer Körper) verhindern können.
Als antiviraler und / oder antibakterieller Wirkstoff können beispielsweise chlorionenhaltige Substanzen wie Salz (NaCI), Jod, aktives Silber, kupferionenhaltige Substanzen, Substanzen auf Basis verschiedener Alkohole wie Methanol, Ethanol, Isopropanol verwendet werden; Aldehyde wie Glutaraldehyd, Orthophthalaldehyd; Oxidationsmittel, zB: Natriumhypochlorit, Chloramin, Chloramin T, Chlordioxid, Wasserstoffperoxid, Jod, saures elektrolysiertes Wasser, Peressigsäure, Ameisensäure, Kaliumpermanganat, Kaliumhydrogenpersulfat; phenolische Substanzen wie: Phenol, o-Phenylphenol, Chloroxyphenol, Hexachlorphenol, Thymol; quaternäre Ammoniumverbindungen wie Benzalkoniumchlorid und / oder andere wie Polyaminopropylbiguanid, Polyvinylpyrrolidon, Aceton usw.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann Povidonumiododatum und / oder eine Lösung davon als antiviraler und / oder antibakterieller Wirkstoff zusammen mit mindestens einem der folgenden Stoffe verwendet werden: Glycerin, Nonoxinol, Zitronensäure, Natriumhydrogenphosphat, Wasser, Natriumhydroxid, auch bekannt als Betadin.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das antivirale und / oder antibakterielle Mittel eingekapselt, haftend, gebunden und / oder in mindestens eine Schicht des Mehrschichtprodukts eingebaut sein, wodurch der Wirkstoff in und / oder in die Umgebung um mindestens einen Teil von freigesetzt werden kann den Körper des Patienten während der Verwendung des mehrschichtigen Produkts.
Vorteilhafterweise kann der antivirale und / oder antibakterielle Wirkstoff in mindestens eine Nanofaserschicht eingekapselt, anhaftend, gebunden und / oder eingebaut sein und somit diese Schicht des Mehrschichtprodukts anreichern, so dass diese Wirkstoffe auf kontrollierte Weise in die freigesetzt werden können Körper und / oder Umgebung des Patienten für den Zeitraum des Beginns der Verwendung des mehrschichtigen Produkts auf 30 Tage oder 12 Tage oder 3 Tage oder 24 Stunden oder 12 Stunden oder 8 Stunden oder 6 Stunden oder 3 Stunden oder 1 Stunde oder 20 Minuten. Aufgrund der Umwelt kann es zu einem allmählichen Abbau der Nanofaserschicht kommen, was zu einer kontrollierten Freisetzung von Wirkstoffen führt. Die Art des verwendeten Polymers, das System, mit dem die Schicht angereichert wurde, die Struktur der Schicht, ihre Dicke und Oberflächenbehandlung haben einen grundlegenden Einfluss auf die Freisetzungseigenschaften des Wirkstoffs, während die chemische Zusammensetzung, Menge, Gewicht und Größe von der Wirkstoff oder Wirkstoffmoleküle Wirkstoffe. Es ist somit möglich, das Mehrschichtprodukt so anzupassen, dass während der Verwendung ein oder mehrere Wirkstoffe anfänglich in einer definierten Konzentration freigesetzt werden und nach einer bestimmten Verwendungsdauer andere Wirkstoffe in den gewünschten Konzentrationen freigesetzt werden können. Der Vorteil der Nanofaserschicht ist insbesondere die Tatsache, dass die Freisetzung des Wirkstoffs über einen langen Zeitraum und / oder in nahezu konstanter Konzentration erfolgen kann.
Darüber hinaus ist es aufgrund der großen aktiven Oberfläche der Nanofaserschicht möglich, den Wirkstoff auch in hohen Konzentrationen freizusetzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Mehrschichtprodukt als Hautabdeckung verwendet werden.
In einer anderen Ausführungsform kann das Mehrschichtprodukt als Filter, Vorhang und / oder andere Membran verwendet werden, die einen menschlichen / tierischen Körper vor dem Einatmen gesundheitsgefährdender Bakterien und Viren schützt, im Folgenden als Filtermembran bezeichnet.
Dank eines dichten Netzwerks von Nanofasern kann die Filtermembran Partikel einfangen, die herkömmliche Textilien nicht einfangen könnten. Die Nanofaserschicht der Filtermembran kann in der Lage sein, mindestens 60% oder 80% oder 90% oder 96% oder mehr als 99% der Partikel von 10 nm und größer oder von 30 nm und größer oder von 50 nm und größer oder zu erfassen von 70 nm und größer oder von 100 nm und größer oder von 200 nm und größer, z. B. bis 2 mm, in einem wässrigen und / oder gasförmigen Medium.
Das Mehrschichtprodukt kann verschiedene Substratschichten und / oder Nanofaserschichten kombinieren, wodurch die unterschiedlichen mechanischen und chemischen Eigenschaften einzelner Schichten ausgenutzt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann eine der Schichten, z. B. eine Nanofaserschicht, die vorzugsweise aus Polyvinylbutyral-Nanofasern gebildet ist, einen hydrophoben Charakter haben, der auf die Oberflächenladung der Schicht zurückzuführen ist. Aufgrund dieser Oberflächenladung können Tröpfchen, die Bakterien und Viruspartikel enthalten, von der Filtermembran abgestoßen werden, oder das Eindringen von Tröpfchen durch die Nanofaserschicht ist aufgrund der Dichte des Nanofasernetzwerks und seiner Oberflächenladung erheblich schwieriger. Somit ist leicht zu erkennen, dass die Konzentration der Kontamination, die in den Körper des Benutzers (Mensch / Tier) eindringen könnte, stark verringert ist. Weiterhin ist es möglich, diese Schicht mit einer Nanofaserschicht zu kombinieren, die einen hydrophilen Charakter hat und vorzugsweise ein Polyvinylalkoholpolymer enthält, wodurch erreicht werden kann, dass die verringerte Konzentration an bakterieller und viraler Kontamination, die in die hydrophobe Nanofaserschicht eingedrungen ist, weiter ist reduziert durch die verbleibenden Tröpfchen, die in die hydrophile Schicht einweichen, wodurch die Konzentration möglicher Verunreinigungen weiter verringert wird. Eine solche Schichtung der hydrophilen und hydrophoben Nanofaserschichten kann mehrmals wiederholt werden. Vorzugsweise befindet sich die mindestens eine hydrophile Schicht näher am Benutzer hinter der hydrophoben Schicht, um die Effizienz und Filtrationseffizienz so lange wie möglich auf einem hohen Niveau zu halten.
Eine andere Ausführungsform kann mindestens eine Nanofaser- und / oder Substratschicht verwenden, die mit mindestens einem antibakteriellen und / oder antiviralen Wirkstoff angereichert ist, um ein mehrschichtiges Produkt zu erzeugen, das eine Filtermembran bildet. Dadurch können Bakterien und Viren eliminiert und / oder inaktiviert werden, wodurch das Risiko einer Kontamination des Benutzers verringert wird. Ein weiterer Vorteil ist möglicherweise, dass eine solche Filtermembran nicht am Körper des Benutzers abgedichtet werden muss. In dieser Ausführungsform kann mindestens einer der Wirkstoffe freigesetzt werden, um ein Mikroklima in unmittelbarer Nähe von mindestens einem Teil des Benutzers zu erzeugen, in dem Bakterien und Viren abgetötet oder inaktiviert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Nanofasermembran durch zuvor beschriebene Wirkstoffsysteme mit antibakteriellen und / oder antiviralen Wirkstoffen angereichert werden, die während der Verwendung der Filtermembran freigesetzt werden, und die Luft kann und / oder zumindest teilweise nicht direkt durch die Filtermembran. Dank der Freisetzung des Wirkstoffs in die Nähe von mindestens einem Teil des Benutzers wird die kontaminierte Luft und / oder Flüssigkeit mit Dämpfen gemischt, die antivirale und / oder antibakterielle Wirkstoffe enthalten, und das Gesundheitsrisiko kann verringert werden. Beispielsweise können Wirkstoffdämpfe aus dem Mehrschichtprodukt mit Luft gemischt werden, die später in Luft eingeatmet wird, und die Luft kann zumindest teilweise sein. Ein weiterer Vorteil des mit antibakteriellem und / oder antiviralem Wirkstoff angereicherten Mehrschichtprodukts ist die Möglichkeit, eine dünne Nanofaserschicht mit einer Dicke von 20 µm bis 250 µm oder von 20 µm bis 150 |jm zu verwenden, dank der das Mehrschichtprodukt als Filtermembran dient verursachen nur minimalen Luftwiderstand beim Einatmen / Ausatmen, Ansammlung von Feuchtigkeit in der Gesichtsmaske / Tuch und erhöht somit den Bedienkomfort.
Vorteilhafterweise kann eine polymere Nanofaserschicht Polyvinylalkohol enthalten, PCL-Nanofasern und / oder andere polymere Fasern können zu diesem Zweck verwendet werden, wobei die Fasern selbst mit Wirkstoffen angereichert sein können, die das Adhäsionssystem, das Bindungssystem, das Einkapselungssystem bilden und / oder Die Nanofaserschicht kann das Inkorporationssystem mit Wirkstoffen enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Wirkstoff beispielsweise Betadin sein, das Povidonumiododatum, Salz (NaCI) und / oder einen anderen Wirkstoff und Ionen, einschließlich Jod und andere, enthält.
Im Fall der Verwendung von NaCl kann das Gewicht von NaCl in mindestens einer Schicht des Mehrschichtprodukts in einem Bereich von 0,05% bis 100% oder von 0,2% bis 70% oder von 0,2% bis 20% oder von 20% bis 70% des Gewichts des Polymers, das zur Erzeugung der Struktur dieser Schicht verwendet wurde. Ein Beispiel ist eine Nanofaserschicht aus PVA, die durch Spinnen einer Spinnlösung aus PVA gebildet wird, die durch Auflösen von z. B. 2 g PVA in Wasser gebildet wird. Wenn das Gewicht von NaCl in dieser Schicht 100% des Gewichts des verwendeten PVA-Polymers betragen soll, müssen 2 g NaCl zu der Spinnlösung von PVA gegeben werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Nanofaserschicht und / oder Substratschicht durch Betadin im Bereich von 0,01 % bis 100% oder von 0,05% bis 70% oder von 0,2% bis 20% oder von 20% bis 70% des Gewichts des Materials angereichert werden, wie PVA, PCL, verwendet, um eine Struktur der Schicht zu erzeugen, in der der Wirkstoff enthalten ist.
Diese bevorzugte Ausführungsform, die eine angereicherte PVA-Nanofaserschicht umfasst, weist mehrere Vorteile auf. Aufgrund der Tatsache, dass die PVA-Fasern aufgrund der ausgeatmeten Feuchtigkeit während des Gebrauchs allmählich abgebaut werden, wird die Freisetzung von Wirkstoffen aus der Nanofaserschicht in die Umwelt optimal gesteuert. Wenn der Benutzer einer erhöhten Aktivität ausgesetzt ist, nimmt die Atmungsintensität zu, was die Feuchtigkeit auf dem Mehrschichtprodukt erhöht, die Nanofaserschicht schneller abbaut und somit höhere Konzentrationen an Wirkstoffen freisetzt, wodurch eine ausreichende Konzentration an Wirkstoffen sichergestellt wird, um den Benutzer auch bei zu schützen Hohe Luftmengen strömen durch und um das Mehrschichtprodukt.
Solche Mehrschichtprodukte können eine oder mehrere Substratschichten und / oder eine mechanische Trägerschicht umfassen, wobei mindestens eine Nanofaserschicht dazwischen angeordnet ist, die den Schutz der Nanofaserschicht und auch ihres mechanischen Trägers gewährleistet.
In einer bevorzugten Ausführungsform können eine oder mehrere Schichten des Mehrschichtprodukts entfernt, hinzugefügt und / oder durch eine andere Schicht mit denselben oder unterschiedlichen chemischen, mechanischen Parametern ersetzt werden und / oder dieselben oder unterschiedliche ein oder mehrere Wirkstoffe enthalten. Beispielsweise kann die Zeit, für die das Mehrschichtprodukt als Filtermembran mit und / oder ohne Wirkstoff verwendet werden kann, durch Austausch mindestens einer Nanofaserschicht verlängert werden. In einer anderen Ausführungsform ist die Möglichkeit des Austauschs einer oder mehrerer Schichten des Mehrschichtprodukts auch vorteilhaft, wenn das Mehrschichtprodukt zur Abdeckung von Verletzungen des Benutzers wie Haut- und tieferen Gewebeverletzungen verwendet wird. Durch Ersetzen einer oder mehrerer oberer Schichten des Mehrschichtprodukts ist es möglich, die Eigenschaften dieses Abdeckmaterials einschließlich der mitgelieferten Wirkstoffe zu ändern, ohne dass das Mehrschichtprodukt vollständig entfernt werden muss. Dies kann z. B. folgende Vorteile haben: Verringerung des Kontaminationsrisikos bei Verletzungen, das sich erhöht, wenn die Verbände entfernt und die Wunde der Umwelt ausgesetzt werden. Ein mehrschichtiges Produkt kann auch verhindern, dass die Wunde durch Wechseln der Verbände nicht wiederholt geschädigt wird, und ein sehr wesentlicher Vorteil ist die Fähigkeit, die Eigenschaften des mehrschichtigen Produkts direkt während der Behandlung zu modifizieren und somit auf die Umstände der Behandlung zu reagieren, z. B. durch Ersetzen der Schicht Versehen des schmerzlindernden Wirkstoffs mit einer Schicht mit einem höheren Gehalt an Antibiotika, Blutderivaten und dergleichen. Auch bei eitrigen Wunden können eine oder mehrere exsudatabsorbierende Schichten leicht entfernt und ersetzt werden, ohne dass das gesamte hier als Wundabdeckung verwendete Mehrschichtprodukt ausgetauscht werden muss.
Der Austausch einer oder mehrerer Schichten eines Mehrschichtprodukts kann beispielsweise aufgrund einer Konstruktion erfolgen, bei der einige Schichten leichter voneinander getrennt werden können als die anderen, was auf die Methode des Verbindens der einzelnen Schichten zurückzuführen sein kann zusammen die Oberflächenchemie, Morphologie und / oder Eigenschaften der einzelnen Schichten, die sie haben und die die Kraft beeinflussen, die erforderlich ist, um eine Schicht von einer anderen abzureißen.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Mehrschichtprodukt 1 enthalten, dass die innere Schicht 14 zwischen der Substratschicht 3 und der Nanofaserschicht 2 angeordnet sein kann, wie in 6 gezeigt. Die innere Schicht 14 kann sich auch zwischen den einzelnen Substratschichten 3 , den Nanofaserschichten 2 und / oder auf der Oberfläche beliebiger Schichten des Mehrschichtprodukts befinden, insbesondere auf der Oberfläche der Schicht, die die Oberfläche des Benutzers berührt. Die innere Schicht kann zum Beispiel umfassen: ein Peptidhydrogel, ein Polymergel, eine Epoxykomponente, Fibrinogen und / oder andere biokompatible Komponenten, die die Haftung der einzelnen Schichten des Mehrschichtprodukts 1 aneinander und / oder an der Oberfläche des Benutzers verbessern. Die innere Schicht 14 kann auch verwendet werden, um Blutungen nach einer Verletzung sofort zu stoppen und / oder um die Regeneration von Gewebezellen zu erleichtern, um sich zu vermehren und zu differenzieren, wie es Peptidgele können. Die innere Schicht 14 kann die Form einer Schicht und / oder von Tropfen haben, die an mindestens einem Teil einer Schicht des Mehrschichtprodukts 1 haften. Während der Herstellung des Mehrschichtprodukts 1 kann die innere Schicht 14 getrocknet, verdampft und / oder Teil der Substratschicht 3 und / oder der Nanofaserschicht 2 werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die innere Schicht 14 die Form einer Gelmembran haben. Die innere Schicht 14 kann auch Wirkstoffe enthalten, um die Heilung und / oder die mechanischen Eigenschaften des Mehrschichtprodukts zu verbessern. Die Dicke der inneren Schicht 14 kann in einem Bereich von 30 µm bis 5 mm oder von 600 nm bis 1 mm oder von 10 µm bis 1 mm oder von 500 µm bis 2 mm liegen.
Die Nanofaserschicht des Mehrschichtprodukts kann durch verschiedene Spinnverfahren aus Polymermaterialien wie elektrostatisches oder zeitveränderliches Spinnen mit elektrischem Feld, Zentrifugalspinnen, Spinnen über Bakterien, Schmelzblasen und / oder andere Verfahren hergestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Spinnen mittels eines zeitveränderlichen elektrischen Feldspinnverfahrens (AC-Spinnen) durchgeführt werden, z. B. gemäß . Beim AC-Spinnen wird eine Spinnelektrode 19 verwendet, an die eine Wechselspannung angelegt wird. Die Spannung kann direkt von der Hochspannungsquelle 15 über einen Hochspannungsregler 18 geliefert werden, der die Größe der zugeführten Spannung im Bereich von -100 kV bis 100 kV oder von -70 kV bis 70 kV oder von -40 kV einstellt bis 40 kV und / oder über einen Frequenzregler 17, der die Frequenz der zugeführten Hochspannung im Bereich von 5 Hz bis 600 Hz oder von 15 Hz bis 350 Hz oder von 26 Hz bis 180 Hz oder von 45 Hz bis 110 einstellt Hz oder von 45 Hz bis 65 Hz. Eine Lösung des Spinnpolymers aus dem Reservoir 16 wird der Spinnelektrode 19 zugeführt. Dieses Herstellungsverfahren erfordert keine zusätzliche elektrisch aktive Elektrode, die ein elektrisches Feld erzeugen würde, das die gebildeten Fasern 20 trägt. Die Fasern werden mittels eines elektrischen Feldgradienten gebildet und gerichtet, der aufgrund der Wechselspannung an der Elektrode entsteht. In anderen möglichen Ausführungsformen sind das Hochspannungsreglerelement 18 und / oder der Frequenzregler 17 möglicherweise nicht in der Wechselstromspinnvorrichtung enthalten oder können Teil der Hochspannungsquelle 15 sein.
Die gebildeten Fasern können auf einem Gewebe 25 gesammelt werden, das in einer bevorzugten Ausführungsform auf eine Sammelwalze 21 gelegt werden kann, die sich drehen kann, um einen Streifen einer homogenen Nanofaserschicht zu bilden.
In einer anderen möglichen Anordnung gemäß kann der Stoff 25 über die Sammelwalze 21 von der Primärwalze 22 abgewickelt und in Richtung der Pfeile auf die Sammelwalze 24 gewickelt werden. Das Gewebe 26 von der Sekundärwalze 23 kann gleichzeitig auf die Sammelwalze 24 gewickelt werden, wodurch ein Mehrschichtprodukt aus zwei Substratschichten gebildet werden kann, die die Nanofaserschicht einschließen.
Gemäß kann in einer anderen möglichen Konfiguration des Fasersammelsystems 20 die rotierende Sammelwalze 24 positioniert sein, um die gebildeten Fasern 20 direkt von der Spinnelektrode 19 zu sammeln und gleichzeitig die Gewebe 25 und 26 von der Primärwalze 22 aufzuwickeln und die Sekundärwalze 23 . Als Ergebnis wurde ein Sandwich-Mehrschichtprodukt erstellt. Das Fasersammelsystem kann ferner vorteilhafterweise eine Druckwalze 27 umfassen, die an der Sammelwalze 24 anliegen und / oder die Wicklungsrichtung der Gewebe 25 und / oder 26 einstellen kann. Die durch AC-Spinnen gebildeten Nanofaserschichten sind aufgrund ihrer großen 3D-Struktur der Nanofaserschicht und insbesondere der hohen Bildungsrate von Nanofaserschichten einzigartig, was auch die industrielle Anwendbarkeit von Nanofaserschichten zu einem erschwinglichen Preis ermöglicht.
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung von Nanofaserschichten ist das elektrostatische Spinnen unter Verwendung einer Kathode und einer Anode, zwischen denen ein elektrisches Feld gebildet wird, wo ein elektrostatisches Spinnen, auch Gleichstromspinnen genannt, stattfinden kann.
Die für das Gleichstromspinnen verwendete Spannung kann zwischen 3 kV und 100 kV oder zwischen 15 kV und 80 kV oder zwischen 30 kV und 70 kV liegen. Dank des elektrostatischen Feldes ziehen elektrische Kräfte die gebildeten Nano-/Mikrofasern an und fixieren sie an der Substratschicht zwischen den Elektroden, die für das Gleichstromspinnen verwendet werden.
Während des Spinnens unter Verwendung eines Verfahrens unter Verwendung eines rotierenden Kopfes mit einer Polymerspinnlösung, die als Kraftspinnen bezeichnet wird, kann das Loch, durch das die Polymerspinnlösung extrudiert wird, einen Querschnitt mit einer Fläche im Bereich von 0,005 mm2 bis 0,8 mm2 oder von 0,007 mm2 bis 0,3 mm2 oder haben von 0,02 mm2 bis 0,3 mm2. Das Extrudieren der Spinnlösung durch die Öffnung im rotierenden Kopf kann durch die Rotation des Kopfes mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 3.000 U / min bis 15.000 U / min oder von 5.000 U / min bis 14.000 U / min oder von 7.000 U / min bis 12.000 U / min verursacht werden.
Um das Problem der ineffizienten Anbringung der Nanofaserschicht an der Schicht an dem Substrat und / oder einer anderen Nanofaserschicht zu lösen, kann eine auf dem Substrat und / oder der Nanofaser angeordnete innere Schicht verwendet werden, die Anbringung der neuen Nanofaserschicht.
Darüber hinaus kann die Anlagerung der Nanofaserschicht an eine andere Schicht des Mehrschichtprodukts durch einen physikalischen und / oder chemischen Ansatz durchgeführt werden. Der chemische Ansatz kann mittels der inneren Schicht und / oder unter Verwendung der Wechselwirkung zwischen der Teilladung der Moleküle auf den Oberflächen der einzelnen Schichten, die angezogen werden können, wie hydrophilen und hydrophoben Schichten, durchgeführt werden.
Physikalische Ansätze zum Anbringen der einzelnen Schichten eines Mehrschichtprodukts aneinander können mit einem chemischen Ansatz kombiniert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die einzelnen Fasern der Nanofaserschicht aufgrund elektrischer Kräfte, die mit der Bildung eines elektrischen Feldes während der Bildung einer neuen z. B. Nanofaserschicht verbunden sind, zumindest teilweise in die Oberfläche einer anderen Schicht des Mehrschichtprodukts eingearbeitet oder an dieser haften.
Gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform können die einzelnen Schichten des Mehrschichtprodukts mittels Wärme verbunden werden, Ultraschall und / oder Luft können in der Nähe der Spinnelektrode strömen und die gebildeten Fasern auf die vorhandene Mehrschichtschicht lenken. Vorteilhafterweise kann Luft um und / oder durch die vorhandene eine oder mehrere Schichten des Mehrschichtprodukts geführt werden, indem Luft aus der Vorrichtung gepumpt und / oder Luft in Richtung des resultierenden Mehrschichtprodukts zirkuliert wird.
Ein anderer physikalischer Ansatz kann ein rotierender Kollektorzylinder 21 sein, z . B. aus , wobei die Drehzahl des Zylinders eine Umfangsgeschwindigkeit im Bereich von 5 cm · s-1 bis 1000 cm·s-1 oder von 20cm·s-1 bis 600 cm·s-1 oder von 30 cm·s-1 bis 100 cm·s-1 oder von 15 cm·s-1 bis 70 cm·s-1 haben kann. Eine Substratschicht kann auf den Kollektorzylinder 21 gelegt werden. Während des Spinnprozesses können einige Fasern 20 auf der Kollektorwalze 21 eingeschlossen sein, diese Fasern beginnen andere geformte Fasern 20 zu führen, und aufgrund der Drehbewegung der Kollektorwalze 21 können die Fasern fest an einer Schicht haften, z.B. an einer Substratschicht.
Dieser Ansatz kann auch mit einer erhöhten Temperatur während des Spinnprozesses kombiniert werden, wobei die Umgebungstemperatur im Bereich von 15 °C bis 60 °C oder von 25 °C bis 60 °C oder von 40 bis 70 °C und / oder der Umgebungstemperatur liegen kann Die Temperatur kann unterhalb des Schmelzpunktes des Polymers, aus dem die Fasern hergestellt werden, im Bereich von 1 °C bis 10 °C oder von 3 °C bis 7 °C unterhalb des Schmelzpunkts des Polymers oder mindestens eines von beiden eingestellt werden seine Komponenten.
In einer anderen möglichen Ausführungsform kann das Prinzip der Laminierung verwendet werden, bei dem mindestens zwei Schichten eines Mehrschichtprodukts durch ein Laminierungsverfahren aneinander befestigt sind, was in diesem Fall durchgeführt werden kann, indem zwei Schichten eines Mehrschichtprodukts zusammengelegt werden und durch erhöhten Druck und Temperatur, zumindest teilweise miteinander verbunden sein. Der auf die Oberfläche der mindestens eine Schicht ausgeübte Druck kann im Bereich von 100 Pa bis 1.000.000 Pa oder von 30.000 Pa bis 250.000 Pa oder von 25 Pa bis 50.000 Pa oder von 150 Pa bis 30.000 Pa liegen. Die Temperatur während des Laminierens kann liegen Bereich von 15 °C bis 200 °C oder von 15 °C bis 120 °C oder von 21 °C bis 70 °C oder von 40 bis 70 °C und / oder die Umgebungstemperatur kann unterhalb des Schmelzens des Polymers eingestellt werden, aus dem Die Fasern werden im Bereich von 1 °C bis 10° C oder von 3 °C bis 7 °C unterhalb des Schmelzpunktes des Polymers oder mindestens einer seiner Komponenten hergestellt.
Ein anderer Ansatz ist mittels der Andruckrolle 27 möglich, wie in gezeigt. Dieses Element muss nicht einmal zylindrisch sein. Der Zweck der Druckwalze 27 besteht darin, Druck auf die gebildeten Schichten des Mehrschichtprodukts auszuüben und sie somit zumindest teilweise zusammenzuhalten. Der Druck der Druckwalze 27, der auf die Oberfläche der oberen Schicht des Mehrschichtprodukts ausgeübt wird, kann im Bereich von 50 Pa bis 100.000 Pa oder von 25 Pa bis 50.000 Pa oder von 150 Pa bis 30.000 Pa liegen.
Gemäß einem anderen Ansatz kann das durch Wechselstromspinnen hergestellte Mehrschichtprodukt auch eine Kollektorelektrode 28 gemäß umfassen, die von der Spinnelektrode 19 entfernt ist, so dass sich die Fasern der Nanofaserschicht zwischen den Elektroden sammeln können, um das resultierende zu bilden Mehrschichtprodukt 1 . Der Kollektorelektrode 28 kann eine Ladung mit einer Polarität geladen werden und / oder die Polarität der Sammelelektrode kann während des Spinnprozesses umgekehrt werden, um den Gradienten des erzeugten elektrischen Feldes aufrechtzuerhalten oder zu erhöhen. Um die Fasersammlung 19 der Nanofaserschicht zu optimieren, kann die Ladung der mindestens einen Kollektorelektrode 28 dieselbe Frequenz haben wie die an die Spinnelektrode 19 angelegte Spannung, aber die Spannung an der Kollektorelektrode 28 kann eine Phase sein relativ zur Spannung an der sich drehenden Elektrode 19 verschoben.

Claims

Mehrschichtprodukt (1) zum Bedecken mindestens eines Teils des Körpers eines Benutzers, dadurch gekennzeichnet, dass eine Substratschicht (3) und eine Nanofaserschicht (2) ein Polymer enthalten, wobei die Dicke der Nanofaserschicht (2) in einem Bereich von 80 µm bis 5 000 µm liegt und das Flächengewicht der Nanofaserschicht (2) in einem Bereich von 0,1 g·m² bis 100 g·m² liegt, was eine Kontamination des Körpers des Benutzers verhindert.
Mehrschichtprodukt (1) zum Bedecken mindestens eines Teils des Körpers eines Benutzers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mittlere Molekulargewicht des in der Nanofaserschicht (2) enthaltenen Polymers in einem Bereich von 10 000 bis 600 000 liegt.
Mehrschichtprodukt (1) zum Bedecken mindestens eines Teils des Körpers eines Benutzers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanofaserschicht (2) das Polymer enthält, wobei mindestens 60% der Moleküle des Polymers durch eine Anzahl von Estergruppen in einem Bereich von 50 bis 2000 gekennzeichnet sind.
Mehrschichtprodukt (1) zum Bedecken mindestens eines Teils des Körpers eines Benutzers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanofaserschicht (2) das Polymer enthält, wobei mindestens 60% der Moleküle des Polymers durch eine Anzahl von Hydroxylgruppen in einem Bereich von 50 bis 9000 und eine Isocyanatzahl in einem Bereich von 10 bis 300 gekennzeichnet sind.
Mehrschichtprodukt (1) zum Bedecken mindestens eines Teils des Körpers eines Benutzers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanofaserschicht (2) weiter durch einen Wirkstoff (5) in Form von mindestens einem der folgenden Bestandteile angereichert ist: Inkorporationssystem (7), Verkapselungssystem (9), Bindungssystem (10), Adhäsionssystem (8).
Mehrschichtprodukt (1) zum Bedecken mindestens eines Teils des Körpers eines Benutzers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanofaserschicht (2) einen antiviralen und/oder antibakteriellen Wirkstoff (5) kontrolliert freisetzt.
Mehrschichtprodukt (1) zum Bedecken mindestens eines Teils des Körpers eines Benutzers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanofaserschicht (2) einen antiviralen und/oder antibakteriellen Wirkstoff (5) in einem Bereich von 0,01% bis 100% des Gewichts des Polymers enthält, das zur Herstellung der Struktur-Nanofaserschicht (2) verwendet wird.
Mehrschichtprodukt (1) zum Bedecken mindestens eines Teils des Körpers eines Benutzers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanofaserschicht (2) während der Verwendung des Mehrschichtprodukts (1) austauschbar ist.
Mehrschichtprodukt (1) zum Bedecken mindestens eines Teils des Körpers eines Benutzers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine Innenschicht (14) aufweist.
Mehrschichtprodukt (1) zum Bedecken mindestens eines Teils des Körpers eines Benutzers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es die Nanofaserschicht (3) mit Poren aufweist, wobei der Porendurchmesser für mindestens 60% der Anzahl der Poren in einem Bereich von 50 nm bis 0,2 liegen kann.