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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.
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Hintergrund der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Insbesondere
angreifbare Formen von Lebensmitteln umfassen Molkereiprodukte,
die UHT (ultrahochhitzebehandelt/ultra heat treated)/ESL (erweiterte
Lagerfähigkeit/extended
shelf-life) sind, Tiefkühlfertigprodukte
und Rohfleisch.
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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.
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Beschreibung der Erfindung
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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;
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 wird,
die im Wesentlichen an demselben Standort wie die Substanz oder
Mikrobe positioniert ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Beispiele
einer geeigneten Färbemittel-,
Farbstoff-, Indikatorsubstanz umfassen Methylenblau, Meldolablau,
Phenolrot, Bromo-chloro-indolyl Phosphat, Alaninamidoacridin, Fluoreszein-Diacetat
und/oder ein Tetrazoliumsalz.
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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.
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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.
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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.
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Die
Signalgeberschicht ist vorzugsweise aus einem Membranwerkstoff ausgebildet,
zum Beispiel aus Polyvinylidenfluorid, Nitrozellulose, Polysulphon,
Zelluloseazetat, Nylon oder einem Polymer mit einer hydrophilen
Komponente.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Verband gemäß der Erfindung
kann optional weitere Schichten wie zum Beispiel eine Klebeschicht
und/oder eine entfernbare Schutzschicht umfassen.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Aspekte
der Erfindung sind unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen
veranschaulicht, die den Umfang der offenbarten Erfindung nicht
begrenzen sollen:
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1 ist
eine schematische perspektivische Ansicht von Lysozym und Mikroben;
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2 ist
eine schematische perspektivische Ansicht von Mikroben unter einem
Angriff von Lysozym und freigesetztem NADH (Nikotinamid-adenin-dinukleotid,
reduzierte Form);
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3 ist
eine schematische perspektivische Ansicht von Lysozym, welches eine
Chitosanschicht abbaut;
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4 ist
eine schematische perspektivische Ansicht von mit einer Indikatorschicht
reagierendem NADH;
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5 ist
eine schematische perspektivische Ansicht von NADH, welches eine
Indikatorschicht zur Veränderung
der Farbe veranlasst;
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6 ist
eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Indikators
gemäß der Erfindung;
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7 ist
eine schematische Querschnittsansicht eines inselartigen Verbandes,
der einen Indikator gemäß der Erfindung
umfasst, der in 6 dargestellt ist;
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8 ist
eine schematische perspektivische Ansicht des in 7 dargestellten
inselartigen Verbandes;
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9 ist
eine schematische perspektivische Ansicht des in 7 dargestellten
inselartigen Verbandes, wobei die Signalgeberschicht des Indikators
ein erkennbares visuelles Signal erzeugt;
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10 ist
eine Querschnittsansicht eines Polyurethanverbandes, der den in 6 dargestellten
Indikator gemäß der Erfindung
umfasst;
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11 ist
eine perspektivische Ansicht des in 10 dargestellten
Polyurethanverbandes;
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12 ist
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Indikators gemäß der Erfindung,
der die Form eines überzogenen
Zwirns aufweist;
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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;
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14 ist
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Indikators gemäß der Erfindung;
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15 ist
eine perspektivische Ansicht des in 14 dargestellten
Indikators, der an einem Lebensmittelprodukt befestigt ist;
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16 ist
eine perspektivische Ansicht des in 15 dargestellten
Indikators und Lebensmittelproduktes, wobei die Signalgeberschicht
des Indikators ein erkennbares visuelles Signal erzeugt;
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17 ist
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Indikators gemäß der Erfindung,
der zur Verwendung mit einer Verpackung für eine Flüssigkeit geeignet ist;
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18 ist
eine perspektivische Ansicht des in 17 dargestellten
Indikators, der an einer Verpackung für ein Flüssiglebensmittel befestigt
ist;
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19 ist
eine perspektivische Ansicht des in 18 dargestellten
Indikators und der Flüssiglebensmittelverpackung,
wobei die Signalgeberschicht des Indikators ein erkennbares visuelles
Signal erzeugt;
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20 ist
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Indikators gemäß der Erfindung;
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21 ist
eine Querschnittsansicht des in 20 dargestellten
Indikators;
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22 ist
eine perspektivische Ansicht eines Lebensmittels, welches den in 20 und 21 dargestellten
Indikator enthält;
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23 ist
eine perspektivische Ansicht des Lebensmittels und Indikators, die
in 22 dargestellt sind, wobei die Signalgeberschicht
des Indikators ein erkennbares Signal erzeugt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In 13 ist
ein Gewebeverband 18 dargestellt, der den Indikator 15 umfasst,
der in die Verbandsschicht 19 eingestickt ist.
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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.
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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.
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In 17 ist
eine vierte Ausführungsform
des Indikators gemäß der Erfindung
dargestellt. Der Indikator 25 umfasst eine Biopolymerschicht 26,
Signalgeberschicht 27 und Trägerbund 28.
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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.
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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.
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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.
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Es
ist zu verstehen, dass die Figuren nur beispielhaft enthalten sind,
und dass die Erfindung alle beliebigen Varianten der portraitierten
Ausführungsformen
abdeckt.
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Die
vorliegende Erfindung wird weiterhin mittels der nachfolgenden Beispiele
veranschaulicht, die den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht
begrenzen sollen.
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Beispiel 1 – Ausbildung von Schicht (a)
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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.
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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.
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Beispiel 2 – Bestimmung der Konzentration
von Signalgebersubstanz
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Meldolablau
(Formel II) und Nitroblau-Tetrazolium (Formel III) wurden zur Verwendung
als Indikatoren ausgewählt.
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-
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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:
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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.
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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.
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Als
NADH durch Fötuskalbsserum
ersetzt wurde, gab es wie erwartet keine Farbproduktion, da kein Elektronengeber
vorhanden war.
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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.
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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% |
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Beispiel 3 – Signalisierung des Vorhandenseins
einer Substanz
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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 | – | ++ | ++++ |
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Bei
diesem Modell wurde deshalb klar demonstriert, dass zwei Niveaus
von Lysozym auf qualitative Art unterschieden werden könnten.
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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.
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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.
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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.
oder - 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.
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Beispiel 6 – Drittes Verfahren zur Erzeugung
eines Indikators
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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.
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Die
Biopolymerschicht 17 wird erzeugt durch:
- a)
Sprühbeschichtung
von Chitosan mit einer geeigneten Dicke auf die Oberfläche des
Zwirns 16
oder - b) Eintauchen
des Zwirns 16 in ein Bad aus Chitosan, um einen Überzug mit
geeigneter Dicke zu erzeugen.
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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.