FR2888118A1 - Procede de conditionnement par plasma de dispositifs biomedicaux - Google Patents

Abstract

Un Procédé de conditionnement d'un instrument biomédical présentant une surface de contact avec un patient, comprenant :- au moins une étape de stérilisation par plasma froid, et- une étape de restauration de la surface de contact, ladite étape de restauration pouvant être réalisée après chaque étape de stérilisation ou après plusieurs étapes de stérilisation.

Description

La présente invention concerne un procédé de conditionnement de

dispositifs biomédicaux notamment thermosensibles.

De nombreux travaux de recherche et développement sont menés sur l'application des plasmas froids à la stérilisation des dispositifs biomédicaux. WO 00/72889 décrit un dispositif permettant la mise en oeuvre d'une stérilisation par plasma froid. Grâce à son mode d'action sans équivalent sur les micro-organismes, le plasma froid est une alternative avantageuse à des méthodes de stérilisation chi mique à basse température plus classiques comme l'oxyde d'éthylène, le peroxyde d'hydrogène ou l'acide peracétique.

Cependant, outre l'inactivation de micro -organismes présents sur une surface, le plasma de stérilisation peut avoir l'inconvénient d'induire d'autres effets sur le matériau de ladite surface et en modifier les propriétés physicochimiques. La surface peut dans certains cas être endommagée à l'échelle microscopique et perdre les propriétés fonctionnelles exigées pour l'utilisation d'un objet biomédical.

Ainsi, lorsqu'on fait interagir des espèces d'un plasma avec des microorganismes présents sur une surface en vue de leur inactivation, le plasma peut également avoir des effets sur la surface de l'objet traité et dégrader au cours du temps les propriétés fonctionnelles de la surface et finalement rendre ledit objet inutilisable.

Un plasma est par définition un milieu gazeux ionisé, c'est -à-dire que certains des atomes et molécules initialement électriquement neutres, sous l'effet d'une excitation énergétique suffisante, ont perdu une partie de leurs électrons qui se retrouvent alors à l'état libre dans le milieu. L'énergie très élevée nécessaire pour entretenir cet état est communiquée au gaz au moyen d'une décharge électrique. Un champ électromagnétique de fréquence choisie et d'une intensité suffisante appliqué au milieu gazeux cède son énergie aux particules chargées (électrons et/ou ions) qu'il met en mouvement forcé. Les particules chargés induisent à leur tour l'excitation et l'ionisation d 'autres particules, transmettant l'énergie à l'ensemble du milieu plasma.

Au sein du plasma on trouve une grande diversité d'espèces actives électrons, ions, molécules et atomes neutres, radicaux. Ces espèces peuvent se trouver dans différents états d'énergie interne et d'énergie cinétique dont l'ordre de grandeur peut aller jusqu'à plusieurs électrons -volts, soit une température équivalente de quelques dizaines de milliers de kelvin. De plus des espèces peuvent se désexciter en émettant des photons de différentes longueurs d'onde.

Dans certains cas, seule une faible partie des particules du milieu gazeux est portée à un niveau d'excitation énergétique élevé, les autres restant à une température proche de l'ambiante, on parle alors de plasma froid .En général les plasma froids sont entretenus sous pression réduite (vide de l'ordre de 0,1 à 1000 pascal). Dans un tel plasma un nombre suffisant d'espèces actives peut alors être disponible pour traiter efficacement la surface d'un substrat solide, sans que celui-ci soit fortement sollicité thermiquement. Il est ainsi possible, par exemple, de traiter sans dommage des objets en polymères.

Pour la stérilisation par plasma on utilise généralement des mélanges de gaz produisant, d'une part des radicaux oxydant s, tels que l'oxygène atomique, l'ozone, ou les hydroxyls, d'autres part des atomes et molécules qui sont des émetteurs efficaces de rayonnement ultra -violet par désexcitation radiative. Il existe de très nombreuses possibilités pour le choix des espèces émettrices qui peuvent donner lieu à des transitions à différentes longueurs d'onde que l'on peut choisir en fonction de l'effet désiré sur les micro - organismes. Par exemple dans le cas d'un mélange N2/02, c'est le niveau NOR de la molécule de NO, formée en faible quantité dans le plasma, qui va être à l'origine de la principale émission UV germicide dans la bande 200 à 380 nanomètres (nm). L'atome d'argon excité va quant à lui émettre entre 105 et 107 nm. Le krypton et le xénon vont émettre à des longueurs d'ondes moyennes encore différentes, respectivement 116-124 nm et 125-130 nm.

Les modes d'action intervenant dans le processus d'inactivation de microorganismes lors de la stérilisation sont notamment: la dégradation du matériel génétique des micro - organismes par l'action des rayons UV émis in -situ, 25 atteignant le noyau des cellules, l'érosion de la matière organique des micro -organismes par l'action des radicaux oxydants; et l'action bactéricide des radicaux oxydants, analogue à celle d'agents chimiques classiques comme le peroxyde 30 d'hydrogène ou l'acide peracétique.

Toutes les espèces actives impliquées dans ces processus d'inactivation peuvent avoir des effets dommageables sur les matériaux sous-jacents, notamment des matériaux polymères. En modifiant l'ordre topologique et chimique du réseau atomique dans une faible épaisseur près de la surface, ou bien la microtopographie de cette dernière (rugosité, excavations...). Le traitement plasma appliqué de manière répétée peut à plus ou moins long terme fai re perdre à la surface, notamment polymère, les propriétés fonctionnelles de référence exigées pour l'utilisation du dispositif biomédical.

Les problèmes de dommages aux matériaux par les plasmas de stérilisation n'ont été jusqu'ici qu'incomplètement étud iés. Les données expérimentales sont fragmentaires et ne portent pas en général sur des essais répétitifs de longue durée, sauf en ce qui concerne les deux seuls procédés de stérilisation mettant en oeuvre des plasmas ayant atteint le stade commercial tels que proposés par les sociétés Johnson & Johnson et Abtox. Cependant, il a été montré que dans ce cas précis l'effet de stérilisation est dû à l'action d'un bactéricide chimique mis en oeuvre préalablement à l'application du plasma et non à des espèces acti ves créées par ce dernier. Dans ces conditions on ne peut pas dire que les observations sur l'évolution de l'état des dispositifs traités se réfèrent, à proprement parler, à l'effet d'un plasma.

Dans le document EP 1 270 018 par exemple, on propose de réaliser dans un plasma un traitement combiné où la stérilisation est effectuée simultanément à la formation de la couche superficielle bioactive d'un dispositif biomédical, ou subséquemment. Toutefois le traitement de stérilisation plasma est restreint dans ce cas à l'utilisation de peroxyde d'hydrogène comme agent stérilisant. Il laisse de côté tous les procédés de stérilisation utilisant des gaz n'ayant pas de propriétés germicides en dehors de la présence du plasma, et encore plus particulièrement ceux n'utilisant pas d'agent oxydant mais seulement de l'argon ou un autre gaz rare.

Le but de la présente invention est de palier tout ou partie des inconvénients liés à la stérilisation par plasma en proposant un procédé de conditionnement d'un instrument biomédical présentant une surface de contact avec un patient, comprenant au moins une étape de stérilisation par plasma froid, une étape de restauration de la surface de contact, ladite étape de restauration pouvant être réalisée après chaque étape de stérilisation ou après plusieurs étapes de stérilisation.

Ainsi, selon l'invention, il est possible à la fois: - de réaliser un traitement de stérilisation par plasma d'un dispositif biomédical dans des conditions conduisant à l'inactivation totale de tous les types d'agents pathogènes dans un temps acceptable, sans considération immédiate des dommages pouvant être induits à la surface de l'objet traité, et - de restaurer les caractéristiques fonctionnelles de référence du dispositif au moyen d'une étape de procédé, en particulier une étape plasma, effectuée pendant ou après le cycle de stérilisation.

- de façon optionnelle, de réaliser un traitement de consolidation de l'état de stérilité, de moindre durée, de manière à minimiser les modifications à la couche fonctionnelle nouvellement restaurée.

Conformément à l'invention, le seul agent stérilisant mis en oeuvre est le plasma. La réalisation de l'étape de stérilisation plasma sans recours préalable ou simultané à un bactéricide chimique vaporisé comme le peroxyde d'hyd rogène assure une meilleure compatibilité entre les deux étapes du traitement, notamment lorsque la stérilisation est réalisée simultanément à la reconstitution de la couche bioactive.

Dans le procédé de l'invention, le traitement plasma de restauration a pour objectif: -soit de réparer les défauts dans l'arrangement du réseau atomique du matériau existant: réaboutement des scissions de chaînes, restauration de la réticulation et de la densité locale, rechargement de sites lacunaires, retrait ou substitution d'impuretés dans le réseau atomique, soit de corriger une rugosité induite en utilisant des procédés de planarisation, classiques en fabrication des semiconducteurs, - soit de reconstituer en tout ou en partie une couche bioactive de surface après avoir décapé par gravure plasma la fraction correspondante de l'épaisseur de la couche bioactive initialement présente.

D'une manière générale, le traitement intégral de conditionnement du dispositif biomédical peut être envisagé de nombreuses manières différentes. L'étape de restauration peut par exemple être appliquée à chaque cycle de stérilisation ou seulement périodiquement, par exemple toutes les 5 à 10 rotations. La périodicité du traitement de restauration dépend de nombreux facteurs, notamment de la nature de dispositif biomédical.

Les étapes de stérilisation et de restauration peuvent être réalisées dans des enceintes séparées ou bien dans la même enceinte.

Le procédé de l'invention est particulièrement adapté au conditionnement de dispositifs biomédicaux dont la surface de contact avec le patient peut être en tout ou partie en métal, non métal, polymère ou plastique, élastomère ou matériau dérivé biologique.

Comme exemples de métaux, on peut citer l'acier inoxydable, l'aluminium, le nitinol, le chrome-cobalt et le titane.

Comme exemples de non-métaux, on peut citer le verre, la silice ou la céramique.

Comme exemples de polymères, on peut citer ceux utilisés pour les applications biomédicales, choisis dans le groupe comprenant notamment: polya cétal, polyuréthane, polyester, polytétrafluoroéthylène, polyéthylène, polyméthacrylate de méthyle (PMMA), polyméthacrylate d'hydroxyéthyle, polyvinyl alcool, polypropylène, polyméthylpentène, polyéthercétone, oxyde de polyphénylène, chlorure de polyvinyle, polycarbonate, polysulfone, stryrène -acrylonitrile-butadiène (ABS), polyétherimide, fluorure de polyvinylidène, sous forme d'hétéro ou copolymères et leurs combinaisons, et polysiloxane, caoutchouc synthétique, éthylène -propylène, fluoroélastomères et leurs combinaisons.

Comme exemples de matériaux dérivés biologiques, on peut citer: acide polylactique, acide polyglycolique, polycaprolactone, polyparadioxanone, polytriméthylène carbonate et leurs copolymères, collagène, élastine, chitine, corail, acide hyaluronique, tissus osseux et leurs combinaisons.

Les dispositifs biomédicaux comportent avantageusement sur leur surface en contact avec le patient une couche bioactive superficielle qui est une couche à fonction biocompatible.

De nombreux types de couches minces fonctionnelles bioactives peuvent être déposées sur les surfaces d'objets biomédicaux et certaines sont déjà utilisés industriellement. Ces couches minces qui visent à améliorer la réponse du milieu vivant hôte au contact de la surface de maté riau pourraient dans de nombreux cas être réalisées en tout ou partie par des procédés plasma, lorsque ce n'est pas déjà le cas.

Ainsi, des traitements hydrophiles ou des couches d'hydrogels sont appliqués aux implants cardiovasculaires, dispositifs médicaux implantés à demeure, composants in -situ pour la cicatrisation des blessures, aux lentilles de contact, implants intraoculaires, etc.. Des couches hydrophobes ou lubrifiantes sont utilisées pour les dispositifs médicaux comme les sondes filaires coronaires ou neurovasculaires, sutures, aiguilles, trocarts, cathéters et endoscopes.

D'autres couches bioactives sont utilisées pour induire une réponse dirigée des cellules vivantes, par exemple des molécules promotrices d'adhésion des cellules en ingénierie tissulaire, ou au contraire des couches anti -adhésion cellulaire pour les dispositifs comme les filtres à veine cave ou les greffons vasculaires de faibles diamètres. Les matériaux de couches peuvent aussi présenter des propriétés de stimulation de la résistance à l'infection ou antimicrobienne. Ils peuvent également offrir des fonctions de délivrance médicamenteuse entretenue, antithrombotiques ou lubrifiantes.

Cette couche bioactive peut être composée d'un hydrophile ou hydrophobe, préférablement sélecti onné dans le groupe comprenant du polyvinyl pyrrolidone, polyéthylène glycol, polypropylène glycol, polyéthylène glycol -co- polypropylène glycol, polyéthylène glycol-acrylate, polyéthylène glycoldiacrylate, polyéthylène glycol méthacrylate et diméthacrylate, oxyde de polyéthylène, polyvinyl alcool et son copolymère avec l'acétate de vinyle, polyméthacrylate d'hydroxyéthyle, acide polyhyaluronique, et leurs dérivés obtenus par substitution hydrophile.

Dans un mode de réalisation préférentiel, la couche bio active est choisie dans le groupe comprenant polytétrafluoroéthylène, polyéthylènes, polypropylènes, poly - éthylènetérephthalates (PET), polyesters, polyamides, polyarylates, polycarbonates, polystyrènes, polysulfones, polyéthers, polyacrylates, polyméthacrylates, poly (2-hydroxyéthyl méthacrylates), polyuréthanes, polysiloxanes, silicones, chlorure de polyvinyle, élastomères fluorés, caoutchoucs synthétiques, polyétherimides, et leurs différents dérivés obtenus par substitution hydrophile.

La couche bioactive de surface peut être de même nature que le substrat, ou d'une nature différente.

Conformément à l'invention, le milieu gazeux formant le plasma est constitué d'au moins un gaz choisi dans le groupe comprenant l'oxygène et l'azote, les gaz rares ou 1 eurs mélanges. De façon avantageuse, les gaz rares sont l'argon, le krypton, et/ou le xénon. Des mélanges d'oxygène/azote, oxygène/gaz rares ou gaz rares sont préférés.

De façon pratique, le dispositif biomédical à usage multiple, après chaque mise en oeuvre sur un patient, subit des traitements classiques de lavage, brossage, etc... destinés à éliminer la majeure partie des résidus organiques.

Dans un premier mode de réalisation, le dispositif subit alors le traitement de stérilisation par plasma conform e à l'invention en l'absence de tout bactéricide chimique.

Selon un mode de réalisation de l'invention, à l'issue du traitement de stérilisation, dans la même chambre de traitement et sans remise à l'atmosphère, on effectue ensuite le traitement de restauration de la surface du dispositif.

Ce traitement de restauration a pour but, comme indiqué précédemment, de réparer des défauts du réseau atomique du matériau en surface, plus particulièrement d'un des matériaux polymériques cités précédemment. Différent s gaz de procédés peuvent entrer dans ce traitement plasma de restauration. Dans certains cas l'azote ou les gaz rares seront suffisants, par exemple pour rétablir la réticulation du réseau polymère de surface. Dans d'autres cas on pourra utiliser à faible concentration des gaz oxydants ou halogénés pour induire un très léger décapage de la surface. Dans d'autres cas enfin on pourra introduire des monomères à très faible concentration pour amener de la matière à l'échelle de quelques couches d'atomes et ainsi reconstituer la couche superficielle de polymère.

Alternativement le traitement de restauration peut avoir pour but de corriger la rugosimétrie de la surface, on parle alors de "planarisation". La planarisation est un procédé connu dans la fabrication des semiconducteurs, qui consiste à adoucir ou supprimer des microreliefs sur une surface en adaptant les paramètres opérationnels d'un procédé plasma.

Dans la planarisation, on utilise les interactions d'espèces énergétiques et en particulier d'ions accél érés, avec la surface pour araser les microstructures saillantes et recharger en matière les parties en creux. La planarisation nécessite de disposer d'espèces ioniques en quantité notable au voisinage de la surface du substrat à traiter, et également de pouvoir les accélérer à une énergie précise pour leur faire bombarder de manière bien contrôlée ladite surface. Ceci peut amener à des choix particuliers pour le concept de réacteur plasma, du fait notamment de la géométrie du dispositif à traiter (formes 3D comportant des parties diélectriques). On pourra ainsi être amené à faire un compromis entre la complexité et le coût du système de stérilisation plasma.

Dans le procédé conforme à l'invention, une étape de stérilisation complémentaire peut être prévue après le processus de restauration de la surface. Cette étape peut être réalisée avec un plasma peu agressif car le processus de restauration par plasma laisse la surface dans un état très proche de la stérilité initiale.

Selon une variante du procédé de l'invention, la stérilité, est maintenue par un traitement plasma simultané au traitement de réparation de la surface. Concrètement, le plasma de restauration peut par exemple lui même avoir des propriétés stérilisantes, ou bien les paramètres sont adaptés pour réaliser cette fonction de stérilisation par exemple par ajout de gaz supplémentaires.

Selon un autre mode de réalisation, la couche bioactive est retirée en tout ou partie de la surface du dispositif biomédical et remplacée par une nouvelle couche ou fraction de couche neuve à l'aide d'un procédé de dépôt de couche mince assisté par le plasma. Pour cela, après l'étape de nettoyage liquide et l'introduction du dispositif dans le réacteur plasma de traitement, le dispositif est exposé à un plasma décapant qui a pour but d'ôter en tout ou en partie la couche bioactive superficielle. En général un plasma oxydant suffira à cette opération, notamment dans le cas de polymères, mais cette opération peut être facilitée par l'ajout de certains gaz, notamment halogénés, ou par l'ajout d'un bombardement ionique de la surface qui va promouvoir les 13 mécanismes d'enlèvement de matière.

Cette étape de décapage mettant en oeuvre un plasma assez agressif présente également l'avantage de volatiliser la matière organique des biofilms superficiels dont l'épaisseur peut atteindre plusieurs microns, en un temps acceptable.

Optionnellement, afin de contrôler finement les épaisseurs de matériau retirées puis reconstituées au cours des étapes de décapage et de restauration, on peut mettre en oeuvre l'une quelconque des techniques connues de diagnostic ou de contrôle in-situ en temps réel des procédés de traitement de couches minces. Notamment, on peut utiliser un diagnostic ou un contrôle par ellipsométrie dans différents domai nes de longueurs d'onde infrarouge, visible ou UV. Outre l'épaisseur retirée ou déposée, cette dernière peut permettre d'avoir une indication sur les caractéristiques du matériau reconstitué pour assurer la conformité fonctionnelle de la couche restaurée terminée.

A la suite de l'étape de décapage, ou pendant cette dernière, on peut mettre en oeuvre un traitement de stérilisation plasma spécifique, par exemple un traitement maximisant la génération in-situ de rayonnement UV alors que l'opération de décapage fera appel à un plasma favorisant la production de radicaux oxydants pour attaquer rapidement les couches de polymères.

On effectue ensuite la reconstitution partielle ou totale de la couche bioactive superficielle, en polymérisant par plasma un monomère préalablement déposé sous forme liquide, ou en polymérisant un monomère directement introduit sous forme de vapeur dans la phase gazeuse. On pourra ajouter au monomère différents agents chimiques permettant de conférer à la couche bioactive les propriétés fonctionnelles souhaitées, par exemple incorporer des principes médicamenteux, etc...

Préalablement à l'étape de reconstitution de la couche bioactive superficielle, on pourra effectuer un traitement plasma de préparation de la surface nue du dispositif biomédical destiné à assurer le démarrage de la croissance de cette couche bioactive dans les meilleures conditions. Notamment, il s'agira d'un traitement d'activation par plasma de la surface du matériau sous-jacent pour assurer une bonne adhésion de la couche. De tels traitements sont tout à fait classiques en technologie de traitement de surface des polymères par plasma. Ils peuvent faire appel à des gaz comme l'azote, l'oxygène, les gaz rares, l'ammoniaque, le silane très dilué, etc...

On pourra également continuer d'assurer la stérilité de la surface du dispositif pendant l'étape de reconstitution de la couche bioactive en ajoutant des gaz appropriés au plasma. Il est à noter que l'emploi des gaz comme l'oxygène, l'azote ou les gaz rares pour ce faire est bien plus avantageuse que celui de bactéricides chimiques comme le peroxyde d'hydrogène dans la mesure où ceux ci peuvent interagir avec la chimie de formation de la couche bioactive et compliquer l'obtention d'une composition donnée pour cette derniè re.

L'invention peut être mise en oeuvre dans des réacteurs plasma appartenant aux différentes familles technologiques disponibles pour développer des procédés de traitement de surfaces.

Un souci majeur lors du développement de technologies de stérilisation par plasma (et de technologies de traitement de surface par plasma en général) est d'assurer un traitement uniforme de la surface d'un substrat pouvant être de forme gauche complexe (notamment tridimensionnelle). En effet, s'il existe un déficit d'espèces stérilisantes en une région de la surface, il faudra traiter l'article pendant un temps plus long pour atteindre la stérilité en tous points. Outre que le rendement du procédé sera diminué, d'autres zones de la surface de l'objet seront inutilement sur exposées et davantage soumises aux dommages induits.

Dans le cas d'un traitement combiné suivant l'invention, cette uniformité est encore plus importante puisque les épaisseurs de matière retirée et déposée ensuite ne peuvent varier d'un point à l'autre dans des proportions importantes, faute de quoi la fonctionnalité de la couche bioactive ne serait pas maintenue en chaque point de la surface de l'objet traité.

Le flux d'espèces actives arrivant en chaque point de cette surface dépend du flux émis au niveau de la source de plasma créant les espèces et de leur transport au sein de la chambre du réacteur de stérilisation jusqu'à la surface. Comme les espèces actives d'un plasma (électrons, ions, radicaux) ont par définition une durée de vie limitée, il fa udrait en toute rigueur qu'elles mettent toutes sensiblement le même temps pour rejoindre chaque point de la surface à partir de la source de plasma. Dans la pratique il est impossible dans le cas général de réaliser cette condition qui impliquerait d'avoir une source de plasma répartie épousant la forme de l'objet à traiter. Ainsi, pour le traitement d'objets complexes, non plans, on se place dans des conditions où la durée de vie des espèces est assez longue par rapport à leur temps de transport vers la surface gauche de l'article à traiter (c'est-à-dire que le parcours moyen des espèces est au moins égale aux dimensions caractéristiques de l'enceinte de stérilisation), afin que la densité ne décroisse pas trop sur leur parcours jusqu'à ladite surface. Cela correspond en pratique à deux cas.

- une post-décharge sous vide primaire (10 à 1000 Pa) où les espèces actives sont des neutres excités et radicaux qui ont un libre parcours moyen au moins de l'ordre de grandeur des dimensions de l'enceinte; dans ce c as la source peut être relativement localisée, simple et compacte; cette solution est très favorable économiquement; une décharge directe sous vide secondaire (0,1 à 0,3 Pa) où les espèces chargées elles-mêmes ont un libre parcours moyen de l'ordre de grandeur des dimensions de l'enceinte; pour réaliser l'excitation du plasma à ces très faibles pressions, il faut alors recourir à une technologie de source plasma comme la résonance cyclotronique électronique en micro -ondes ou le couplage inductif radiofréquence.

La seconde option conduit à un stérilisateur plasma plus complexe et coûteux. Elle doit donc être plutôt réservée au cas où il est nécessaire de disposer d'espèces ioniques au contact du substrat pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, notamment lorsqu'on doit effectuer une opération de planarisation.

Pour induire un bombardement ionique de la surface du substrat, il doit être possible d'appliquer à cette dernière une polarisation continue négative par rapport au plasma. Si l'on s'en tient à des objets en matériaux conducteurs de l'électricité, il suffit de les connecter directement à une source de tension continue ou alternative.

Si les objets à traiter sont en tout ou en partie électriquement isolants, on pourra réaliser la polarisation par une injection d'électrons à partir d'une source additionnelle.

Les concepts précédemment énoncés s'adressent à des objets ou assemblages d'objets de forme tridimensionnelle (surfaces gauches) pouvant être différents à chaque traitement.

L'invention est particulièrement adaptée au conditionnement d'endoscopes.

Dans le cas des endoscopes, pour lesquels la forme de l'objet est relativement imposée, on peut alors utiliser un concept et une architecture de source de plasma qui soient spécifiquement adaptés à la forme de l'objet. C'est ainsi que l'on utilise l'endoscope lui-même comme support de propagation d'une onde de surface créant un plasma dans le canal interne.

On peut également utiliser des structures de propagation indépendantes des micro-ondes le long de l'endoscope pour y entretenir le plasma, comme par exemple des applicateurs de champ linéaires triplaques.

L'invention va être présentée de façon plus détaillée à 10 l'aide de l'exemple non-limitatif suivant donné uniquement à titre d'illustration.

Il concerne le conditionnement d'un dispositif médical dont la surface de contact comprend une couche bioactive de 15 polymère siliconé.

1/ Dans un premier temps, le dispositif est exposé à un plasma de gaz oxydants et halogénés CF4/O2 avec un flux de O2, 2 à 5 fois supérieur au flux de CF4. Les gaz chimiques sont dilués dans l'argon. La concentration d'oxygène est de 500 à 5000 ppm et le débit total de 1 à 5 litres standard par minute pour une chambre de stérilisation en post -décharge d'un volume de 60 litres environ. La pression de travail est préférablement de 100 Pa.

On retire ainsi la couche bioactive. La présence d'une proportion suffisante d'oxygène évite la formation de dépôts solides de types polymères fluorocarbonés CF X qui passiveraient la surface vis-à-vis du fluor atomique et inhiberaient le processus d'enlèvement de matière.

La présence de fluor est nécessaire lorsque la couche à retirer contient du Si. Un gaz oxydant suffit lorsqu'on se restreint à un matériau organique. Il peut être avantageux d'exciter uniquement l'argon et l'oxygène dans le tube à décharge et d'injecter l'espèce fluorée dans laproche post-décharge (région où les espèces chargées, électrons et ions, ont déjà disparu) à l'endroit où le flux gazeux excité débouche dans l'enceinte de traitement. Ainsi on évite une possible dégradation du matériau du tube, réalisé généralement en silice.

La fin de l'attaque de la couche superficielle est appréciée par tout moyen connu de l'homme de l'art: décomptage du temps de procédé, diagnostic direct en temps réel de la surface solide pour détecter l'apparition du matériau massif sous-jacent, diagnostic de la phase gaz pour détecter la disparition des produits d'attaque de la couche superficielle.

2/ La surface ainsi mise à nu est stérilisée par un procédé de stérilisation plasma en post-décharge tel que décrit dans le document WO 00/72889, en utilisant comme mélange gazeux, un mélange oxygène/azote en se plaçant de préférence dans les conditions où le rayonnement UV émis par la dése xcitation d'espèces du plasma et/ou de la post-décharge, notamment le niveau NOR, soit maximal de manière à obtenir l'état de stériliser dans le temps le plus court. La proportion d'oxygène correspondante par rapport à l'azote dans le mélange initial de gaz, dépend de l'ensemble des conditions opératoires. Elle est souvent voisine de 0,2%. La pression de travail est typiquement de 500 Pa. Le traitement est effectué pendant une durée voisine de 40 minutes.

3/ Le dispositif ainsi stérilisé est soumis à un prétraitement de surface au moyen d'un plasma non -oxydant obtenu à l'aide d'un mélange azote/argon. Typiquement on utilise une concentration de 10% d'azote dans l'argon et un débit total de 1 à 2 litres standard par minute sous une pression de 100 Pa, touj ours pour une chambre de stérilisation en postdécharge d'un volume de 60 litres environ. Ce traitement vise à conférer à la surface de bonnes propriétés d'accrochage de la couche fonctionnelle qui va être déposée ensuite. Il va notamment favoriser la réticulation dans une faible épaisseur sous l'effet des UV et/ou de l'azote atomique ou de l'argon excité, donnant une sous-couche avec de meilleures propriétés mécaniques. De plus des liaisons chimiques pendantes vont être créées en surface, prêtes à induire un fort accrochage des atomes des premiers niveaux de la couche polymérique à déposer.

4/ Dans un plasma entretenu dans l'argon comme gaz plasmagène et porteur, on va déposer une couche polymère. Pour ce faire, on introduit à titre de monomère du 1,3,5,7-tetramethylhydrocyclotetrasiloxane (TMCTS), typiquement à une concentration de 10% avec un débit total de 1 à 2 slm sous une pression de 100 Pa. Le monomère est vaporisé par tout moyen connu de l'homme de l'art. De préférence, la vapeur de monomère est injectée dans la zone de proche post -décharge, au débouché dans l'enceinte du gaz excité provenant du tube à plasma. Ceci évite que le monomère réagisse prématurément dans le tube à décharge donnant lieu à des dépôts sur la paroi de ce dernier qui perturberaient l'entretien du plasma ou pourraient boucher le tube. Le traitement est réalisé pendant un temps suffisant pour obtenir une couche de quelques dizaines de nanomètres, c'est-à-dire typiquement 5 à 10 minutes compte tenu des vitesses de dépôt généralement observées dans ces conditions. Optionnellement des traitements complémentaires de fonctionnalisation peuvent réaliser le greffages d'agents riches en amines comme du N - trimethylallylsilylamine (TMSAA) selon un protocole très similaire.

5/ Le dispositif ainsi restauré est ensuite soumis pendant 1 à 10 minutes à un plasma de stérilisation peu agressif obtenu avec de l'argon ou un mélange azote oxygène dans les mêmes conditions que précédemment.

Claims (1)

1. 22 Revendications

   1. Procédé de conditionnement d'un instrument biomédical présentant une surface de contact avec l'organisme d'un patient, comprenant: au moins une étape de stérilisation par plasma froid, et - une étape de restauration de la surface de contact, ladite étape de restauration pouvant être réa lisée après chaque étape de stérilisation ou après plusieurs étapes de stérilisation.

   2. Procédé de conditionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le milieu gazeux formant le plasma est constitué d'au moins un gaz choisi parmi l'oxygène, l'azote, un gaz rare, un mélange de ceux -ci.

   3. Procédé de conditionnement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ou les gaz rares sont choisis parmi l'argon, le xénon et le krypton.

   4. Procédé de conditionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que tout ou partie de la surface de contact est constitué d'un matériau polymère.

   5. Procédé de conditionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étape de restauration est une restauration par plasma froid.

   6. Procédé de conditionnement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le milieu gazeux formant le plasma de restauration comprend le milieu gazeux utilisé pour 5 l'étape de stérilisation.

   7. Procédé de conditionnement selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le plasma comprend un ou plusieurs gaz oxydants ou halogénés.

   8. Procédé de conditionnement selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'on introduit des monomères dans le pla sma de restauration.

   9. Procédé de conditionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en oeuvre d'une étape de stérilisation complémentaire simultanément à ou après l'étape de restauration.

   10. Procédé de conditionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'étape de stérilisation est réalisée après chaque utilisation de l'instrument biomédical et en ce que l'étape de restauration est réalisée toutes les 5 à 10 utilisations.

   11. Procédé de conditionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les étapes de stérilisation et de restauration sont mises en oeuvre dans une même enceinte.

   12. Procédé de conditionnement selon l'une quelcon que des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les étapes de stérilisation et de restauration sont mis en oeuvre dans des enceintes séparées.

   13. Procédé de conditionnement selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que 1' étape de stérilisation et/ou l'étape de restauration sont mises en oeuvre à l'aide d'un plasma dans lequel le parcours moyen des espèces excitées est au moins égal aux dimensions caractéristique de l'enceinte.

   14. Procédé de conditionnement selon l'une quelcon que des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que le plasma est généré par une postdécharge sous vide primaire de 10 à 1000 Pa.

   15. Procédé de conditionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que le plasma est généré par une décharge directe sous vide secondaire de 0,1 à 0,3 Pa.

   16. Procédé de conditionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'instrument biomédical est un endoscope.

   17. Procédé selon la revendication 16, caract érisé par le fait que l'endoscope constitue le support de propagation d'une onde de surface créant, un plasma dans le canal interne de l'endoscope.