DE60129348T2

DE60129348T2 - Nachweis von mikroben oder verwandten substanzen in einer stelle

Info

Publication number: DE60129348T2
Application number: DE60129348T
Authority: DE
Inventors: Drew Mercer Ferguson; Guy Dimitri Milan; Crawford Stewart Dow; Uthaya Swoboda
Original assignee: Cambridge Meditech Ltd
Current assignee: Cambridge Meditech Ltd
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2008-03-20
Anticipated expiration: 2021-10-16
Also published as: BR0114478A; EP1326653B1; WO2002030478A3; DE60129348D1; EP1326653A2; AU2001294047A1; JP2004510995A; ZA200302857B; NZ525188A; CN1469758A; GB0025084D0; IL155134A0; US7611860B2; ATE366589T1; CA2424791A1; MXPA03003067A; US20040043422A1; WO2002030478A2

Description

Die vorliegende Erfindung umfasst einen neuen Indikator, der zur in situ-Erkennung des Vorhandenseins einer Substanz oder einer Mikrobe an einem Standort in der Lage ist, und Verfahren für dessen Verwendung und Konstruktion.
Hintergrund der Erfindung
Für eine Anzahl von Anwendungen ist es wichtig, in der Lage zu sein, das Vorhandensein von Mikroben an einem gegebenen Standort zu erkennen, zum Beispiel zu bestimmen, ob Lebensmittel zum Verzehr sicher sind, oder ob eine Wunde infiziert worden ist. Es gibt gegenwärtig eine Anzahl von Verfahren zur Erkennung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von mikrobischer Verseuchung. Diese Verfahren erfordern jedoch eine mehrstufige Untersuchung, die in einem Labor oder einer anderen klinischen Umgebung, und nicht direkt an dem Standort durchzuführen ist, an dem mikrobische Verseuchung vorhanden sein kann.
Während des Prozesses der Wundheilung besteht oftmals eine ernsthafte Gefahr des Eintrittes von Mikroben in einen Wundbereich, die sich vermehren, was eine Infektion der Wunde zum Ergebnis hat. Es gibt gegenwärtig nur indirekte klinische Verfahren zur Bestimmung dieses Zustandes. Dies erfolgt gewöhnlich an einem Punkt, an dem sich die Infektion etabliert hat und als ernsthaft schädlich für den Patienten angesehen wird. In extremen Fällen hat dies Sepsis zum Ergebnis. Andererseits wird gut verstanden, dass ein zu häufiger Wechsel des Verbandes eines Patienten zu einer suboptimalen Wundheilung führt.
Es wurde eine Anzahl von Systemen vorgeschlagen, die dafür vorgesehen sind, Pflegepersonal eine Vorwarnung in Bezug auf Exsudataustritt durch die Oberfläche oder Kanten eines Verbandes zu geben und somit eine Indikation dafür bereitzustellen, wann ein Verband ersetzt werden sollte. Diese umfassen den SignaDress (Warenzeichen)-Verband, der von Bristol-Myers Squibb erhältlich ist, der eine durchsichtige Deckfolie aufweist, worauf eine kreisförmige Linie gedruckt ist. Wenn Exsudat von der Wunde durch den Verband absorbiert wird, ist ein feuchter Bereich durch die Deckfolie sichtbar, und seine Ausbreitung in Richtung der Linie zeigt an, dass der Verband gewechselt werden sollte. In der EP-A-0541251 ist ein Pad offenbart, welches ein Substrat enthält, welches es ermöglicht, den Umfang von Wundexsudatabsorption dadurch hindurch zu sehen. In der WO-A-99/12581 ist ein Wundverband offenbart, der eine Indikatorschicht aufweist, die einen Farbstoff ent hält, dessen Farbe sich bei Kontakt mit Wasser verändert.
Es wurden andere Systeme mit der Absicht vorgeschlagen, Pflegepersonal eine Indikation zu geben, wann ein Verband ersetzt werden sollte. So ist in der EP-A-0430608 zum Beispiel ein Wundverband offenbart, der ein temperaturfühlendes Flüssigkeitskristallband umfasst; wobei es kein offensichtliches Mittel zur Unterscheidung der möglichen Gründe für erhöhte Temperatur gibt, die für die Notwendigkeit des Wechsels des Verbandes indikativ sein kann oder nicht.
Gegenwärtig wird Wundmanagement weitgehend auf einer vollständig subjektiven Basis durchgeführt. Keines der oben vorgeschlagenen Systeme stellt eine Indikation des Wundzustandes oder des Vorhandenseins mikrobischer Verseuchung eines Wundbereiches bereit.
Bei der Schönheitspflege-, Kliniknahrungs-, Pharmazeutik-, Molkerei-, Getränke- und Nahrungsmittelindustrie gibt es schnelle und traditionelle mikrobiologische Verfahren zur Überwachung von Produktqualität während und unmittelbar nach dem Produktionsprozess. Dieser Ansatz weist jedoch den Nachteil auf, dass diese Tests mit einer kleinen zufälligen Auswahl der gesamten Produktionscharge ausgeführt werden, wobei sie daher nur zur Indikation großer Verseuchungsprobleme am Herstellungspunkt in der Lage sind. Dem Endverbraucher werden bis zu dem Punkt, an dem das Produkt so beurteilt wird, dass es das Ende seiner Lagerzeit erreicht hat, keine Informationen über mikrobische Aktivität gegeben. Weiterhin können, sobald die Verpackung geöffnet wurde, zum Beispiel durch die Wirkung des Öffnens und der nachfolgenden Wiederverwendung des Produktes, opportunistische Organismen das Produkt verseuchen. Das Vorhandensein dieser Mikroorganismen kann die Qualität und organoleptischen Merkmale des Produktes gefährden, die Leistung beeinträchtigen und die Lagerfähigkeit verkürzen. Außerdem neigen traditionelle Verfahren der mikrobischen Erkennung dazu, selektiv zu sein, und können bestimmte Spezies von Organismen verfehlen.
Besonders betroffene Mikroorganismen umfassen die opportunistischen Pseudomonads=Pseudomonaden, wobei es sich um Umweltorganismen handelt, die im Boden und im Wasser zu finden sind. Diese Bakterien haben minimale Ernährungsbedürfnisse und können nahezu überall metabolisieren und wachsen. Andere gefährliche Organismen, die Verbraucher betreffen, umfassen E. coli in Rindfleisch, Listerien auf Weichkäsen und Salmonellen in Geflügel.
Insbesondere angreifbare Formen von Lebensmitteln umfassen Molkereiprodukte, die UHT (ultrahochhitzebehandelt/ultra heat treated)/ESL (erweiterte Lagerfähigkeit/extended shelf-life) sind, Tiefkühlfertigprodukte und Rohfleisch.
Verbraucher werden immer anspruchsvoller und erwarten, dass Produkte mehr natürliche Inhaltsstoffe mit weniger Konservierungsmitteln enthalten, gemeinsam mit den zusätzlichen Anforderungen an eine längere Lagerfähigkeit und der Leistungsfähigkeit unter schwierigen Bedingungen. Diese Verbrauchertrends sind kraftvoll und können das Risiko der Verseuchung sowohl an dem Herstellungspunkt als auch während der Verwendung des Produktes in den Händen des Verbrauchers erhöhen. Demnach ist ein Bedürfnis nach einem Verfahren zur Bereitstellung einer kontinuierlichen Prüfung auf der Ebene der biologischen Belastung in diesen Produkten klar vorhanden.
Beschreibung der Erfindung
Gemäß der Erfindung ist ein Indikator vorgesehen, der zur Erkennung des Vorhandenseins einer Substanz oder einer Mikrobe an einem Standort in der Lage ist, wobei der Indikator Folgendes umfasst:

(a) eine Schicht, die zum Abbau durch die Substanz oder Mikrobe oder eine erste, mit der Mikrobe verbundene Substanz geeignet ist; und
(b) eine Signalgeberschicht, die zur Erzeugung eines erkennbaren Signals angepasst ist, welches das Vorhandensein der Substanz oder Mikrobe oder einer zweiten, mit der Mikrobe verbundenen Substanz oder einer weiteren Substanz anzeigt, die im Wesentlichen an demselben Standort wie die Substanz oder Mikrobe positioniert ist;

Die Signalgeberschicht kann zur Erzeugung eines erkennbaren Signals angepasst sein, dessen Anfangsstärke proportional zu dem vorhandenen Betrag der Substanz, Mikrobe oder der zweiten, mit der Mikrobe verbundenen Substanz ist. Wenn daher ein vergleichsweise großer Betrag der Substanz, Mikrobe oder der zweiten, mit der Mikrobe verbundenen Substanz vorhanden ist, ist das erkennbare Signal anfangs stark, oder wenn ein vergleichsweise kleiner Betrag der Substanz, Mikrobe oder der zweiten, mit der Mikrobe verbundenen Substanz vorhanden ist, ist das erkennbare Signal anfangs schwach.
Es wird verstanden werden, dass die Anfangsstärke des Signals wichtig ist, da bei manchen Substanzen oder Mikroben die Aktivität der Substanz oder Mikrobe bei Kontakt mit der Signalgeberschicht nicht ausgelöscht wird. Daher wird nach einer Zeitdauer, selbst wenn der Betrag der Substanz oder Mikrobe vergleichsweise klein ist, diese auf die Signalgeberschicht einwirken, bis die gesamte Schicht das erkennbare Signal erzeugt, mit dem Ergebnis, dass das endgültige erkennbare Signal stark ist.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie eine Indikation geben kann, wenn der Betrag einer Substanz oder Mikrobe an einem bestimmten Standort einen zuvor festgelegten Betrag erreicht hat, zum Beispiel ein gefährliches Niveau, oder in dem Falle einer Mikrobe, bei welcher der Standort eine Wunde in einem Menschen oder einem Tier ist, ein Niveau, bei dem sich eine Infektion entwickeln könnte. Wenn der Standort zum Beispiel ein Lebensmittel ist, könnte der zu erkennende Betrag der Mikrobe der Betrag sein, bei dem es gefährlich wird, das Lebensmittel zu essen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass damit die Reaktion eines Körpers auf das Vorhandensein von Mikroben eher als die Mikroben selbst gemessen werden kann. Die Erfindung stellt daher eine relevantere Indikation eines klinischen Problems dar.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie ein Maß von im Allgemeinen nicht spezifischer mikrobischer Verseuchung gibt, während traditionelle Methoden der mikrobiologischen Erkennung dazu neigen, selektiv zu sein und einige Mikrobenspezies verfehlen können.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein Hintergrundniveau einer ersten Substanz, die an einem Standort vorhanden sein kann, ein positives Signal in dem Indikator unabhängig davon ermöglichen wird, ob eine verseuchende Substanz oder Mikrobe vorhanden ist oder nicht. Die für das Auftreten dieser Reaktion erforderliche Zeit ist bedeutend länger als die für das Auftreten einer Reaktion erforderliche Zeit, wenn eine verseuchende Substanz oder Mikrobe vorhanden ist, und kann dem Benutzer deshalb eine In dikation bereitstellen, wenn das Produkt das Ende seiner Nutzungsdauer erreicht hat.
Die Empfindlichkeit des Indikators gemäß der Erfindung wird durch die Art der Schicht (a) bestimmt. Es ist ersichtlich, dass, je dicker die Schicht (a) ist, der Betrag der Substanz, Mikrobe oder der mit der Mikrobe verbundenen ersten Substanz umso höher ist, oder die Zeitdauer umso länger sein muss, während der die Schicht (a) der Substanz oder Mikrobe oder der mit der Mikrobe verbundenen ersten Substanz ausgesetzt ist, bevor die Schicht (a) genügend abgebaut ist um zuzulassen, dass die Substanz oder Mikrobe oder die mit der Mikrobe verbundene zweite Substanz, die sich an im Wesentlichen demselben Standort wie die Substanz oder Mikrobe befindet, den Indikator berührt.
Die Dicke von Schicht (a) und der zu deren Herstellung ausgewählte Werkstoff werden vorzugsweise entsprechend dem Standort ausgewählt, an dem der Indikator zu verwenden ist, so dass dann, wenn der Indikator konzipiert ist, um das Vorhandensein einer Mikrobe oder von mit einer Mikrobe verbundenen Substanz(en) zu erkennen, die Schicht (a) so strukturiert ist, dass die Signalgeberschicht ein erkennbares Signal produziert, bevor die Konzentration der Mikrobe ein gefährliches Niveau erreicht. Andererseits sollte die Schicht (a) genügend robust sein, so dass die Zeit, die erforderlich ist, bevor sie von einem Hintergrundniveau einer Mikrobe oder einer mit einer Mikrobe verbundenen ersten Substanz abgebaut wird, lang genug ist, 50 dass der Indikator eine nützliche Nutzlebensdauer hat. Die Dicke der Schicht (a) und des zu deren Herstellung verwendeten Werkstoffes ermöglichen es, dass sie leicht durch Fachleute auf diesem Gebiet per Versuch und Irrtum bestimmt werden kann, wenn der Standort, an dem der Indikator zu verwenden ist, und die Art der Mikrobe, die wahrscheinlich vorhanden ist, bekannt sind.
Der Indikator gemäß der Erfindung kann in Abhängigkeit von dem Standort, an dem er positioniert werden wird, optional einen Bereich physischer Formen annehmen. So könnte er zum Beispiel in Form einer Scheibe ausgeführt sein, welche die zwei Schichten (a) und (b) in im Wesentlichen ebener Form umfasst, oder die Schicht (b) könnte in im Wesentlichen ebener Form vorhanden sein, und die Schicht (a) könnte die Schicht (b) zumindest teilweise (zum Beispiel indem sie die Form einer Schale aufweist, so dass eine Seite und die Seiten der Schicht (b) durch Schicht (a) bedeckt sind) oder vollständig verkapseln. Alternativ könnte der Indikator gemäß der Erfindung in rohrförmiger Form vorliegen, wobei der Kern des Rohres die Schicht (b) umfasst, wobei der Kern durch Schicht (a) überzogen ist. Ein Beispiel einer geeigneten rohrförmigen Form des Indikators gemäß der Erfindung ist ein überzogener Zwirn.
Der Standort, an dem der Betrag einer Substanz oder Mikrobe zu erkennen ist, kann ein menschlicher oder tierischer Standort, insbesondere ein lebendiger menschlicher oder tierischer Körper sein, zum Beispiel eine Wunde; ein Haushaltsstandort, zum Beispiel eine Küche oder ein Badezimmer; ein Laborstandort; ein Industriestandort, zum Beispiel ein Sterilisator oder Maschinerie oder eine bei der Produktion von pharmazeutischen Produkten beteiligte Fläche; oder ein Lebensmittel- oder Schönheitspflegeprodukt sein.
Die Schicht (a) ist vorzugsweise so angepasst, dass sie bei Verwendung in der Nähe des Standortes positioniert ist. Sie kann zum Beispiel derart beschaffen sein, dass sie den Standort von der Signalgeberschicht trennt. Die Schicht (a) ist vorzugsweise eine Biopolymerschicht. Beispiele geeigneter Biopolymere zur Verwendung in Schichten (a) umfassen Chitin, Chitosan, Keratansulfat, Hyaluronsäure, Chondroitin, Polyhydroxybutyrat, Polyesteramide, Polytrimethylensuccinat, mit Albumin kreuzverknüpftes Polyvinylpyrrolidon und Dextran.
Die mit der Mikrobe verbundene erste und zweite Substanz sind optional dieselben oder unterschiedlich, wobei sie vorzugsweise unterschiedlich sind. So kann zum Beispiel die Schicht (a) für Abbau durch eine Substanz anfällig sein, die durch den Standort als Reaktion auf eine Mikrobe erzeugt wurde, und die Signalgeberschicht kann angepasst sein, um das Vorhandensein einer durch die Mikrobe erzeugten Substanz anzuzeigen. Alternativ kann die Schicht (a) für Abbau durch eine Mikrobe anfällig sein, und die Signalgeberschicht kann angepasst sein, um das Vorhandensein einer mit der Mikrobe verbundenen Substanz anzuzeigen, oder die Schicht (a) kann für Abbau durch eine mit einer Mikrobe verbundenen Substanz anfällig sein, und die Signalgebereinrichtung kann angepasst sein, um das Vorhandensein einer Mikrobe anzuzeigen.
Die mit der Mikrobe verbundene erste oder zweite Substanz wird im Allgemeinen an einem Standort erzeugt, an dem eine Mikrobe vorhanden ist. Sie kann zum Beispiel ein mikrobisches Nebenprodukt, ein Teil mikrobischer Zellinhalte oder eine mit der Reaktion des Standortes auf eine Mikrobe verbundene Substanz sein, wobei der Standort ein lebendiger menschlicher oder tierischer Körper ist.
Ein passendes Beispiel eines mikrobischen Nebenproduktes zur Verwendung als die mit der Mikrobe verbundene erste oder zweite Substanz ist ein Enzym, insbesondere eine Oxidase, Lipase, Tryptophanase, Beta-Lactamase oder Esterase, Dehydrogenase, Kinase, Hydrolase, Protease, Nuklease, Phosphatase, Dekarboxylase und/oder Karboxylase. Das mikrobische Nebenprodukt kann auch ein natürlich vorkommendes organisches Phosphat wie zum Beispiel Adenosintriphosphat (ATP), ein Pyridinnukleotid wie zum Beispiel Nikotinamid-adenin-dinukleotid (NADH) oder ein Flavin wie zum Beispiel Flavin-adenin-dinukleotid (FADH) sein. Ein passendes Beispiel einer mit der Reaktion eines Standortes auf eine Mikrobe verbundenen Substanz auf eine Mikrobe, wobei der Standort ein lebendiger menschlicher oder tierischer Körper ist, ist eine Immunzelle, ein Immun zellnebenprodukt oder ein Enzym wie zum Beispiel ein Lysozym, Pepsin oder Dextranase. Ein passendes Beispiel einer Immunzelle zur Verwendung als die mit der Mikrobe verbundene zweite Substanz ist ein Neutrophil, Basophil oder Eosinophil. Insbesondere dann, wenn die Schicht (a) Chitosan umfasst, kann die mit der Mikrobe verbundene erste Substanz Lysozym sein, wenn sie Polyesteramid umfasst, kann die mit der Mikrobe verbundene erste Substanz eine Protease sein, wenn sie Polytrimethylensuccinat umfasst, kann die mit der Mikrobe verbundene erste Substanz eine Lipase sein, wenn sie mit Albumin kreuzverknüpftes Polyvinylpyrrolidon umfasst, kann die mit der Mikrobe verbundene erste Substanz Pepsin sein, und wenn sie Dextran umfasst, kann die mit der Mikrobe verbundene erste Substanz Dextranase sein.
Die Signalgeberschicht kann so angepasst werden, dass sie das Vorhandensein einer weiteren Substanz anzeigt, die an im Wesentlichen demselben Standort wie die Substanz oder Mikrobe gefunden wird. Deshalb wird ein Signal erzeugt werden, wenn die Substanz oder Mikrobe oder die mit der Mikrobe verbundene erste Substanz die Schicht (a) genügend abgebaut hat, um es der weiteren Substanz zu ermöglichen, den Indikator zu kontaktieren. Dementsprechend zeigt das Signal das Vorhandensein der Substanz oder Mikrobe an. Ein passendes Beispiel der weiteren Substanz, die an im Wesentlichen demselben Standort wie die Substanz oder Mikrobe gefunden wird, ist eine Substanz, die im Allgemeinen in der Umwelt wie zum Beispiel Wasser zu finden ist.
Alternativ kann eine Mikrobe selbst direkt auf die Schicht (a) und die Signalgeberschicht einwirken, wodurch sie das erkennbare Signal erzeugt. Bei der Mikrobe handelt es sich zum Beispiel um einen Mikroorganismus, zum Beispiel Bakterien, Hefe oder Pilze.
Die Signalgeberschicht zeigt vorzugsweise das Vorhandensein eines metabolischen Nebenproduktes von einer Mikrobe oder insbesondere einer Bakterienzelle an. Im Allgemeinen vervielfacht sich die Anzahl von Mikroben mit fortschreitender Zeitdauer, und die Konzentration eines metabolischen Nebenproduktes erhöht sich. Die Signalgeberschicht zeigt vorzugsweise das Vorhandensein eines Enzyms an, genauer ausgedrückt eines Enzyms, welches eine Esterase, Oxidase, Dehydrogenase, Kinase, Hydrolase, Protease, Nuklease, Phosphatase, Dekarboxylase und/oder Karboxylase ist.
Das erkennbare Signal ist optional visuell, hörbar oder elektrisch erkennbar. Vorzugsweise ist es ein visuell erkennbares Signal, zum Beispiel eine Farbveränderung. Die Signalgeberschicht umfasst zum Beispiel eine Färbemittel-, Farbstoff-, Indikatorsubstanz und/oder ein chromogenes oder fluorogenes Substrat. Bei einer Ausführungsform umfasst die Signalgeberschicht einen feuchtigkeitsempfindlichen Indikator wie zum Beispiel Kieselerde oder Kobaltdichlorid. Vorzugsweise ist das Färbemittel, der Farbstoff oder das Substrat anfangs eine erste Farbe, wobei diese jedoch bei Kontakt mit einer Substanz, Mikrobe, einer mit einer Mikrobe verbundenen Substanz oder einer weiteren Substanz, die an im Wesentlichen demselben Standort wie die Substanz oder die Mikrobe positioniert ist, die Farbe verändert.
Beispiele einer geeigneten Färbemittel-, Farbstoff-, Indikatorsubstanz umfassen Methylenblau, Meldolablau, Phenolrot, Bromo-chloro-indolyl Phosphat, Alaninamidoacridin, Fluoreszein-Diacetat und/oder ein Tetrazoliumsalz.
Wenn es sich bei dem Standort um eine Wunde handelt, ist es für die Signalgeberschicht möglich, eine Erhöhung an Immunzellen wie zum Beispiel Neutrophilen, Basophilen oder Eosinophilen als eine Reaktion auf eine Infektion zu messen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Signalgeberschicht ihr Vorhandensein direkt, oder das Vorhandensein ihrer dazugehörigen chemischen Nebenprodukte anzeigt. Dementsprechend kann die Signalgeberschicht eine Antikörperanalyse oder eine Bioanalyse als passend umfassen.
Alternativ kann die Signalgeberschicht ein Reagens umfassen, welches die Farbe bei Vorhandensein einer bestimmten Mikrobe verändert. Aktuelle Färbetechniken im Labor ermöglichen die direkte Überwachung von Mikroben (insbesondere Bakterien). Es ist auch möglich, unter Verwendung antigenspezifischer Antikörper, die mit einem geeigneten Etikett zur indirekten Visualisierung der Bakterienzellen gekoppelt sind, in der Signalgeberschicht eine Untersuchung auf Bakterien durchzuführen.
Alternativ umfasst die Signalgeberschicht einen pH-Indikator der erkennt, ob der pH-Wert an dem Standort innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt. Es ist allgemein bekannt, dass das Vorhandensein von Bakterien den pH-Wert des Mediums verringert, in dem sie vorhanden sind. So verändert sich zum Beispiel der pH-Wert von Wundexsudat, wenn sich die Konzentration von Mikroben in der Wunde erhöht.
Die Signalgeberschicht ist vorzugsweise aus einem Membranwerkstoff ausgebildet, zum Beispiel aus Polyvinylidenfluorid, Nitrozellulose, Polysulphon, Zelluloseazetat, Nylon oder einem Polymer mit einer hydrophilen Komponente.
Der Indikator ist optional entweder so angepasst, dass die Schicht (a) bei Verwendung an den Standort angrenzend positioniert ist, oder dass die Schicht (a) von dem Standort durch eine oder mehrere zusätzliche Schichten getrennt ist. Beispiele geeigneter zusätzlicher Schichten umfassen eine Absorptionsschicht, eine nichtklebende Schicht oder eine Klebeschicht und/oder eine entfernbare Schutzschicht, welche die Schicht (a) gegen Beschädigung vor der Verwendung schützt (sie kann zum Beispiel die Form einer entfernbaren Folienschicht annehmen).
Optional ist der Indikator mit einer Schutzschicht versehen, welche die Signalgeberschicht bedeckt, und sie gegen Abbau durch eine externe Substanz, Mikrobe oder mit einer Mikrobe verbundene Substanz schützt. Vorzugsweise ist die Schutzschicht im Wesentlichen für das durch die Signalgeberschicht erzeugte erkennbare Signal durchsichtig. Wenn es sich bei dem erkennbaren Signal um ein elektrisch erkennbares Signal handelt, umfasst die Schutzschicht vorzugsweise elektrisch leitende Abschnitte, um sich mit der Signalgeberschicht zu verbinden. Optional ist die Schutzschicht genügend steif, um den Indikator zu tragen und ihm bauliche Steifigkeit zu verleihen.
Optional ist der Indikator mit einem Bund versehen, um ihm Unterstützung und/oder bauliche Steifigkeit zu verleihen. Der Bund kann optional mit einer Spike- oder Klebeeinrichtung versehen sein, um den Indikator an dem Standort zu befestigen.
Der Indikator ist vorzugsweise zur Verwendung in einer Umgebung geeignet, wobei die Signalgeberschicht des Indikators zumindest anfangs gegen Kontakt mit der Umgebung geschützt wird. Die Umgebung ist vorzugsweise eine Flüssigkeit, noch vorteilhafter eine wässrige Umgebung, zum Beispiel ein Gewebekulturmedium oder Lebensmittel.
Der Indikator gemäß der Erfindung kann nützlicherweise in einem Verband für eine Wunde oder einer Naht enthalten sein. Gemäß der Erfindung ist weiterhin ein Verband für eine Wunde vorgesehen, der eine Verbandsschicht und einen Indikator gemäß der Erfindung um fasst. Zum Zwecke dieser Spezifikation umfasst der Begriff „Verband" Bandagen, d. h. bei denen der Wundberührungsteil des Systems Teil eines größeren Produktes ist.
Ein Vorteil, dass ein Indikator gemäß der Erfindung in einem Verband für eine Wunde enthalten ist, besteht darin, dass er anzeigen kann, wann der Verband gewechselt werden muss. Dies ist deshalb der Fall, weil der Indikator anzeigt, wann eine Infektion in der Wunde ein zuvor festgelegtes Niveau erreicht hat. Im Allgemeinen wird dieses Niveau so ausgewählt, dass im Wesentlichen kein Risiko besteht, dass der Patient erkrankt. Andererseits ist das Niveau genügend hoch, dass der Verband nicht zu oft ersetzt wird.
Die Verbandsschicht kann optional jede im Allgemeinen in diesem Bereich bekannte Form annehmen. Eine vollständige Beschreibung von Verbands- und Wundmanagement, einschließlich der verschiedenen Arten von Verbandsschichten, die in dieser Erfindung verwendet werden können, kann gefunden werden in "A Prescriber's Guide to Dressings and Wound Management Materials" (März 1996) National Health Service, Wales.
So könnte die Verbandsschicht zum Beispiel ein Gaze-Pad sein, welches eine oder mehrere Lagen aufweist, ein nichtklebender Gelverband wie zum Beispiel ein Hydrogel, ein klebender Gelverband, ein fluidinteraktiver Hydrokolloidverband, der zum Anhaften sowohl an trockenen als auch an feuchten Hautoberflächen in der Lage ist, oder ein Hydrokolloidverband mit einer Polymerschaumschicht.
Der Verband gemäß der Erfindung kann optional weitere Schichten wie zum Beispiel eine Klebeschicht und/oder eine entfernbare Schutzschicht umfassen.
Der Verband gemäß der Erfindung kann auch mit einem feuchtigkeitsempfindlichen Indikator versehen sein, der angepasst ist, um anzuzeigen, wenn der Verband mit Feuchtigkeit gesättigt ist. Ein geeigneter feuchtigkeitsempfindlicher Indikator ist zum Beispiel Kobaltdichlorid mit Veränderungen von Blau zu Rosa bei Vorhandensein von Feuchtigkeit.
Der Indikator ist vorzugsweise innerhalb des Verbandes gemäß der Erfindung durch Gießformen, Schweißen oder Verbinden mit der Verbandsschicht enthalten. Wenn der Indikator die Form eines Rohres oder Zwirns aufweist, könnte er optional in dem Verband gemäß der Erfindung durch Sticken in die Verbandsschicht enthalten sein. Optional bildet der Indikator einen festen Bestandteil des Verbandes aus, so dass die Signalgeberschicht in einen Bereich einer Gewebeschicht des Verbandes imprägniert wird, woran die abbaubare Schicht derart befestigt ist, dass ihre Kanten und die Kanten der Signalgeberschicht abgedichtet werden. Eine geeignete Art der Ausführung davon besteht in dem Überziehen einer Faser einer Gewebeschicht zuerst mit der Signalgeberschicht (b) und dann mit der abbaubaren Schicht (a).
Der Verband gemäß der Erfindung kann optional weiterhin zum Beispiel in der Verbandsschicht eine herkömmliche Komponente wie zum Beispiel ein Antiseptikum, ein antibakterielles Mittel und/oder einen Weichmacher enthalten.
Gemäß der Erfindung ist weiterhin eine Naht vorgesehen, die einen Indikator gemäß der Erfindung aufweist. Der Indikator kann an einem Zwirn oder Draht befestigt sein. Der Indikator kann insbesondere in der Naht durch Gießformen, Schweißen oder Verbinden enthalten, oder, wenn der Indikator die Form eines Rohres oder eines Zwirns aufweist, in die Naht eingestickt sein.
Gemäß der Erfindung ist weiterhin eine Verpackung für ein Lebensmittel oder ein Schönheitspflegeprodukt vorgesehen, wobei die Verpackung eine Containerschicht und einen Indikator gemäß der Erfindung umfasst.
Vorzugsweise steht die Schicht (a) des Indikators bei Verwendung in Kontakt mit dem Lebensmittel- oder Schönheitspflegeprodukt. Vorzugsweise ist die Verpackung gemäß der Erfindung so angepasst, dass bei Verwendung ein Teil oder die Gesamtheit der Signalgeberschicht sichtbar ist.
Die bei der Verpackung gemäß der Erfindung verwendete Containerschicht kann einen in diesem Bereich allgemein bekannten Werkstoff umfassen. So kann sie zum Beispiel eine oder mehrere Schichten eines Polymer-, Kunst- oder Papierwerkstoffes, zum Beispiel einen laminierten Polymer-, Kunst- oder Papierwerkstoff umfassen. Der Indikator ist vorzugsweise innerhalb der Containerschicht zum Beispiel durch Gießformen, Schweißen oder Verbinden enthalten. Alternativ kann der Indikator eine separate Einheit ausbilden, die an dem Produkt befestigt, oder direkt in dasselbe eingeführt wird.
Ein Vorteil der Verpackung gemäß der Erfindung besteht darin, dass sie eine visuelle Indikation geben kann, wann ein Lebensmittel ungeeignet oder sogar unsicher zum Verbrauchen ist, da das Niveau von mikrobischer Verseuchung des Lebensmittels unannehmbar hoch geworden ist. Dies ist ganz klar sicherer, als sich auf die standardmäßigen "verwendbar bis"-Daten zu verlassen, die im Allgemeinen auf die Verpackung von Lebensmitteln, Getränken und Schönheitspflegeprodukten aufgedruckt sind.
Ein weiterer Vorteil des Indikators gemäß der Erfindung besteht darin, dass er die mikrobische Aktivität über die gesamte Lagerfähigkeit des Produktes überwachen wird, wobei er eine kontinuierliche Indikation gibt, ob die biologische Belastung innerhalb des Produktes ein unannehmbares Niveau erreicht hat, und ist deshalb ein Maß für die weitergehende Wirksamkeit oder Eignung des Produktes zur Verwendung oder zum Verbrauch.
Aspekte der Erfindung sind unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen veranschaulicht, die den Umfang der offenbarten Erfindung nicht begrenzen sollen:
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht von Lysozym und Mikroben;
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht von Mikroben unter einem Angriff von Lysozym und freigesetztem NADH (Nikotinamid-adenin-dinukleotid, reduzierte Form);
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht von Lysozym, welches eine Chitosanschicht abbaut;
4 ist eine schematische perspektivische Ansicht von mit einer Indikatorschicht reagierendem NADH;
5 ist eine schematische perspektivische Ansicht von NADH, welches eine Indikatorschicht zur Veränderung der Farbe veranlasst;
6 ist eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Indikators gemäß der Erfindung;
7 ist eine schematische Querschnittsansicht eines inselartigen Verbandes, der einen Indikator gemäß der Erfindung umfasst, der in 6 dargestellt ist;
8 ist eine schematische perspektivische Ansicht des in 7 dargestellten inselartigen Verbandes;
9 ist eine schematische perspektivische Ansicht des in 7 dargestellten inselartigen Verbandes, wobei die Signalgeberschicht des Indikators ein erkennbares visuelles Signal erzeugt;
10 ist eine Querschnittsansicht eines Polyurethanverbandes, der den in 6 dargestellten Indikator gemäß der Erfindung umfasst;
11 ist eine perspektivische Ansicht des in 10 dargestellten Polyurethanverbandes;
12 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Indikators gemäß der Erfindung, der die Form eines überzogenen Zwirns aufweist;
13 ist eine perspektivische Ansicht eines Gewebeverbandes, der den in 12 dargestellten Indikator gemäß der Erfindung enthält, wobei die Signalgeberschicht des Indikators ein erkennbares visuelles Signal erzeugt;
14 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Indikators gemäß der Erfindung;
15 ist eine perspektivische Ansicht des in 14 dargestellten Indikators, der an einem Lebensmittelprodukt befestigt ist;
16 ist eine perspektivische Ansicht des in 15 dargestellten Indikators und Lebensmittelproduktes, wobei die Signalgeberschicht des Indikators ein erkennbares visuelles Signal erzeugt;
17 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Indikators gemäß der Erfindung, der zur Verwendung mit einer Verpackung für eine Flüssigkeit geeignet ist;
18 ist eine perspektivische Ansicht des in 17 dargestellten Indikators, der an einer Verpackung für ein Flüssiglebensmittel befestigt ist;
19 ist eine perspektivische Ansicht des in 18 dargestellten Indikators und der Flüssiglebensmittelverpackung, wobei die Signalgeberschicht des Indikators ein erkennbares visuelles Signal erzeugt;
20 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Indikators gemäß der Erfindung;
21 ist eine Querschnittsansicht des in 20 dargestellten Indikators;
22 ist eine perspektivische Ansicht eines Lebensmittels, welches den in 20 und 21 dargestellten Indikator enthält;
23 ist eine perspektivische Ansicht des Lebensmittels und Indikators, die in 22 dargestellt sind, wobei die Signalgeberschicht des Indikators ein erkennbares Signal erzeugt.
In 1 bis 5 sind die biochemischen Prinzipien schematisch dargestellt, die einen Aspekt der Erfindung untermauern, bei dem der Standort eine Wunde in einem lebendigen menschlichen oder tierischen Körper ist, und die mit der Mikrobe verbundene erste Substanz Lysozym ist, und die mit der Mikrobe verbundene zweite Substanz NADH ist. Bei diesen Figuren sind Mikroben 1 dargestellt, die so von Lysozym 2 angegriffen werden, dass NADH 3 freigesetzt wird. Das Lysozym 2 baut die Chitosanschicht 4 so ab, dass NADH 3 mit der Indikatorschicht 5 reagieren kann, die dann wie in 5 dargestellt die Farbe verändert.
In 6 ist eine erste Ausführungsform eines Indikators gemäß der Erfindung dargestellt. Der Indikator 6 weist eine Signalgeberschicht in Form einer Scheibe 7, und eine schalenförmige Biopolymerschicht 8 auf. Die Biopolymerschicht 8 ist schalenförmig, so dass eine Seite und die Kante der Indikatorscheibe 7 durch die Schicht bedeckt sind.
In 7 bis 9 ist die Anwendung des Indikators 6 gemäß der Erfindung bei einem inselartigen Wundverband 9 dargestellt, der eine durchsichtige obere Folie 10, ein Verband-Pad 11 und einen Indikator 6 aufweist (oder 6b, wenn er aktiviert ist und die Signalgeberschicht ein erkennbares Signal erzeugt), der eine Signalgeberschicht 7 und eine Biopolymerschicht 8 aufweist. Die Signalgeberschicht 7 des Indikators 6, 6b ist durch die durchsichtige obere Folie 10 des Verbandes 9 sichtbar.
In 10 und 11 ist ein Polyurethanverband 12 dargestellt, der einen Verbandbogen 13 mit einem Fenster 14 aufweist, unter dem der Indikator 6 positioniert ist, der die Signalgeberschicht 7 und die Biopolymerschicht 8 aufweist.
In 12 ist eine zweite Ausführungsform des Indikators gemäß der Erfindung dargestellt. Der Indikator 15 weist eine Signalgeberschicht auf, welche die Form eines Zwirns 16 aufweist, der mit Biopolymerschicht 17 überzogen ist.
In 13 ist ein Gewebeverband 18 dargestellt, der den Indikator 15 umfasst, der in die Verbandsschicht 19 eingestickt ist.
In 14 ist eine dritte Ausführungsform des Indikators gemäß der Erfindung dargestellt. Der Indikator 20 umfasst eine Signalgeberschicht 21, eine Biopolymerschicht 22 und einen Trägerbund 23.
In 15 und 16 ist ein Lebensmittelprodukt 24 dargestellt, an dem der Indikator 20, 20b mittels des Trägerbundes 23 befestigt ist. In 16 erzeugt die Signalgeberschicht des Indikators 20b ein erkennbares visuelles Signal.
In 17 ist eine vierte Ausführungsform des Indikators gemäß der Erfindung dargestellt. Der Indikator 25 umfasst eine Biopolymerschicht 26, Signalgeberschicht 27 und Trägerbund 28.
In 18 und 19 ist ein Lebensmittelprodukt 29 dargestellt, an dem der Indikator 25, 25b mittels des Trägerbundes 28 befestigt ist. In 19 erzeugt die Signalgeberschicht des Indikators 25b ein erkennbares visuelles Signal.
In 20 und 21 ist eine fünfte Ausführungsform des Indikators gemäß der Erfindung dargestellt. Der Indikator 30 umfasst eine Biopolymerschicht 31 und eine Signalgeberschicht 32.
In 22 und 23 ist ein Lebensmittel 33 in einem Container 34 dargestellt, in den der Indikator 30, 30b eingeführt wurde. In 23 erzeugt die Signalgeberschicht des Indikators 30b ein erkennbares visuelles Signal.
Es ist zu verstehen, dass die Figuren nur beispielhaft enthalten sind, und dass die Erfindung alle beliebigen Varianten der portraitierten Ausführungsformen abdeckt.
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin mittels der nachfolgenden Beispiele veranschaulicht, die den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht begrenzen sollen.
Beispiel 1 – Ausbildung von Schicht (a)
Eine Chitosan-(poly(D-Glukosamin) von Formel I)-Membran
Formel I wurde zur Verwendung als Schicht (a) unter Verwendung des unten beschriebenen Verfahrens ausgebildet:

– Eine homogene Lösung von 1% (Gewicht/Gewicht) gereinigtem 60% Chitosan wurde in 1% Essigsäure durch ununterbrochenes Rühren über Nacht bei 22°C (Raumtemperatur) zubereitet.
– 20 g der Lösung wurden auf eine sterile Polystyrol-Petrischeibe (120 × 120 × 17 mm) übertragen, die auf einer Waagerechten bei 30°C für mehrere Tage positioniert wurde, bis die Lösung trocken war, und sich eine einheitliche Membran ausgebildet hatte.
– Die sich ergebende Membran wurde vorsichtig entfernt und durch Untertauchen für 1 Stunde in 100 ml 2% (Gewicht/Volumen) Natronlauge neutralisiert.
– Der Film wurde dann in destilliertem Wasser mehrere Male über einen Zeitraum von 1 Stunde gewaschen.
– Der geschwollene Film wurde dann zwischen Glasplatten positioniert, und in einem Trockenofen positioniert, bis er trocken war.
– Der Film wurde dann von der Glasplatte entfernt.

60% deazetyliertes Chitosan wurde verwendet, da experimentell bestimmt wurde, dass dieses Niveau von Deazetalyation einen Werkstoff erzeugte, der die erforderlichen mechanischen und biochemischen Merkmale aufwies, nämlich einen Werkstoff, der zur Handhabung stark genug war, und der sich bei Vorhandensein von Lysozym abbauen würde.
Beispiel 2 – Bestimmung der Konzentration von Signalgebersubstanz
Meldolablau (Formel II) und Nitroblau-Tetrazolium (Formel III) wurden zur Verwendung als Indikatoren ausgewählt.
Formel II
Formel III
Meldolablau (8-Dimethylamino-2,3-Benzophenoxazin) agiert als Elektronengeber für Tetrazoliumsalze wie zum Beispiel Nitroblau-Tetrazolium, um ein unlösliches Formazanprodukt auszubilden. Dieses Produkt ist farbig und schlägt sich aus einer Lösung nieder, wobei es eine visuelle Indikation des Vorhandenseins von Elektronengebern wie zum Beispiel NADH gibt. Die Reaktion ist unten dargestellt:
Es wurden Optimierungsversuche ausgeführt, um die Konzentrationen von Meldolablau und Nitroblau-Tetrazolium zu bestimmen, so dass die Ausbildung des Formazanproduktes (und daher Farbe) erhöht wurde, und wodurch es ermöglicht wurde, dass Meldolablau ununterbrochen zurückgewonnen werden konnte. NADH wurde als Elektronengeber verwendet. Die Konzentrationen von Meldolablau (blaue Kristalle) und Nitroblau-Tetrazolium (klare gelbe Lösung) wurden so niedrig wie möglich gehalten, so dass ihr Vorhandensein;

(i) die Reaktionsmischung zu Beginn des Versuches nicht färbte, sondern
(ii) hoch genug war, um das Vorhandensein niedriger Konzentrationen von NADH zu erkennen.

Somit wurde festgelegt, dass mit 10 nmol NADH als Elektronengeber die Ausbildungsrate von Farbe mit 50 μmol Meldolablau und 0,0025% Nitroblau-Tetrazolium am höchsten war. Die Reaktionsrate wurde mit 0,043 Absorptionseinheiten (A) pro Minute festgelegt.
Als NADH durch Fötuskalbsserum ersetzt wurde, gab es wie erwartet keine Farbproduktion, da kein Elektronengeber vorhanden war.
S. aureus-Zellsuspensionen mit einer Konzentration von annähernd 108 Zellen/ml in Fötuskalbsserum, mit 50 μmol Meldolablau und 0,0025% Nitroblau-Tetrazolium, waren zur Induktion einer Farbproduktion mit einer Rate von annähernd 0,04A/min. in der Lage.
Bei nachgeahmten Wundsituationen wurden 10⁸ Zellen/ml von S. aureus-Zellen, die in Fötuskalbsserum gezüchtet wurden, durch mehrere unterschiedliche Verfahren lysiert und als Elektronengeber getestet.

(i) Durch Ultraschalldesintegration und/oder hohen Druck lysierte Zellen (Französische Druckzelle), zur Freigabe der Zellkomponenten, wiesen Reaktionsraten von etwa 0,06A/min. auf.
(ii) Penizillinbehandlung von Zellen bis zu 1 Stunde verursachte eine Erhöhung der Reaktionsrate auf 0,11A/min.
(iii) Das Aussetzen der Zellen gegenüber Lysozym für bis zu 1 Stunde hatte eine Rate zum Ergebnis, die 0,14A/min. entsprach.

Bei Nichtvorhandensein von Meldolablau betrug die Reaktionsrate etwa 0,036A/min.
Die chemische Formulierung für dieses Modell zur wirksamen Messung von 10 nmol NADH wurde daher wie folgt festgelegt:

Meldolablau 50 μmol

Nitroblau-Tetrazolium 0,0025%
Beispiel 3 – Signalisierung des Vorhandenseins einer Substanz
Eine einfache Zelle mit zwei durch eine Vertikalwand von Chitosan getrennten Kammern, wie in Beispiel 1 erzeugt, wurde konstruiert, um den Abbau von Chitosan bei Vorhandensein von Lysozym zeitabhängig zu demonstrieren. Die linke Kammer wurde mit einem blau gefärbtem Farbstoff gefüllt, dem Lysozym beigemischt wurde. Die rechte Kammer enthielt Wasser. Das Chitosan zwischen den zwei Kammern verhinderte den Fluss von Flüssigkeit zwischen ihnen.
Die Diffusion von Farbe zwischen den Kammern wurde für bis zu 30 Minuten untersucht. Es wurden passende Kontrollen durchgeführt, bei denen kein Lysozym vorhanden war.
Zwei Konzentrationen von Lysozym (25 und 50 μg pro ml) wurden verwendet, und die Stärke der in der zweiten Kammer für bis zu 30 Minuten sichtbaren Farbe wurde bestimmt. Eine grobe Schätzung der relativen Abbaurate des Chitosans durch Lysozym wurde daher gegeben. Die Ergebnisse sind in der Tabelle unten dargestellt, wobei umso mehr Pluszeichen angezeigt wurden, je stärker die beobachtete Farbe war. Wenn kein Lysozym vorhanden war, wurde keine Diffusion von Farbe beobachtet.

Zeit (min.) Lysozymkonzentration (mg/ml)

0 25 50

0 – – –

10 – + ++

30 – ++ ++++
Bei diesem Modell wurde deshalb klar demonstriert, dass zwei Niveaus von Lysozym auf qualitative Art unterschieden werden könnten.
Dieses Modell wurde dann unter Verwendung von Meldolablau und Nitroblau-Tetrazolium wiederholt, um das Vorhandensein von NADH zu signalisieren. Durch Versuchsarbeiten wurden die Niveaus von NADH, Nitroblau-Tetrazolium und Meldolablau optimiert, was erforderlich war, um eine ähnliche Unterscheidung bei einem solchen Zeitverlaufsversuch zu ergeben. In diesem Fall wurde die linke Kammer mit einer Lösung aus NADH und Lysozym gefüllt, während die rechte Kammer mit einer Lösung aus Meldolablau und Nitroblau-Tetrazolium gefüllt wurde. Diese Anordnung war eine enge Annäherung an das anvisierte Endproduktformat, und die Ergebnisse zeigten erneut, dass das System zwischen unterschiedlichen Niveaus von Lysozym zeitabhängig unterscheiden konnte.
Beispiel 4 – Verfahren der Produktion des Indikators
In dem U.S.-Patent Nr. 5 911 937 (Capitol Specialty Plastics Inc.) wird ein Verfahren detailliert dargestellt, welches die Schaffung von mikroskopischen Verbindungsübertragungskanälen durch ein festes, wasserunlösliches Polymer hindurch ermöglicht. Diese Kanäle stellen Pfade bereit, welche die Diffusion von Substanzen durch das Polymer ermöglichen. Kanäle werden ausgebildet, indem zuerst ein Polymer, ein Kanalisierungsagent und eine aktive Komponente gemischt werden, und die Mischung über den Schmelzpunkt des Polymers erwärmt wird, und dann das Abkühlen derselben zugelassen wird. Die sich ergebende Polymermatrix enthält ein Netzwerk von Verbindungskanälen, die von der Oberfläche zu den eingeschlossenen aktiven Partikeln führen. Der Polymerwerkstoff kann in Bögen oder Fasern gießgeformt oder geformt werden. Geeignete Kanalisierungsmittel enthalten Polyglykol, Polyethylenglykol, EVOH oder Glyzerin. Es kann jeder thermoplastische Werkstoff verwendet werden, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf Polypropylen, Polyethylen, ABS, Polystyrol, Polykarbonat, Nylon, PVC, thermoplastische Elastomere, Polyester und Duroplaste.
Zur Herstellung eines Indikators der vorliegenden Erfindung, wie in 6 dargestellt, wird die Signalgeberschicht von einer Mischung eines Polymers, eines Kanalisierungsagenten und der Indikatorsubstanzen, von Meldolablau und Nitroblau-Tetrazolium gießgeformt, um eine Polymermatrix in Form der Scheibe 7 mittels des oben beschriebenen Verfahrens zu erzeugen.
Die schalenförmige Biopolymerschicht 8 wird erzeugt durch:

a) Gießformen oder Gießen von Chitosan in die Form einer Schale von geeigneter Dicke und mit geeigneten inneren Abmessungen, um eine Presspassung mit der Scheibe 7 bereitzustellen. Der Indikator 6 wird durch Pressen der Scheibe 7 in die schalenförmige Biopolymerschicht 8 montiert, so dass eine Seite und die Kante der Indikatorscheibe 7 mit der Biopolymerschicht in Kontakt steht und davon bedeckt wird.

b) Sprühbeschichtung von Chitosan mit einer geeigneten Dicke auf eine Seite und die Kante der Scheibe 7.

Die physikalischen Abmessungen der Scheibe 7 und die Menge der darin mitgeführten Indikatorsubstanz, und die Dicke und chemische Zusammensetzung der Biopolymerschicht 8 sind abhängig von der Wundmanagementanwendung, für die der Indikator vorgesehen ist.
Beispiel 5 – Zweites Verfahren zur Erzeugung eines Indikators
Zur Erzeugung eines Indikators der vorliegenden Erfindung, wie in 6 dargestellt, werden die Indikatorsubstanzen, Meldolablau und Nitroblau-Tetrazolium auf einen Nitrozellulosemembranbogen gesprenkelt oder gesprüht oder beschichtet. Die Nitrozellulose hält die Indikatormoleküle durch elektrostatische Aufladung zurück, wodurch das Austreten von Reagens von dem Indikator durch die Biopolymerschicht, und zum Beispiel in eine Wunde verhindert wird. Die Signalgeberschicht des Indikators 6 wird dann von dem Nitrozellulosemembranbogen geschnitten, um eine Scheibe 7 zu ergeben.
Die schalenförmige Biopolymerschicht 8 wird erzeugt durch:

a) Gießformen oder Gießen von Chitosan in die Form einer Schale von geeigneter Dicke und mit geeigneten inneren Abmessungen, um eine Presspassung mit der Scheibe 7 bereitzustellen. Der Indikator 6 wird durch Pressen der Scheibe 7 in die schalenförmige Biopolymerschicht 8 montiert, so dass eine Seite und die Kante der Indikatorscheibe 7 mit der Biopolymerschicht in Kontakt steht und davon bedeckt wird.
b) Sprühbeschichtung von Chitosan mit einer geeigneten Dicke auf eine Seite und die Kante der Scheibe 7.

Die physikalischen Abmessungen der Scheibe 7 und die Menge der mit der Nitrozellulosemembran verbundenen Indikatorsubstanz, und die Dicke und chemische Zusammensetzung der Biopolymerschicht 8 sind abhängig von der Wundmanagementanwendung, für die der Indikator vorgesehen ist.
Beispiel 6 – Drittes Verfahren zur Erzeugung eines Indikators
Zur Erzeugung eines Indikators der vorliegenden Erfindung, wie in 12 dargestellt, wird die Signalgeberschicht aus einer Mischung eines Polymers, eines Kanalisierungsmittels und der Indikatorsubstanzen, Meldolablau und Nitroblau-Tetrazolium unter Verwendung des in Beispiel 4 beschriebenen Verfahrens ausgebildet, um eine Polymermatrix in Form eines Zwirns 16 auszubilden.
Die Biopolymerschicht 17 wird erzeugt durch:

a) Sprühbeschichtung von Chitosan mit einer geeigneten Dicke auf die Oberfläche des Zwirns 16

b) Eintauchen des Zwirns 16 in ein Bad aus Chitosan, um einen Überzug mit geeigneter Dicke zu erzeugen.

Die Dicke des Zwirns 16 und die Menge der darin mitgeführten Indikatorsubstanz, und die Dicke und chemische Zusammensetzung der Biopolymerschicht 17 sind von der Wundmanagementanwendung abhängig, für die der Indikator vorgesehen ist.

Claims

Indikator, der zur Erkennung des Vorhandenseins einer Substanz oder einer Mikrobe an einem Standort in der Lage ist, wobei der Indikator Folgendes umfasst: (a) eine Schicht, die zum Abbau durch die Substanz oder Mikrobe oder eine erste, mit der Mikrobe verbundene Substanz geeignet ist; und (b) eine Signalgeberschicht, die zur Erzeugung eines erkennbaren Signals angepasst ist, welches das Vorhandensein der Substanz oder Mikrobe oder einer zweiten, mit der Mikrobe verbundenen Substanz oder einer weiteren Substanz anzeigt, die im Wesentlichen an demselben Standort wie die Substanz oder Mikrobe positioniert ist; wobei die Signalgeberschicht (b) gegen einen Kontakt mit der Substanz oder Mikrobe oder der zweiten, mit der Mikrobe verbundenen Substanz oder der weiteren Substanz durch die Schicht (a) geschützt ist, die im Wesentlichen an demselben Standort wie die Substanz oder Mikrobe positioniert ist.
Indikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeberschicht (b) zur Erzeugung eines erkennbaren Signals angepasst ist, dessen Anfangsstärke proportional zu dem vorhandenen Betrag der mit der Substanz oder Mikrobe oder der zweiten, mit der Mikrobe verbundenen Substanz oder der weiteren Substanz ist.
Indikator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Standort ein menschlicher, tierischer, häuslicher, Labor- oder Industriestandort, Nahrungsmittel- oder Schönheitspflegeprodukt ist.
Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Mikrobe verbundene erste oder zweite Substanz ein mikrobisches Nebenprodukt, ein Teil mikrobischer Zellinhalte oder eine mit der Reaktion des Standortes auf eine Mikrobe in Zusammenhang stehende Substanz ist, wobei der Standort ein lebendiger menschlicher oder tierischer Körper ist.
Indikator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Reaktion des Standortes auf eine Mikrobe in Zusammenhang stehende Substanz, wobei der Standort ein lebendiger menschlicher oder tieri scher Körper ist, eine Antikörperzelle, ein Antikörperzellen-Nebenprodukt oder ein Enzym ist.
Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Mikrobe verbundenen ersten und zweiten Substanzen unterschiedlich sind.
Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (a) eine Biopolymerschicht ist.
Indikator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Biopolymer aus Chitin, Chitosan, Keratansulfat, Hyaluronsäure, Chondroitin, Polyhydroxybutyrat, Polyesteramiden, Polytrimethylensuccinat, mit Albumin kreuzverknüpftem Polyvinylpyrrolidon und Dextran ausgewählt wird.
Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erkennbare Signal ein visuell erkennbares Signal ist.
Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeberschicht (b) einen pH-Indikator oder eine Probe für ein Enzym, eine Antikörperzelle oder einen Mikroorganismus umfasst.
Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeberschicht (b) einen feuchtigkeitsempfindlichen Indikator umfasst.
Indikator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der feuchtigkeitsempfindliche Indikator Kieselerde oder Kobaltdichlorid ist.
Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeberschicht (b) eine Färbemittel-, Farbstoff-, Indikatorsubstanz und/oder ein chromogenes oder fluorogenes Substrat umfasst.
Indikator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeberschicht (b) Methylenblau, Meldolablau, Phenolrot, Bromo-chloro-indolyl Phosphat, Alaninamidoacridin, Fluoreszein-Diacetat und/oder Tetrazoliumsalz umfasst.
Indikator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeberschicht (b) Meldolablau und Nitroblau-Tetrazolium umfasst.
Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er in Form einer Scheibe oder eines Rohres vorliegt.
Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (a) die Schicht (b) vollständig verkapselt.
Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer Schutzschicht versehen ist.
Indikator nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht für das von der Signalgeberschicht erzeugte erkennbare Signal im Wesentlichen durchsichtig ist.
Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er zur Verwendung in einer Umgebung bestimmt, und die Signalgeberschicht mindestens anfangs gegen einen Kontakt mit der Umgebung geschützt ist.
Indikator nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebung eine flüssige Umgebung ist.
Indikator nach Anspruch 20 oder Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebung eine wässrige Umgebung ist.
Indikator nach Anspruch 20, 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebung ein Gewebekulturmedium oder ein Nahrungsmittel ist.
Verband für eine Wunde, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Verbandsschicht und einen Indikator nach einem der vorangegangenen Ansprüche umfasst.
Verband nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass er eine zusätzliche Schicht umfasst, bei der es sich um eine Klebstoffschicht und/oder eine entfernbare Schutzschicht handelt.
Verband nach Anspruch 24 oder Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass er zusätzlich einen Feuchtigkeitsindikator umfasst.
Verband nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeberschicht bei Verwendung sichtbar ist.
Naht, die einen Indikator nach einem der Ansprüche 1 bis 23 umfasst.
Verpackung für ein Nahrungsmittel, wobei die Verpackung eine Behälterschicht und einen Indikator nach einem der Ansprüche 1 bis 23 umfasst.
Verpackung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (a) des Indikators bei Verwendung mit dem Nahrungsmittel in Kontakt steht.
Verpackung nach Anspruch 29 oder Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeberschicht bei Verwendung sichtbar ist.
Verpackung nach Anspruch 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator in die Behälterschicht integriert ist.
Verfahren für die Erzeugung eines Indikators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wobei das Verfahren die Ausbildung einer Signalgeberschicht (b), die Ausbildung einer abbaubaren Schicht (a) und, wenn notwendig, die Anbringung von Schicht (a) auf Schicht (b) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeberschicht aus einem Polymer, einem Kanalisierungsmittel und einer Indikatorsubstanz ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeberschicht durch Beschichten, Sprenkeln oder Sprühen des Indikators auf eine Membran ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die abbaubare Schicht durch Gießformen oder Gießen eines biologisch abbaubaren Werkstoffes ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die abbaubare Schicht durch Sprühauftragen eines biologisch abbaubaren Werkstoffes auf die Signalgeberschicht ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die abbaubare Schicht durch Eintauchen der Signalgeberschicht in ein Bad aus einem biologisch abbaubaren Werkstoff ausgebildet wird.