HU217644B - Módosított fémanyagok, eljárás azok előállítására és a velük bevont orvosi eszközök - Google Patents

Abstract

A találmány módosított fémanyagokra, azok előállítására és ilyenfémanyagokkal bevont orvosi eszközökre vonatkozik. A találmányszerinti fémanyagok hosszú időn keresztül a megszokottnál nagyobbsebességgel bocsátanak ki mikrobaellenes fématomokat, fémionokat,fémeket tartalmazó molekulákat vagy „cluster”-eket, amikor alkoholosvagy vizes elektrolitokkal – például testfolyadékokkal vagytestszövetekkel – érintkeznek, így alkalmasak például orvosi eszközökbevonására. Az egy vagy több fémet tartalmazó módosított fémanyagokatúgy állítják elő, hogy atomrácsbeli rendellenességeket hoznak létreolyan körülmények között, amelyek olyan mértékben gátolják adiffúziót, hogy a fémanyagokban elegendő számú atomrácsbelirendellenesség marad vissza ahhoz, hogy a fémanyagok oldószereikkelérintkezésbe kerülve nagyobb sebességgel bocsássanak ki atomokat,ionokat, molekulákat vagy „cluster”-eket, mint ha normálisrendezettségű kristályos állapotukban lennének. Az orvosi eszközöketfelületüknek legalább egy részén szokásos módszerekkel vonják be atalálmány szerinti fémanyagokkal. ŕ

Description

A találmány módosított fémanyagokra, azok előállítására és ilyen fémanyagokkal bevont orvosi eszközökre vonatkozik. A találmány szerinti fémanyagok lehetnek például olyan bevonatok és porok, amelyekre az a jellemző, hogy hosszú időn keresztül a megszokottnál nagyobb sebességgel válik belőlük szabaddá valamilyen formában a fém. A találmány szerinti eljárással elő lehet állítani például olyan, az élő szervezettel összeférő (vagyis biokompatibilis) fémekből álló mikrobaellenes bevonatokat, amelyekből valamilyen formában tartósan szabadul fel mikrobaellenes fém, ha testfolyadékokkal vagy testszövetekkel érintkeznek.

Orvosi körökben jól ismert tény, hogy szükség van hatásos mikrobaellenes bevonatokra. Az ortopédiai csontszögektől, lemezektől és beültetett anyagoktól kezdve a kötszereken keresztül a húgyúti katéterekig a legkülönbözőbb gyógyászati eszközöket és felszereléseket használó sebészeknek és más orvosoknak állandóan ügyelniük kell arra, hogy elkerüljék a fertőzést. Olcsó mikrobaellenes bevonatokat fel lehet használni az egészségvédelmi célokat szolgáló fogyasztási eszközök, testápolási célokat szolgáló termékek, valamint biogyógyászati és biotechnikai felszerelések előállításához is. A leírásban és az igénypontokban szereplő „orvosi eszközök” kifejezés vonatkozik mindezekre az eszközökre, termékekre és felszerelésekre.

A szakirodalomból ismeretes, hogy egyes fémionoknak - például az ezüst, az arany, a platina, a palládium és az irídium (vagyis a nemesfémek), továbbá a réz, az ón, az antimon, a bizmut és a cink ionjainak mikrobaellenes hatásuk van (Morton, Η. E.: Pseudomonas in Disinfection, Sterilization and Preservation, S. S. Block, Lea and Febiger kiadó, 1977; valamint Grier, N.: Silver and its Compounds in Disinfection, Sterilization and Preservation, S. S. Block, Lea és Febiger kiadó, 1977). A mikrobaellenes fémionok közül talán az ezüst a legismertebb, ami annak tulajdonítható, hogy már kis koncentrációkban is szokatlanul nagy a bioaktivitása. Ezt a jelenséget oligodinamikus hatásnak nevezzük. A modem orvosi gyakorlatban mikrobák általi fertőzések megakadályozására használják az ezüstnek mind a szervetlen, mind a szerves oldószerekben oldható sóit. Ezek a vegyületek oldható sóként hatásosak, de hosszabb időn keresztül nem nyújtanak védelmet, mert a szabad ezüstionok csak korlátozott ideig állnak rendelkezésre: elkerülnek az adott helyről vagy komplexek képződnek belőlük. Tartós hatást ezekkel az oldható ezüstsókkal csak úgy lehet elérni, ha sűrű időközönként ismételten alkalmazzák őket. Az ismételt alkalmazás a gyakorlatban azonban nem mindig kivihető, különösen abban az esetben nem, ha állandóan használatban levő vagy beültetett orvosi eszközről van szó.

Kísérleteket végeztek azzal a céllal, hogy a kezelés során lassítsák az ezüstionok szabaddá válását kisebb oldékonyságú ezüsttartalmú komplexek képzésével. A 2,785,153 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint például ezüstből és fehérjékből képzett kolloidokat alkalmaztak rendszerint krémek formájában. Ezek a vegyületek azonban nem kerültek az orvosi gyakorlatban szélesebb körű alkalmazásra, mert nem elég hatásosak. Az ezüstionok nagyon lassú ütemben szabadulnak fel, és az ezekből a vegyületekből képzett bevonatok felhasználási lehetőségei tapadásbeli, kopásállósági és élettartammal kapcsolatos problémák miatt korlátozottak.

Javasolták már mikrobák ellen fémezüst bevonatok készítését is, például a következő szakirodalmi helyeken: Deitch és munkatársai: Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 23, 3. 356-359 (1983), valamint Mackeen és munkatársai: Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 31, 1. 93-99 (1987). Általánosan elfogadott azonban az a vélemény, hogy ezek a bevonatok önmagukban nem kielégítően hatásosak, minthogy az ezüstionok diffúziója a fémfelületről elhanyagolható mértékű.

Az amerikai egyesült államokbeli Spire Corporation SPI-ARGENT® néven állít elő fémezüst bevonatokat olyan bevonási módszerrel, amelyet ionnyalábbal elősegített leválasztásnak (IBAD) neveznek. Azt állítják, hogy a fertőzéssel szemben ellenállóképes bevonat nem lúgozódik ki vizes oldatokban, amint ezt a gátlási zónás vizsgálatok igazolták. így ezek a vizsgálatok alátámasztják azt a feltételezést, hogy a fémezüst felületekről nem válik szabaddá annyi ezüstion, amennyi a mikrobaellenes hatáshoz szükséges lenne.

Tekintettel arra, hogy a fémezüst bevonatok nem képesek a szükséges mikrobaellenes hatás kifejtésére, más kutatók új aktiválási eljárásokkal próbálkoztak. Az egyik módszer szerint elektromos árammal aktiválnak szervezetbe ültetett fémezüstöt [Marino és munkatársai: Journal of Biological Physics, 12, 93-98 (1984)]. A fémezüst elektromos stimulálása a gyakorlatban azonban nem mindig alkalmazható, különösen járóbetegeknél. Úgy próbálják ezt a kérdést megoldani, hogy például galvanikus úton fejlesztenek in situ elektromos áramot. A készülékeken vékony fémbevonatokat képeznek olyan módon, hogy különböző fémek leválasztásával fémsávokat vagy fémrétegeket alakítanak ki. Galváncella jön létre, ha két egymással érintkező fémet elektromosságot vezető folyadékba helyezünk. Az egyik fémréteg anódként viselkedik, amely feloldódik az elektrolitban. A másik fém katódként működteti az elektrokémiai cellát. így például abban az esetben, ha réz- és ezüstrétegek váltakoznak, a réz az anód, amely réz(I)ionokat küld az elektrolitba. A fémek közül a nemesebb - az ezüst - katódként viselkedik, amely nem ionizálódik, és számottevő mennyiségben nem megy oldatba. Egy ilyen típusú eszközt ismertet munkatársaival együtt Haynes az 1989. 12. 12-én megjelent 4,886,505 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban. Szabadalmuk két vagy több különböző fémből szórással készített bevonatokra vonatkozik, amelyekre az a jellemző, hogy a fémek egyikére kapcsoló van erősítve. A kapcsoló zárt helyzetében fémionok szabadulnak fel.

Korábban kimutatták, hogy amennyiben eltérő fémek egymást váltó, vékony laminált rétegeiből alakítanak ki filmbevonatokat - például ezüstből és rézből -, ezek a bevonatok oldhatóvá tehetők felületük bekarco2

HU 217 644 Β lásával. Ebben az esetben a bekarcolással ugyanis nagymértékben textúráit felület alakul ki [M. Tanemura és F. Okuyama: J. Vác. Sci. Technoi., 5.2369-2372 (1986)]. Ezzel az eljárással kapcsolatban azonban meg kell jegyeznünk, hogy ilyen multilaminált filmeket csak időigényes, drága eljárással lehet létrehozni.

A fémbevonatok elektromos aktiválása mind ez ideig nem bizonyult megfelelő megoldásnak. Rá kell mutatnunk arra, hogy galvanikus hatás csak abban az esetben jelentkezik, ha jelen van valamilyen elektrolit, és elektromos kapcsolat áll fenn a galvánelempárt alkotó két fém között. Tekintettel arra, hogy a galvanikus korrózió elsősorban a két fém közötti fémes határfelületen megy végbe, az elektromos érintkezés nem marad fenn tartósan. így nem valószínű, hogy hosszú időn keresztül fenn lehet tartani a fémionok folyamatos szabaddá válásával jellemezhető állapotot. Számolni kell azzal is, hogy nehéz olyan galvánhatást létrehozni, amely szabaddá tenne olyan fémeket, mint az ezüst. Korábban már megemlítettük, hogy nemesfémionok - például ezüst-, arany-, platina- és palládiumionok fejtenek ki legszámottevőbb mikrobaellenes hatást. Ezeknél a fémeknél azonban kevés olyan nemesebb fém van, amely úgy lenne képes betölteni a katód szerepét, hogy az anódnál előidézze nemesfémek - például ezüst - szabaddá válását.

A fémezüst felületének aktiválására egy másik megközelítés szerint hőenergiát vagy vegyszereket használnak fel. Scales és munkatársai az 1984. 10. 16-án megjelent 4,476,590 számú és az 1986. 10. 07-én megjelent 4,615,705 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban olyan módszereket ismertetnek, amelyekkel úgy lehet aktiválni endoprosztetikus implantátumok felületén levő ezüstbevonatokat, hogy azok az élő szervezetben erodálódnak. Az elsőnek említett leírás szerint a bioerodálhatóságot 180 °C-nál nagyobb hőmérsékletre való felmelegítéssel, a másodiknak említett leírás szerint pedig hidrogén-peroxiddal való érintkeztetéssel érik el. Ezeket a megoldásokat azonban nem lehet minden alapréteg és eszköz esetén alkalmazni.

így tehát továbbra is szükség van olyan hatásos és olcsó mikrobaellenes anyagra, amely

- tartósan bocsát ki magából annyi mikrobaellenes hatóanyagot, amennyi a terápiás szempontból megkívánt aktivitás kifejtéséhez szükséges;

- a legkülönbözőbb eszközökre és anyagokra alkalmazható;

- megfelelő élettartamú; és

- emlősökkel szemben alig mérgező.

A fémbevonatok általában vékony filmek, amelyeket gőzleválasztásos technikákkal, például fémporlasztással állítanak elő. Elektronikus alkatrészek gyártásához széles körben használnak fémekből, ötvözetekből, félvezetőkből és kerámiákból álló vékony filmeket. Ilyen és más végfelhasználási célokra olyan filmeket kell előállítani, amelyek tömörek, kristályos szerkezetűek, és kristályszerkezetükben csak minimális számban található hibahely. A filmeket leválasztásuk után gyakran hőkezelik, hogy megnöveljék a szemcsenagyságot, fokozzák az átkristályosodást, és állandósítsák a jellemzőket. A fémfilmek kialakításának módszereit összefoglalóan ismerteti két szakirodalmi szemle:

- R. F, Bunshah és munkatársai: „Deposition Technologies fór Films and Coatings”, Noyes Publications, N. J. Amerikai Egyesült Államok, 1982; és

- J. A. Thomton: „Influence of Apparátus Geometiy and Deposition Conditions on the Structure and Topography of Thick Sputtered Coatings”, J. Vác. Sci. Technoi., 11, 4. 666-670 (1974).

Az 1982. 04. 20-án megjelent 4,325,776 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban Menzel olyan eljárást ismertet, amellyel néhány fémből álló, integrált áramkörök előállításához használható vastag vagy egykristályos fémfilmeket lehet előállítani. Az eljárás szerint először amorf fázisú fémréteget képeznek olyan módon, hogy -90 °C alá hűtött alaprétegre fémet visznek fel, majd ezt a fémréteget olyan módon hőkezelik, hogy az alapréteget körülbelül a környezet hőmérsékletére melegítik fel. A hivatkozott szabadalmi leírás szerint a végtermékben a szemcsék nagyon homogének és nagy átmérőjűek, így elektromigrációs hibahelyek keletkezésének veszélye nélkül lehet nagy áramsűrűségeket alkalmazni.

A találmány kidolgozásakor mikrobaellenes fémbevonatok kifejlesztését tűztük ki célul. Rájöttünk arra, hogy a korábbi feltételezésekkel ellentétben mikrobaellenes fémanyagokból elő lehet állítani fémbevonatokat olyan módon, hogy csak korlátozott mértékű diffúziót lehetővé tevő körülmények között végzett elgőzölögtetéses leválasztással kristályrácsbeli rendellenességeket hozunk létre az anyagokban. Ezek a rendellenességek az adott körülmények között „belefagynak” az anyagba. Tapasztalataink szerint az így előállított mikrobaellenes bevonatok hosszú időn át képesek különböző formákban mikrobaellenes fémeket oldatba juttatni, és így mikrobaellenes hatást kifejteni.

Annak az alapvető felismerésünknek, hogy atomrácsbeli rendellenességek létrehozásával meg lehet növelni az oldhatóságot, sokféle alkalmazástechnikai területen hasznát lehet venni. Kimutattuk, hogy az oldhatóság biztosítása céljából nemcsak fémfilmekben, hanem a fémek más megjelenési formáiban is létre lehet hozni kristályrácsbeli rendellenességeket, így például fémporokban is. A találmányt nemcsak mikrobaellenes fémek, hanem bármilyen fém, fémötvözet, valamint - a félvezetőket és a kerámiákat beleértve valamennyi fémvegyület vonatkozásában is, ha arra van szükség, hogy hosszú időn keresztül menjen fém valamilyen formában oldatba. Olyan anyagokat, amelyekből megnövelt és/vagy szabályozott mennyiségben oldódik ki fém, fel lehet használni például szenzorok, kapcsolók, biztosítók, elektródák és elemek gyártásához.

Az általunk használt „atomrácsbeli rendellenesség” kifejezés minden olyan esetre vonatkozik, amikor a szokásos rendezettségnek megfelelő kristályos állapothoz képest nagyobb koncentrációban fordulnak elő a kristályrácsban ponthibák, lyukak, sorhibák - például elcsúszások -, kristályrácsközi (intersticiális) atomok, amorf régiók és/vagy olyan határfelületek, amelyek

HU 217 644 Β szemcsék, illetve szemcseméret alatti részecskék között jöttek létre. Az atomrácsbeli rendellenességek miatt szabálytalanul alakul a felület, és nanométeres nagyságrendű inhomogenitások tapasztalhatók a szerkezetben.

A leírásban használt „szokásos rendezettségű kristályos állapot” kifejezés olyan kristályszerkezetre utal, amely általában jellemző a fémekből, ötvözetekből vagy vegyületekből öntéssel, kovácsolással vagy lemezeléssel előállított tömegcikkekre, amelyek csak kis koncentrációban tartalmaznak atomrácsbeli hibaként lyukakat, szemcse-határfelületeket és eltolódott szerkezeti egységeket.

A „diffúzió” kifejezést abban az esetben használjuk, ha atomok és/vagy molekulák diffundálnak a kialakuló anyag felületére vagy belsejébe.

Abban az esetben, ha a „fém” vagy a „fémek” szót használjuk, egy vagy több, gyakorlatilag tiszta fémként, ötvözetként vagy vegyületként - például oxidként, nitridként, boridként, szulfidként, halogenidként vagy hidridként - alkalmazott fémről van szó.

Általános megfogalmazásban a találmány egy vagy több fémet tartalmazó módosított anyagok kialakítására szolgáló eljárásra vonatkozik, amely szerint atomrácsbeli rendellenességeket hozunk létre az anyagban olyan körülmények között, amelyek annyira korlátozzák a diffúziót, hogy az anyag atomrácsában elegendő számú rendellenesség marad vissza ahhoz, hogy az anyag legalább egy fémből atomokat, ionokat, molekulákat vagy úgynevezett „cluster”-eket küldjön - lehetőleg hosszú időn keresztül - oldatba. A „clusterek” - mint ismeretes - atomokból vagy ionokból álló kis csoportok [R. P. Andres és munkatársai: „Research Opportunities on Clusters and Cluster-Assembled Materials”, J. Mater, Rés., 4, 3. 704(1989)].

A találmány szerinti eljárás előnyös speciális megvalósítási módjai azt igazolják, hogy atomrácsbeli rendellenességeket létre lehet hozni fémporokban, hidegmegmunkálással gyártott fémfóliákban, továbbá olyan fémbevonatokban, amelyek alacsony hőmérsékleten tartott alaprétegen végrehajtott elgőzölögtetéses fémleválasztással készültek.

Általános megfogalmazásban a találmány olyan, egy vagy több fémet tartalmazó módosított anyagokra is vonatkozik, amelyeket az jellemez, hogy elég sok atomrácsbeli rendellenesség van bennük ahhoz, hogy oldószerrel érintkezésbe lépve a szokásos rendezettségi állapotú, egyébként azonos anyagokkal összehasonlítva nagyobb sebességgel engedjenek oldatba menni - lehetőleg hosszú időn keresztül - egy vagy több fémet, illetve egy vagy több fémet tartalmazó ionokat, molekulákat vagy „cluster”-eket.

Előnyös olyan, találmány szerinti megvalósítási módszereket alkalmazni, amelyekhez módosított anyagként olyan fémporokat használunk fel, amelyeket előzetesen hidegmegmunkálási körülmények között állítottunk elő vagy összepréseltünk, hogy létrehozzuk és fenntartsuk az atomrácsbeli rendellenességet.

A „fémpor” kifejezést tág értelmezéssel használjuk igen különböző méretű részecskékből álló keverékekre, a nanométeres nagyságrendbe eső poroktól kezdve a pikkelyekig.

A „hidegmegmunkálás” kifejezéssel arra utalunk, hogy az anyagot gépi úton állítottuk elő - például aprítással, őrléssel, kalapálással, összezúzással, eldörzsöléssel vagy sajtolással - az anyag átkristályosodási hőmérsékleténél alacsonyabb hőmérsékleteken. így biztosítani lehet, hogy a megmunkálás során létrehozott atomrácsbeli rendellenességeket „megőrzi” az anyag.

Olyan találmány szerinti megvalósítási módszereket is előnyös alkalmazni, amelyekkel alaprétegekre valamilyen elgőzölögtetéses technológiával - például vákuumban végrehajtott elgőzölögtetéssel, katódporlasztással, magnetronos porlasztással vagy az úgynevezett ionleválasztással (ion plating) - visszük fel fémbevonat formájában a módosított anyagot. Az anyagot olyan körülmények között alakítjuk, amelyek korlátozzák a diffúziót a fémleválasztás során, valamint a kilágyulást vagy az átkristályosodást a fémleválasztás után. Az atomrácsbeli rendellenességek létrehozásához célszerű olyan leválasztási körülményeket biztosítani, amelyek nem esnek egybe azokkal a műveleti körülményekkel, amelyek a hibamentes tömör, egyenletes filmbevonatok előállításához szükségesek. Az utóbb említett bevonatok előállításához szokásosan alkalmazott megoldások jól ismertek például R. F. Bunshah és munkatársai már hivatkozott cikkéből. A fémleválasztást célszerű olyan alacsony hőmérsékleteken végezni, hogy az alapréteg hőmérsékletének és a leválasztásra kerülő fém vagy fémvegyület olvadáspontjának aránya (T/Tm) 0,5, előnyösen 0,35, még előnyösebben 0,30 alatt legyen. Ezek az arányszámok K-ben megadott hőmérsékletekre vonatkoznak. Az optimális arányszámok fémenként eltérőek, ötvözetek esetén nagyobbak, és növekednek a szennyező anyagok koncentrációjának emelkedésével is. Az atomrácsbeli rendellenességek létrejöttét elősegítő fémleválasztási körülményekkel kapcsolatban még megemlítjük, hogy előnyös

- a szokásosnál nagyobb gáznyomást alkalmazni;

- a bevonóanyag-áram beesési szögének csökkentése a szokásosan alkalmazottakhoz képest; és/vagy

- a bevonóanyag-áram fokozása a szokásos tömegsebességekhez képest.

A leválasztás! vagy a hidegmegmunkálási hőmérséklet annyira nem alacsony, hogy jelentős mértékű kilágyulás vagy átkristályosodás menjen végbe, amikor az anyag felmelegszik a környezet hőmérsékletére vagy a kívánt alkalmazási hőmérsékletre, mikrobaellenes anyagok esetében például a testhőmérsékletre. Abban az esetben, ha túl nagy a ΔΤ hőmérséklet-különbség a leválasztási hőmérséklet és az alkalmazási hőmérséklet között, kilágyulás következik be, amely megszünteti az atomrácsbeli rendellenességeket. Az adott fémtől és a fémleválasztási módszertől függ a megfelelő ΔΤ. Ezüst esetében például az alapréteg hőmérséklete a fizikai elgőzölögtetéses fémleválasztás folyamán -20 °C és 200 °C között lehet.

Az általában igényelt tömör, egyenletes, hibamentes vékony fémrétegek leválasztásakor alkalmazott átlagos vagy környezeti munkagáznyomás attól függ, hogy mi4

HU 217 644 Β lyen módszerrel hajtják végre az elpárologtatásos fémleválasztást. Az átlagos munkagáznyomás általában katódporlasztás esetén 10 Pa alatt, magnetronos porlasztás esetén 1,0 Pa alatt és ionleválasztás esetén 30 Pa alatt van. Vákuumelgőzölögtetéses eljárások esetén az átlagos környezeti gáznyomások a következőképpen változnak: elektronnyalábos vagy ívkisüléses elgőzölögtetésnél 0,0001-0,001 Pa, és gázszórásos elgőzölögtetés („pressure plating”), valamint reaktív ívkisüléses elgőzölögtetés esetén legfeljebb 30 Pa, rendszerint azonban 3 Pa alatt. így a találmány szerinti eljárás során azon túlmenően, hogy az atomrácsbeli rendellenességek létrehozásához kis értéken tartjuk az alapréteg hőmérsékletét, nagyobb nyomású munkagázt vagy környezeti gázt alkalmazunk az előzőleg ismertetett, szokásos megoldásoknál, hogy növeljük a bevonatban az atomrácsbeli rendellenességek koncentrációját.

Felismertük továbbá, hogy a találmány szerinti bevonatokban olyan módon is lehet növelni az atomrácsbeli rendellenességek koncentrációját, hogy a leválasztás alatt az anyagáramot megfelelő beesési szögben juttatjuk az alaprétegre. A tömör, egyenletes bevonatok előállításakor a beesési szög rendszerint mintegy 90° ± 15°. A találmány szerinti eljárás során - azon túlmenően, hogy atomrácsbeli rendellenességek létrehozása céljából kis értéken tartjuk az alapréteg hőmérsékletét - az anyagáram beesési szögét mintegy 75°-nál kisebb értéken tartjuk, hogy növeljük a bevonatban az atomrácsbeli rendellenességek koncentrációját.

Van még egy eljárási paraméter, amely hatással van az atomrácsbeli rendellenességek koncentrációjára: a bevonásra kerülő felületre irányuló tömegáram nagysága. Nagy leválasztási sebesség alkalmazása esetén szaporodnak az atomrácsbeli rendellenességek, ugyanakkor azonban a bevonat hőmérséklete is magasabb lesz. így létezik egy optimális leválasztási sebesség, amely függ a leválasztás módjától, a bevonóanyagtól és más eljárási paraméterektől.

Mikrobaellenes anyagként a bevonatban vagy a porban olyan fémeket alkalmazunk, amelyek mikrobaellenes hatásúak, de ugyanakkor összeférnek az élő szervezettel (nem fejtenek ki mérgező hatást a tervezett felhasználás során). Jó eredménnyel használhatók mikrobák ellen a következők: ezüst, arany, platina, palládium, irídium (vagyis a nemesfémek), ón, réz, antimon, bizmut és cink, valamint olyan vegyületek és ötvözetek, amelyek ezek közül a fémek közül legalább egyet tartalmaznak. Az említett követelményeknek megfelelő fémeket a továbbiakban „mikrobaellenes fémek”-nek fogjuk nevezni. Legcélszerűbb ezüstöt, ezüstötvözeteket és ezüstvegyületeket felhasználni. A találmány szerinti mikrobaellenes anyagokat célszerű úgy kialakítani, hogy elegendő atomrácsbeli rendellenesség legyen bennük ahhoz, hogy a mikrobaellenes anyagból atomokat, ionokat, molekulákat vagy „cluster”-eket engedjenek tartósan oldatba menni alkoholban vagy valamilyen vizes elektrolitban. A „tartósan” vagy a „hosszú időn keresztül” kifejezésekkel arra kívánunk rámutatni, hogy a találmány szerinti eljárás az oldódást illetően különbözők egyrészt attól a megoldástól, amelynek keretében tömeggyártásból származó fémek bocsátanak ki fémionokat és hasonlókat olyan sebességgel, hogy koncentrációjuk túl kicsi ahhoz, hogy mikrobaellenes hatást tudjanak kifejteni, másrészt attól a megoldástól, amelynél a fémionok nagyon jól oldódó sókból - például ezüst-nitrátból - gyakorlatilag azonnal szabaddá válnak, amint érintkezésbe kerülnek valamilyen alkohollal vagy vizes elektrolittal. Ezekkel a megoldásokkal ellentétben a találmány szerinti eljárásnál a mikrobaellenes anyagokból kielégítő sebességgel válnak szabaddá atomok, ionok, molekulák vagy „cluster”-ek elég hosszú időtartamon keresztül ahhoz, hogy megfelelő koncentrációt elérve jó mikrobaellenes hatást tudjanak kifejteni.

A „mikrobaellenes hatás” kifejezéssel arra utalunk, hogy a mikrobaellenes fémmel érintkező elektrolitba elegendő mennyiségű atom, ion, molekula vagy „cluster” jut az adott fémből ahhoz, hogy a fém közelében kielégítő koncentrációt elérve gátolja a baktériumok szaporodását. A mikrobaellenes hatás meghatározására leggyakrabban azt a módszert alkalmazzuk, amely szerint mérjük a baktériumtenyészetre helyezett mikrobaellenes anyag körül kialakult gátlási zónát (ZOI). Ha a gátlási zóna viszonylag kicsi - például 1 mm-nél kisebb -, vagy ki sem alakul, akkor nem megfelelő a mikrobaellenes hatás, míg ha nagyobb - például meghaladja az 5 mm-t -, nagyon jó a baktériumellenes hatás. A példákban ismertetünk egy módszert a ZOI-teszt végrehajtására.

A találmány tárgyát képezik azok a, például orvosi eszközök is, amelyek mikrobaellenes porokból vagy bevonatokból vannak kialakítva, ilyen anyagokat foglalnak magukban vagy hordoznak vagy ilyen anyagokkal vannak bevonva. A mikrobaellenes bevonatot közvetlenül fel lehet vinni elgőzölögtetéses leválasztással olyan orvosi eszközökre, mint a katéterek, csontvarratok, beültetésre kerülő eszközök stb. Az eszközök és a mikrobaellenes bevonat között alkalmazhatunk valamilyen tapadóréteget, például tantálréteget. A tapadást az adott szakterületen ismert módszerekkel is lehet növelni, például az alapréteg bekarcolásával vagy olyan módon, hogy vegyes határfelületet alakítunk ki az alapréteg és a bevonat között egyidejűleg végzett katódporlasztással és bekarcolással. Mikrobaellenes porokat be lehet építeni krémekbe, polimerekbe, kerámiákba, festékekbe és más anyagokba az adott szakterületen jól ismert módszerek alkalmazásával.

A találmány tárgyát képezik továbbá tágabb értelemben olyan módosított anyagok, amelyeket atomrácsbeli rendellenességeket tartalmazó összetett fémbevonatok formájában állítunk elő. Ebben az esetben az egy vagy több fémet vagy vegyületet oldatba bocsátó bevonat különböző fémek atomjait vagy molekuláit tartalmazó anyagból áll. Egymástól eltérő atomok vagy molekulák jelenléte atomrácsbeli rendellenességet hoz létre a fém anyagában például azért, mert a különböző atomok eltérő méretűek. Az oldatba juttatni kívánt fém(ek)től - az úgynevezett „első fém(ek)”-től - eltérő atomokat vagy molekulákat egy vagy több „második fém”, illetve fémötvözet vagy fémvegyület szolgáltathatja, amelyeket

HU 217 644 Β vagy az első fémekkel együtt vagy azok után választunk le. Úgy is eljárhatunk, hogy az eltérő atomokat vagy molekulákat - reaktív elgőzölögtetéses leválasztás keretében - a munkagáz-atmoszférából abszorbeáltatjuk vagy választjuk le. Az atomrácsbeli rendellenesség foka

- és ennélfogva az oldhatóság -, amelyet eltérő atomok és molekulák beépítésével el lehet érni, az adott anyagoktól függ. Annak érdekében, hogy az összetett anyagokban növeljük és szinten tartsuk az atomrácsbeli rendellenességeket, az eltérő atomok, illetve molekulák beépítése mellett a már ismertetett elgőzölögtetéses leválasztási körülmények közül egyet vagy többet biztosítunk, vagyis kis értéken tartjuk az alapréteg hőmérsékletét, nagynyomású munkagázt alkalmazunk, kis beesési szöggel vezetjük rá a felületre az anyagáramot és/vagy a bevonóanyagot nagy tömegárammal alkalmazzuk.

Mikrobaellenes célokra előnyösen használható összetett anyagokat állíthatunk elő olyan módon, hogy a mikrobaellenes fém leválasztása közben oxigént, nitrogént, hidrogént, bőrt, ként vagy halogéneket juttatunk atomok vagy molekulák formájában a munkagáz-atmoszférába. Ezek az atomok vagy molekulák úgy épülnek be a bevonatba, hogy a vékony fémrétegben abszorbeálódnak vagy erre a rétegre leválasztódnak, illetve reakcióba lépnek a leváló fémmel. Ha mindkét említett mechanizmus szerepet játszik a leválasztás során, akkor „reaktív leválasztás”-ról beszélünk. Az ezeket az alkotóelemeket

- például oxigént, hidrogént és vízgőzt - tartalmazó gázokat folyamatosan vagy impulzusszerűen lehet adagolni az egymást követő leválasztásokhoz.

Az összetett mikrobaellenes anyagokat is célszerű olyan módon elkészíteni, hogy valamilyen mikrobaellenes fémet és egy vagy több biokompatibilis fémet, mégpedig tantált, titánt, nióbiumot, cinket, vanádiumot, hafniumot, molibdént, szilíciumot és/vagy alumíniumot, együttesen vagy egymást követően választunk le. Úgy is elő lehet állítani összetett anyagokat, hogy együttesen, egymást követően vagy reakció egyidejű lejátszatásával („reaktívan”) választunk le oxidok, karbidok, nitridek, boridok, szulfidok vagy halogenidek alakjában egy vagy több mikrobaellenes fémet és - hasonló vegyületek alakjában - inért fémeket. Különösen jó eredménnyel lehet alkalmazni azokat az összetett anyagokat, amelyek ezüst- és/vagy arany-oxidot tartalmaznak önmagukban vagy a tantál, a titán, a cink és a nióbium fémek egy vagy több oxidjával együtt.

A találmány előnyös megvalósítási változatainak ismertetése

Már említettük, hogy a találmány a mikrobaellenes alkalmazáson túlmenően is felhasználható. Ezzel kapcsolatban azonban megemlítjük, hogy ezen a helyen csak mikrobaellenes fémeket mutatunk be példaként, de ezekkel a fémekkel szemléltethető más fémek, fémötvözetek és fémvegyületek alkalmazása is. A jó eredményekkel felhasználható fémek közé tartozik az alumínium és a szilícium, valamint a periódusos rendszer (Periodic Table, Merck Index, 10. kiadás, Merck and Co. Inc., Rahway, N. J., Mertha Windholz, 1983) 4., 5. és 6. periódusából a IIIB, a IVB, az VB, a VIB, a VIIB, a VIIIB, az IB, a IIB, a IIIA, a IVA és - az arzén kivételével - az VA csoportba tartozó fémes elemek. A különböző fémek eltérő mértékben oldódnak. Ezzel kapcsolatban azonban megemlítjük, hogy a normál elrendezésű kristályos állapotban levő anyag oldhatóságához képest az atomrácsbeli rendellenességeknek a találmány szerinti létrehozása és megőrzése megfelelő oldószerben - vagyis az adott anyag oldószerében, tipikusan poláris oldószerben - megnöveli a fém oldhatóságát, és a fém ionok, atomok, molekulák vagy „cluster”-ek formájában szabadul fel.

A találmány szerinti, mikrobaellenes anyagból kialakított, ilyen anyagot tartalmazó, hordozó- vagy ilyen anyaggal bevont orvosi eszközök általában valamilyen alkoholos vagy vizes elektrolittal - a testfolyadékokat, így a vért, a vizeletet és a nyálat, továbbá a testszöveteket, így a bőrt, az izmot és a csontot is beleértve - bármilyen hosszú időn keresztül érintkezhetnek, így lehetséges, hogy mikroorganizmusok szaporodnak el ezeknek az eszközöknek a felületén. Az „alkoholos vagy vizes elektrolit” kifejezés vonatkozik az alkohol- és a vízbázisú gélekre is. A legtöbb esetben az eszközök olyan orvosi eszközök, mint amilyenek például a katéterek, a beépített eszközök, műlégcsövek, ortopédiai szegecsek, inzulinszivattyúk, sebelzáró eszközök, váladékelvezető csövek, kötszerek, összekötő elemek, konnektorok, pótlások, pacemakerelvezetések, tűk, sebészeti eszközök, fogprotézisek és levegőztetőcsövek. Ezzel kapcsolatban felhívjuk a figyelmet arra, hogy a találmány nem korlátozódik a felsorolt eszközökkel összefüggő alkalmazásokra, felhasználható más eszközökkel kapcsolatosan is. Ezek az eszközök lehetnek egészségvédelmi célokat szolgáló fogyasztási cikkek - például steril csomagolószerek, ruhák és lábbelik és olyan személyi egészségügyi termékek, mint amilyenek például a pelenkák és az egészségügyi párnák - és biogyógyászati vagy biotechnikai laboratóriumi felszerelések, például asztalok, elhatárolásra használható eszközök és falborítások. A leírásban és az igénypontokban használt „orvosi eszköz” kifejezés szélesebb értelemben vonatkozik valamennyi hasonló eszközre.

Az előző bekezdés szerinti eszközök készülhetnek bármilyen alkalmas anyagból, például fémekből - acélból, alumíniumból, alumíniumötvözetekből stb. -, latexből, nejlonból, szilíciumból, poliészterből, üvegből, kerámiából, papírból, szövetből, más műanyagokból és gumikból. A beültetésre kerülő orvosi eszközöknek bioinert - vagyis az élő szervezettel szemben közömbös - anyagokból kell lenniük. Az eszközök az alkalmazási céloktól függően bármilyen alakúak lehetnek a sík lapoktól kezdve a korongokig, rudakig és csövekig. Az eszközök - ugyancsak a felhasználási szándéktól függően - merevek vagy hajlékonyak lehetnek.

Mikrobaellenes bevonatok

A találmány szerinti mikrobaellenes bevonatot vékony fémréteg formájában választjuk le elgőzölögtetéses módszerrel az orvosi eszközök egy vagy több felületére. A fizikai elgőzölögtetésen alapuló technikáknak a szakterületen jól ismert alkalmazásakor mindig a gőzfázisból válik le a fém - általában atomonként - a

HU 217 644 Β hordozóanyag felületére. Ezek közé a módszerek közé tartozik a vákuumban való elgőzölögtetés, az ívkisüléssel végzett elgőzölögtetés, a katódporlasztás, a magnetronos porlasztás és az ionleválasztás. A fémet úgy választjuk le, hogy az előbb említett bevonatban atomrácsbeli rendellenességek jöjjenek létre. Minden olyan körülmény alkalmazható, amely elősegíti az atomrácsbeli rendellenességek kialakulását. Az ilyen körülményeket általában kerülik a vékony fémrétegek leválasztásakor, ha hibamentes, egyenletes és tömör film kialakítása a cél (lásd például J. A. Thorton korábban már hivatkozott munkáját). Miközben a szakterületen ezeknek a körülményeknek a befolyásoló szerepét eddig vizsgálták, nem vették észre, hogy bizonyos körülmények között előállított bevonatoknak nagyobb az oldhatóságuk.

Leválasztás közben a következő körülmények kedvezőek az atomrácsbeli rendellenességek létrejötte szempontjából:

- alacsony alapréteg-hőmérséklet (a bevonandó felületet olyan hőmérsékleten célszerű tartani, hogy az alapréteg K-ben kifejezett hőmérsékletének és a fém K-ben kifejezett olvadáspontjának aránya mintegy 0,5-nél, célszerűen mintegy 0,35-nél, még célszerűbben mintegy 0,3-nál kisebb legyen; továbbá - adott esetben - egy vagy kettő a következők közül:

- a normál munkagáznyomásnál (vagy a környezeti gáznyomásnál) nagyobb gáznyomás, azaz vákuumelgőzölögtetés esetén:

- elektronnyalábbal vagy ívkisülésben végrehajtott elgőzölögtetés esetén 0,001 Pa-nál nagyobb;

- gázszórásos elgőzölögtetés („pressure plating”) vagy ívkisülésben végrehajtott reaktív elgőzölögtetés esetén 3 Pa-nál nagyobb;

- katódporlasztásnál 10 Pa-nál nagyobb;

- magnetronos porlasztás esetén mintegy 1 Pa-nál nagyobb; és

- ionleválasztásnál („ion plating”-nél) mintegy 30 Pa-nál nagyobb gáznyomás; és

- a bevonó tömegáramnak a bevonandó felülettel bezárt beesési szögének mintegy 75°, célszerűen mintegy 30° alatt tartása.

A bevonatokat mikrobaellenes hatásukról ismert fémekből alakítjuk ki. A legtöbb orvosi eszközhöz csak biokompatibilis fém használható fel. Előnyösen alkalmazható fémek például a következők: nemesfémek - ezüst, arany, platina, palládium és irídium -, ón, réz, antimon, bizmut és cink, valamint ezeknek a fémeknek egymással vagy más fémekkel alkotott ötvözetei. Legcélszerűbb ezüstöt vagy aranyat vagy ezek közül a fémek közül egynek vagy kettőnek valamilyen ötvözetét vagy vegyületét alkalmazni.

Az orvosi eszköz felületének legalább egy részén alakítunk ki bevonatot vékony réteg (film) formájában. A vékony réteg vastagsága nem nagyobb annál, mint amely szükséges ahhoz, hogy megfelelő időtartamon keresztül tartósan váljanak szabaddá fémionok. Ezzel összefüggésben a vastagság egyrészt attól függ, hogy milyen fémet tartalmaz a bevonat - ettől függően változik az oldhatóság és a kopásállóság másrészt attól függ, hogy milyen mértékű az atomrácsbeli rendezetlenség a bevonatban, vagyis milyen a bevonat oldhatósága. A bevonatnak nem szabad túl vastagnak lennie, mert ebben az esetben már meg nem engedhető méreteltérést okozhat vagy alkalmazástechnikai szempontból jelenthet nehézségeket. Tapasztalataink szerint a bevonatok már 1 pm-nél kisebb vastagságban is elég hosszú időn át biztosítanak tipikus esetekben mikrobaellenes hatást. Attól függően, hogy egy adott időszakban milyen mennyiségű fémion szabaddá válására van szükség, nagyobb vastagságú bevonatot is lehet alkalmazni. Ezzel kapcsolatban felhívjuk a figyelmet arra, hogy a 10 pm-nl vastagabb bevonatok előállítása drága és ugyanakkor általában szükségtelen is.

A bevonat mikrobaellenes hatása akkor mutatkozik meg, amikor az adott eszköz valamilyen alkoholtartalmú vagy víztartalmú elektrolittal - például testfolyadékkal vagy testszövettel - érintkezésbe kerülve fémionokat, fématomokat, molekulákat vagy „cluster”-eket bocsát ki. Fémenként változik az a koncentráció, amely egy adott mikrobaellenes hatás eléréséhez szükséges. A testfolyadékokban - például a vérplazmában, a vérsavóban és a vizeletben - általában mintegy 0,5-1,5 pg/ml-nél kisebb koncentrációban jelen levő fémekkel már elérhető mikrobaellenes hatás.

Számos tényezőtől függ, hogy egy bevonat képes-e hosszú időn keresztül fématomokat, fémionokat, molekulákat vagy „cluster”-eket kibocsátani. Ilyen tényezők például a bevonat jellemzői - többek között a bevonat összetétele, szerkezete, oldhatósága és vastagsága -, valamint annak a környezetnek a jellege, amelyben az eszközt használják. Az atomrácsbeli rendellenesség mértékének növekedésével fokozódik az egységnyi idő alatt szabaddá váló fémionok mennyisége, így például magnetronos szórás esetén, ha betartjuk a T/T_op <0,5 arányt, a leválasztott vékony fémezüst réteg 10 napon keresztül csak mintegy harmadannyi ezüstiont bocsát ki, ha mintegy 0,9 Pa munkagáznyomáson készült, mint az egyébként hasonló körülmények között, de 4 Pa nyomáson leválasztott bevonat. Az elvégzett biológiai vizsgálatok eredményei azt igazolják, hogy ezek közé a határértékek közé esik az ezüstkibocsátás, ha a leválasztást közbenső paraméterek (nyomás, beesési szög stb.) mellett végezzük. így mód van arra, hogy szabályozzuk a találmány szerinti fémbevonatokból szabaddá váló fém mennyiségét. Fémeket lassú ütemben kibocsátó bevonatokat az atomrácsbeli rendellenességek alacsony szinten tartásával, míg fémeket gyors ütemben kibocsátó bevonatokat az említett rendellenességek mértékének növelésével készítünk.

Folytonos és egyenletes bevonatok esetén a teljes feloldódáshoz szükséges idő a film vastagságától, valamint a film környezetének jellegétől függ. Ami a vastagságot illeti, az összefüggés megközelítően lineáris, vagyis ha a filmréteg kétszer vastagabb, az élettartama is körülbelül megduplázódik.

Van arra is lehetőség, hogy a szerkezet módosításával szabályozzuk, hogy a vékony fémbevonatok mennyi fémet bocsássanak ki. így például, ha magnet7

HU 217 644 Β ronos porlasztással úgy választunk le egy bevonatot, hogy a leválasztási idő első felében kis - például 2 Pa-os - munkagáznyomást, majd a hátralévő időben nagy - például 4 Pa-os - munkagáznyomást alkalmazunk, a fémionok kezdetben gyorsan, majd - hosszabb időn keresztül - lassan válnak szabaddá. Az ilyen típusú bevonatok rendkívül hatásosak olyan eszközökön, mint amilyenek például az urológiai katéterek, amelyeknek alkalmazásakor kezdetben gyors ütemű fémkibocsátásra van szükség a mikrobaellenes hatáshoz szükséges koncentráció azonnali eléréséhez, majd ezt követően a fémionoknak lassabban kell szabaddá válniuk, hogy heteken keresztül fenn lehessen tartani a fémion-koncentrációt.

Az elgőzölögtetéses leválasztás alatt az alapréteg hőmérsékletének nem szabad olyan alacsonynak lennie, hogy a bevonat kilágyuljon vagy átkristályosodjék, mihelyt felmelegszik a környezet hőmérsékletére vagy arra a hőmérsékletre, amelyen alkalmazzák, például testhőmérsékletre. Fémenként eltérő, hogy milyen lehet az alapréteg leválasztás alatti hőmérséklete, valamint az alkalmazási véghőmérséklet között megengedhető ΔΤ hőmérséklet-különbség. A legelőnyösebben alkalmazható fémek - vagyis az ezüst és az arany esetében az alapréteg hőmérsékletét célszerű -20 °C és 200 °C, még célszerűbb -10 °C és 100 °C között tartani.

Atomrácsbeli rendellenességeket a találmány szerint létre lehet hozni olyan módon is, hogy összetett fémanyagokat készítünk, vagyis olyan anyagokat, amelyek egy vagy több mikrobaellenes fémet tartalmaznak olyan alapanyagban, amely a mikrobaellenes fémektől eltérő fématomokból vagy ilyen fématomokat tartalmazó molekulákból áll.

Úgy készítjük el az említett összetett fémanyagokat, hogy mikrobaellenes fém(ek)et és egy vagy több inért biokompatibilis fémet együtt vagy egymást követően választunk le. Inért biokompatibilis fémként alkalmazhatunk tantált, titánt, nióbiumot, cinket, volffámot, hafniumot, molibdént, szilíciumot, alumíniumot, valamint ezeknek a fémeknek egymással vagy más fémekkel - rendszerint más átmeneti fémekkel - alkotott ötvözeteit. Az alkalmazott inért fémek atomsugara eltér a mikrobaellenes fémekétől, és így a leválasztás folyamán atomrácsbeli rendellenességek jönnek létre. Az ilyen típusú ötvözetek az atomok diffúzióját is csökkenthetik, és így stabilizálják a rendellenességeket tartalmazó szerkezetet. A vékony fémrétegek leválasztására célszerű olyan berendezést alkalmazni, amely többcélú, vagyis a mikrobaellenes és az inért fémek mindegyikének felvitelére alkalmas. Abban az esetben, ha a rétegeket egymás után választjuk le, az inért fém(ek) rétegének, illetve rétegeinek nem szabad folytonos(ak)nak lennie, illetve lenniük, például szigeteket alkotva helyezkedhet(nek) el ez(ek) a réteg(ek) a mikrobaellenes fémanyagban. A mikrobaellenes fém(ek) és az inért fém(ek) tömegarányának mintegy 0,2-nél nagyobbnak kell lennie. Inért fémként legcélszerűbb titánt, tantált, cinket és/vagy nióbiumot alkalmazni. A mikrobaellenes bevonatot létre lehet hozni egy vagy több mikrobaellenes fém oxidjából, karbidjából, nitridjéből, szulfidjából, boridjából, halogenidjéból vagy hidridjéből is, amelyek mellett egy vagy több inért fémet is lehet alkalmazni a kívánt atomrácsbeli rendellenességek létrehozása céljából.

A találmány szerinti eljárás keretein belül más összetett anyagok is készíthetők olyan módon, hogy mikrobaellenes fém(ek)ből álló vékony rétegbe fizikai elgőzölögtetéses technikákkal együttes vagy egymást követő leválasztással reagáltatott formában viszünk be fémanyagot, amely a mikrobaellenes és/vagy az inért fémeknek olyan oxidja, nitridje, karbidja, boridja, szulfidja, hidridje vagy halogenidje lehet, amelyet helyben állítunk elő olyan módon, hogy a leválasztási térbe befecskendezzük a megfelelő reaktánsokat, illetve bevezetünk ilyen reaktánsokat tartalmazó gázokat, például levegőt, oxigént, vizet, nitrogént, hidrogént, bőrt, ként vagy halogéneket. Ezeknek a gázoknak az atomjai vagy a molekulái is abszorbeálódhatnak vagy „csapdába eshetnek” a vékony fémrétegben, és így atomrácsbeli rendellenességek jönnek létre. A leválasztás folyamán a reagáló anyagot együttes leválasztás esetén folyamatosan, egymást követő leválasztás esetén lökésszerűen vezetjük be. A mikrobaellenes fém(ek) és a reakciótermékek tömegarányának végül is mintegy 0,2-nél nagyobbnak kell lennie. Reagáló anyagként különösen jó eredménnyel lehet levegőt, oxigént, nitrogént és hidrogént felhasználni.

Az összetett bevonatok előállítására szolgáló, előbb ismertetett megoldásokat önmagukban is lehet alkalmazni, de ki is lehet őket egészíteni az alapréteg hőmérsékletének csökkentésével, a munkagáz nyomásának növelésével és a bevonóanyag-tömegáram beesési szögének csökkentésével. A felsorolt műveletek közül egyet vagy többet célszerű alkalmazni, mert ebben az esetben a bevonatban növelni lehet az atomrácsbeli rendellenességek számát, és biztosítani is lehet ezeknek a rendellenességeknek a fennmaradását.

A találmány szerinti mikrobaellenes bevonat leválasztása előtt előnyös lehet - amint ez a szakterületen szokásos - a műszer bevonandó felületét valamilyen tapadóréteggel ellátni. Latexeszköz esetében például először le lehet választani egy titán-, tantál- vagy nióbiumréteget, hogy növeljük az ezt követően leválasztásra kerülő mikrobaellenes bevonatréteg tapadását.

Mikrobaellenes porok

Mikrobaellenes porokat - beleértve a nanométeres nagyságrendű kristályokból álló porokat, valamint a gyors megszilárdítással keletkezett pikkelyekből vagy fóliákból előállított porokat is - oldhatóságuk növelése céljából lehet készíteni atomrácsbeli rendellenességekkel is. Az atomrácsbeli rendellenességek létrehozása céljából a porokat - függetlenül attól, hogy tiszta fémekből, fémötvözetekből vagy fémvegyületekből, például fém-oxidokból vagy fémsókból lettek előállítva mechanikai kezelésnek lehet alávetni vagy össze lehet nyomni. Az atomrácsbeli rendellenességeket gépi úton alacsony hőmérsékleten - vagyis az anyag átkristályosodási hőmérsékleténél kisebb hőfokon - hozzuk létre, hogy elkerüljük az anyag kilágyulását és átkristályoso8

HU 217 644 Β dását. Az alkalmazott hőmérséklet fémenként eltérő, ötvözetek esetén nagyobb, és nő a szennyező anyagok koncentrációjával.

A találmány szerinti eljárással előállított mikrobaellenes porokat különböző formákban lehet alkalmazni, például helyileg használható krémek, festékek vagy tapadóbevonatok alakjában. Úgy is eljárhatunk, hogy a port beágyazzuk valamilyen polimerbe, kerámiába vagy fémbe, amelyet ezután orvosi eszközök készítésére használunk fel, illetve amelyekkel ezt követőleg orvosi eszközöket vonunk be.

A találmányt a következő példákkal szemléltetjük, a korlátozás minden szándéka nélkül.

1. példa

2/0-ás méretű poliészter sebészeti varratot a felületén 0,45 pm-es vastagságban magnetronos porlasztással ezüst/réz ötvözettel vontunk be (0,5 kW; T/T_op <0,5), miközben az argon munkagáz nyomását az egyik esetben 0,9 Pa-on, a másik esetben 4 Pa-on tartottuk.

A bevonatok mikrobaellenes hatását a gátlási zóna mérésével vizsgáltuk. Earle-sókat és L-glutamint tartalmazó Eagle-féle alaptáptalajt 10 tömeg% borjúsavóval és 1,5 tömeg% agar-agarral módosítottunk, majd szétosztottuk (15 ml) Petri-csészékbe. Az agar-agart tartalmazó Petri-csészék tartalmát hagytuk megszáradni a felületükön, mielőtt Staphylococcus aureus ATCC 25 923-as tenyészettel elvégeztük a beoltást. Az oltóanyagot Bactrol-korongokból (Difco, M.) készítettük, amelyeket a gyártó cég használati utasítása szerint kezeltünk. A vizsgálandó anyagokat vagy bevonatokat közvetlenül a beoltás után az agar-agar felületére helyeztük. Az edények tartalmát 37 °C-on 24 órán keresztül inkubáltuk. Az inkubálási idő eltelte után megmértük a gátlási zónát, majd kiszámítottuk a korrigált gátlási zónát, amelyet úgy kaptunk meg, hogy a gátlási zónából kivontuk az agar-agarral érintkező vizsgált anyag átmérőjét.

Az eredmények szerint a bevonattal nem rendelkező varrat körül nem alakult ki gátlási zóna, a 0,9 Pa nyomáson bevont varrat körül 0,5 mm-esnél kisebb gátlási zóna, a 4 Pa nyomáson bevont varrat körül pedig 13 mm-es gátlási zóna alakult ki. A találmány szerinti bevonattal ellátott varrat tehát egyértelműen sokkal nagyobb mikrobaellenes aktivitást mutat.

2. példa

Ezzel a példában azt kívánjuk szemléltetni, hogy milyen felületi szerkezetek alakulnak ki abban az esetben, ha különböző munkagáznyomások és beesési szögek mellett magnetronos porlasztással fémezüstöt választunk le szilíciumból készült érintkezőlemezekre. (Beesési szögnek a porlasztott atomok pályájának az alapréteggel bezárt szögét nevezzük.) A többi paraméter a következő volt:

- leválasztást sebesség: 20 nm/min;

- az alapréteg K-ben kifejezett hőmérsékletének, valamint az ezüst olvadáspontjának (1234 K) aránya (T/T_op ) 0,3 alatti érték;

- az argongáz nyomása az egyik esetben 0,9 Pa volt, amely fémbevonatok készítéséhez szokásosan alkalmazott munkanyomás, míg a másik esetben 4 Pa nyomást alkalmaztunk; és

- a beesési szögek az említett nyomások mindegyikénél 90° (merőleges szórás), 50° és 10°.

A bevonatok vastagsága körülbelül 0,5 pm volt.

A létrejött felületeket pásztázó elektronmikroszkóppal vizsgáltuk. Az argongáz nyomásának növekedésével - vagyis amikor a nyomást 0,9 Pa-ról 4 Pa-ra emeltük - a szemcsenagyság csökkent, a hézagtérfogat pedig jelentős mértékben nőtt. Abban az esetben, ha a beesési szög csökkent, a szemcsenagyság is csökkent, és a szemcsék határfelületeit jobban meg lehetett különböztetni. Ha a bevonást 0,9 Pa argonnyomás mellett 10°-os beesési szöggel hajtottuk végre, üres terek keletkeztek a szemcsék között. A beesési szög változása nagyobb mértékben befolyásolta a felület topográfiáját, amikor a nyomást 4 Pa-ra növeltük. Abban az esetben, ha a fémszórást 90°-os szögben végeztük, a szemcsék mérete 60 és 150 nm között változott, és sok szemcsét 15-30 nm-es szemcsén belüli üres tér választott el egy másik szemcsétől. Amikor a beesési szög 50°-ra csökkent, a szemcsenagyság is csökkent 30-90 nm-re, a hézagtérfogat pedig jelentős mértékben növekedett. Abban az esetben, amikor 10°-os beesési szöget alkalmaztunk, a szemcseméret mintegy 10-60 nm-re csökkent, a hézagtérfogat pedig ismét nagyobb lett.

A felületen megfigyelt nanométeres nagyságrendű morfológiai és topográfiai változások utalnak a fémezüst atomrácsának rendellenességeire. Feltételezésünk szerint az atomrácsbeli rendellenességek a kémiai aktivitás növekedését eredményezik a belső feszültség növekedése, valamint az atomrácsba nem illő atomok által előidézett felületi durvaság miatt. Úgy gondoljuk, hogy a kémiai aktivitás megnövekedésének köszönhető, hogy nagyobb lesz az oldhatóság, amikor a bevonatok valamilyen elektrolittel, például testfolyadékokkal kerülnek érintkezésbe.

A bevonatok mikrobaellenes hatását az 1. példában ismertetett vizsgálattal értékeltük ki, amely a gátlási zóna mérésén alapul. A szilíciumból készült érintkezőlemezek mindegyikét külön lemezre helyeztük. Az eredményeket azokkal a gátlási zónákkal hasonlítottuk össze, amelyeket akkor mértünk, amikor tömör, 99 m%-osnál nagyobb tisztaságú ezüstből készített lapokat, huzalokat és membránokat alkalmaztunk. A vizsgálat eredményeit az 1. táblázatban közöljük. Magától értetődik, hogy a tiszta ezüstből készült eszközök, valamint a 0,9 Pa nyomáson katódporlasztással készült bevonatok nem fejtenek ki semmilyen biológiai hatást. Abban az esetben azonban, ha a szokásos munkagáznyomásnál nagyobb nyomáson, 4 Pa-on választottuk le a bevonatokat, mikrobaellenes hatást lehetett kimutatni: a korongok körül jelentős kiterjedésű gátlási zónák alakultak ki. A beesési szög csökkentésének abban az esetben volt legnagyobb a hatása a mikrobaellenes aktivitásra, ha egyúttal nagyobb gáznyomásokat is alkalmaztunk.

HU 217 644 Β

1. táblázat

Különböző ezüstminták és ezüstbevonatú minták mikrobaellenes hatásának meghatározása Staphylococcus aureus felhasználásával

A minta megnevezése	Az ezüst tisztasága, m%	Beesési szög	A munkagáz nyomása, Pa	Helyesbített gátlási zóna, mm
Hengerelt ezüstlap	99 +	-	-	<0,5
Ezüsthuzal (0,0045)	99 +	-	-	<0,5
Ezüstmembrán	99 +	-	-	<0,5
Katödporlasztással felvitt vékony réteg	99+	90° (merőleges)	0,9	<0,5
Katódporlasztással felvitt vékony réteg	99+	50°	0,9	<0,5
Katödporlasztással felvitt vékony réteg	99+	10°	0,9	<0,5
Katódporlasztással felvitt vékony réteg	99+	90° (merőleges)	4	6,3
Katódporlasztással felvitt vékony réteg	99+	50°	4	10
Katódporlasztással felvitt vékony réteg	99+	10°	4	10

3. példa

Magnetronos porlasztással 80 m% ezüstöt és 20 m% rezet tartalmazó ötvözetet vittünk fel szilíciumból készült érintkezőlemezek felületére merőleges beesési szögben, 0,9 Pa és 4 Pa nyomású munkagázok alkalma- 25 zásával. A többi paraméter megegyezik a 2. példa szerintiekkel. A bevonatok pásztázó elektronmikroszkóppal végzett vizsgálata során ugyanazt állapítottuk meg, mint a 2. példa szerinti bevonatok esetében: a nagyobb munkagáznyomáson leválasztott bevonatoknál kisebb 30 méretűek a szemcsék és nagyobbak a hézagtérfogatok, mint a kisebb munkagáznyomáson leválasztott bevonatoknál.

m% ezüstöt és 50 m% rezet tartalmazó ötvözetből is előállítottunk bevonatokat az előző bekezdésben ismertetett módon, majd az 1. példa szerinti módon, a gátlási zóna mérése alapján meghatároztuk a felvitt bevonatok mikrobaellenes hatását. Az eredményeket a 2. táblázat tartalmazza. A kis munkagáznyomáson 0,9 Pa-on - leválasztott bevonatok esetében minimális kiterjedésű gátlási zónák alakultak ki, ugyanakkor a nagyobb munkagáznyomáson - 4 Pa-on - leválasztott bevonatok nagyobb gátlási zónát hoztak létre maguk körül, és ez nagyobb mikrobaellenes aktivitásra utal.

2. táblázat

Különböző katódporlasztási körülmények között leválasztott ezüst/réz ötvözetek mikrobaellenes hatásának meghatározása Staphylococcus aureus felhasználásával

A minta sorszáma	Ezüsttartalom, m%	Beesési szög	A munkagáz nyomása, Pa	Helyesbített gátlási zóna, mm
1.	50	90° (merőleges)	1,0	<0,5
2.	50	90° (merőleges)	4	16
3.	50	10°	4	19

4. példa

Megvizsgáltuk, hogy egy, a találmány szerinti eljárással készült bevonat esetében hogyan változik az oldatba küldött ezüstionok koncentrációja az idő függvényében. 500 nm vastagságú ezüstbevonatot vittünk fel 1 cm² felületű szilícium érintkezőkorongokra a 2. példában ismertetett módon, 0,9 Pa és 4 Pa nyomáson, merőleges beesési szögben. Steril, szintetikus vizeletet készítettünk a Nickel és munkatársai által ismertetett módszerrel [Eur. J. Clin. Microbiol., 4. 2. 213-218 (1985)], majd a vizeletet 3,5 ml-enként kémcsövekbe töltöttük. Minden egyes kémcsőbe bevonattal ellátott korongokat helyeztünk, majd a kémcsöveket különböző ideig 37 °C-on inkubáltuk. A korongokat különböző időtartamok után kivettük, majd szűrést követően neutronaktivációs elemzéssel meghatároztuk a szintetikus vizelet ezüsttartalmát.

Az eredményeket a 3. táblázatban foglaltuk össze. A táblázat adataiból kitűnik, hogy az idő függvényében milyen mennyiségű ezüst oldódott ki a korongokra 0,9 Pa nyomáson, valamint 4 Pa nyomáson felvitt bevonatokból. A nagyobb nyomáson leválasztott bevonatok oldhatóbbaknak bizonyultak a kisebb nyomáson felvitteknél. Meg kell ezzel kapcsolatban jegyeznünk, hogy ez a vizsgálat sztatikus vizsgálat, amelyet az jellemez, hogy az oldatban az ezüst fokozatosan halmozódik fel. Testfolyadékok esetében nem ez a helyzet, mert azoknál a koncentráció állandóan változik.

HU 217 644 Β

3. táblázat

A szintetikus vizeletben mért ezüstkoncentráció az expozíciós idő függvényében*

Expozíciós idő, nap	Ezüstkoncentráció
0,9 Pa nyomású argon munkagáz alkalmazásával felvitt bevonatok esetén	4 Pa nyomású argon munkagáz alkalmazásával felvitt bevonatok eseten
0	NDXX	NDXX
1	0,89	1,94
3	1,89	2,36
10	8,14	23,06

*A bcvonatfilmckct merőleges beesési szög alkalmazásával alakítottuk ki.

^XXND: nem detektálható, vagyis 0,46 pg/ml-nél kisebb a koncentráció.

5. példa

Ezt a példát azért szerepeltetjük a leírásban, hogy bemutassunk egy másik nemesfémből, palládiumból a találmány szerinti eljárással kialakított bevonatokat is. Ezeket a bevonatokat szilíciumból készített érintkezőkorongokon alakítottunk ki a 2. példában ismertetett módon, 500 nm-es vastagságban, miközben a munkagáz nyomását 0,9 Pa-on, illetve 4 Pa-on tartottuk, és az anyagáramot 90°-os, illetve 10°-os beesési szögben juttattuk a felületre. A bevonattal ellátott korongok mikrobaellenes aktivitását az 1. példában ismertetett módon értékeltük ki a gátlási zóna mérése alapján. A fémmel bevont korongokat úgy helyeztük el fémbevonatukkal felfelé, hogy az agar-agar egy 1 mm-es felületi bevonatot tudjon kialakítani a korongokon. Ezt követően hagytuk, hogy a tápközeg megszilárduljon, és a felülete megszáradjon. Ezután baktériumtenyészetet permeteztünk a felületre, és az edényeket inkubátorban 37 °C-on tartottuk 24 óra hosszat, majd a szaporodás mértékét szemrevételezéssel állapítottuk meg.

Az eredményeket a 4. táblázat tartalmazza. Abban az esetben, amikor nagyobb munkagáznyomást alkalmaztunk, sokkal nagyobb biológiai aktivitású bevonatot kaptunk, mint amikor kisebb nyomáson vittük fel a fémréteget. A beesési szög változtatása - pontosabban csökkentése - nagyobb mértékben növelte a bevonat mikrobaellenes hatását, ha kis gáznyomást alkalmaztunk.

4. táblázat

A Staphylococcus aureus által fertőzött felület csökkentése katódporlasztással leválasztott palládiumfémmel

A minta sorszáma	A katódporlasztásnál alkalmazott nyomás, Pa	Beesési szög	A mikrobák szaporodásának gátlása
1.	0,9	90° (merőleges anyagáram)	A felület több mint 90%-án elszaporodtak a baktériumok
2.	0,9	10° (súrló anyagáram)	A felület 20-40%-án szaporodtak el a baktériumok
3.	4	90° (merőleges anyagáram)	A felület kevesebb mint 10%-án szaporodtak el a baktériumok

6. példa

Ezt a példát azért illesztettük be a leírásba, hogy bemutassuk, milyen befolyást gyakorol az ezüstréteg leválasztásakor alkalmazott hőmérséklet a bevonat mikrobaellenes aktivitására. Magnetronos porlasztóberendezés segítségével fémezüstöt választottunk le egy latex Foley-katéter 2,5 cm-es szakaszára. A leválasztás körülményei a következők voltak:

- 20 nm/min leválasztási sebesség;

- 4 Pa a munkagázként alkalmazott argon nyomása; és

- az alapréteg K-ben kifejezett hőmérsékletének és a bevonatot képező fémezüst ugyancsak K-ben kifejezett hőmérsékletének aránya (T/T_op) 0,30 vagy 0,38.

A példa szerint változó beesési szögekkel dolgoztunk, minthogy az alapréteg hengerpalást alakú volt és egyenetlen, vagyis a beesési szög változott a kerület mentén és - finomabb bontásban - a sok felületi alakzat oldalai és csúcsai mentén is. A mikrobaellenes hatást az 1. példában leírt módon határoztuk meg a gátlási zóna vizsgálata alapján.

A T/T=0,38 és a T/T_op =0,30 arányokra 0,5 mm-es és 16 mm-es helyesbített gátlási zónákat határoztunk meg - az említés sorrendjében - a bevont cső körül. A Foley-katéter kisebb T/T_op arány fenntartása mellett bevont szakaszai hatásosabbaknak bizonyultak a mikrobákkal szemben, mint a nagyobb T/T_op arány fenntartása mellett bevontak.

7. példa

Ezt a példát azért szerepeltetjük a leírásban, hogy bemutassuk, milyen hatást fejt ki egy olyan, egyenáramú magnetronos porlasztással leválasztott mikrobaellenes bevonat, amelyet kereskedelmi forgalomban levő katéter felületén alakítottunk ki. Az 5. táblázatban feltüntetett körülmények között 99,99 m%-os tisztaságú ezüstöt vittünk fel egyenáramú magnetronos porlasztással egy teflonnal bevont latex Foley-katéter felületére. Munkagázként ipari argont, valamint argont és oxi11

HU 217 644 Β gént 99:1 tömegarányban tartalmazó elegyet használtunk.

A bevonat mikrobaellenes hatását a gátlási zóna mérésével állapítottuk meg. Mueller-Hinton-féle agaragart osztottunk szét Petri-csészékbe. Hagytuk, hogy az agar-agar-lemezek felülete megszáradjon, majd Staphylococcus aureus ATCC 25 923 tenyészettel elvégeztük a beoltást. Az oltóanyagot Bactrol-korongokból (Difco, M.) készítettük, amelyeket a gyártó cég használati utasítása szerint kezeltünk. A bevonattal ellátott vizsgálandó anyagokat közvetlenül a beoltás után helyeztük az agar-agar felületére. Az edényeket 37 °C-os inkubátorban tartottuk 24 órán keresztül. Az inkubálási idő eltelte után meghatároztuk a gátlási zónát, majd kiszámítottuk a helyesbített gátlási zónát, amelyet úgy kaptunk meg, hogy a gátlási zóna átmérőjéből kivontuk az agar-agarral érintkező vizsgált anyag átmérőjét.

Az eredmények azt mutatják, hogy a bevonattal nem rendelkező minták esetében nem alakult ki gátlási zóna, és 1 mm-nél kisebb átmérőjű gátlási zóna jött létre olyan katéterek körül, amelyekre a bevonatot ipari argonban vittük fel porlasztással, 0,7 Pa munkagáznyomás alkalmazása mellett. A helyesbített gátlási zóna átmérője 11 mm volt olyan katéterek esetében, amelyekre a bevonatot argont és oxigént 99:1 tömegarányban tartalmazó elegyben vittük fel porlasztással, 5,3 Pa munkagáznyomás alkalmazása mellett. Röntgendiffrakciós elemzéssel kimutattuk, hogy az 1 m% oxigén jelenlétében porlasztással kialakított bevonat kristályos ezüstfílm. Világosan látszik, hogy ennek a szerkezetnek köszönhető, hogy nagyobb lett a bevont katéterek mikrobaellenes aktivitása.

5. táblázat

Az egyenáramú magnetronos porlasztás paraméterei mikrobaellenes bevonatok előállítása esetén

Ipari argonban kialakított bevonatok esetén	Argont és oxigént 99:1 tömegarányban tartalmazó elegyben kialakított bevonatok esetén
Teljesítmény: 0,1 kW	Teljesítmény: 0,5 kW
Argonnyomás: 0,7 Pa	Az Ar/O2 elegy nyomása: 5,3 Pa
Az alapréteg kiindulási hőmérséklete : 20 °C	Az alapréteg kiindulási hőmérséklete : 20 °C
Katöd/anód távolság: 40 mm	Katód/anód távolság: 100 mm
Filmvastagság: 250 nm	Filmvastagság: 300 nm

8. példa

Ezzel a példával olyan ezüstbevonatokat kívánunk ismertetni, amelyek ívkisülésben végrehajtott elgőzölögtetéssel, gázszórásos elgőzölögtetéssel („pressure plating”) és ívkisülésben végrehajtott reaktív elgőzölögtetéssel készültek. A bevonási művelet kezdetekor mintegy 21 °C-os szilícium vagy alumínium-oxid érintkezőlemezekre 99,99 m%-os ezüstöt gőzölögtettünk a következő paraméterek betartásával:

- előfeszültség: -100V;

- töltésmennyiség: 20 A h;

- beesési szög: 90°; és

- a munkagáz nyomása

- 0,001 Pa ívkisülésben végrehajtott elgőzölögtetés esetén;

- 3,5 Pa abban az esetben, ha gázszórásos elgőzölögtetést végzünk argont és hidrogént 96:4 tömegarányban tartalmazó eleggyel; és

- 3,5 Pa, ha ívkisülésben reaktív elgőzölögtetést hajtunk végre oxigén jelenlétében.

A vákuumban - vagyis ívkisüléses elgőzölögtetéssel - bevont érintkezőlemezek esetében 0 volt a helyesbített gátlási zóna átmérője. Gázszórásos elgőzölögtetés esetén 6 mm volt a gátlási zóna átmérője abban az esetben, ha munkagázként 4 m% hidrogént tartalmazó argont használtunk. Abban az esetben, ha munkagázként tiszta oxigént alkalmaztunk - vagyis reaktív ívkisüléses elgőzölögtetést hajtottunk végre -, a gátlási zóna átmérője 8 mm volt. Az előállított bevonatfilmek vastagsága körülbelül 400 nm volt. Az eredmények azt mutatják, hogy ha az ívkisülésnél olyan gázok vannak jelen, mint például a hidrogén és/vagy az oxigén, az előállított bevonatok nagyobb hatást fejtenek ki mikrobák ellen.

9. példa

Ezt a példát azért közöljük, hogy ismertessünk mikrobaellenes hatást kifejtő összetett anyagokat. Egy sor bevonatot állítottunk elő a továbbiakban részletezésre kerülő körülmények között olyan módon, hogy rádiófrekvenciás magnetron segítségével cink-oxidot porlasztottunk szilíciumból készült érintkezőlemezekre. A cink-oxidos bevonatokkal nem lehetett gátlási zónát kialakítani.

m% ezüstöt és 25 m% cink-oxidot tartalmazó bevonatokat választottunk le összesen 330 nm-es vastagságban olyan módon, hogy a továbbiakban ismertetésre kerülő körülmények között egymás után alakítottuk ki az ezüstréteget és a cink-oxid-réteget. A bevonatoknál nem lehetett gátlási zónát észlelni, ha a cink-oxid-rétegek vastagsága mintegy 10 nm volt. Ezzel kapcsolatban azonban meg kell jegyezni, hogy amennyiben a bevonatfilmek összetettsége úgy jelentkezett, hogy az ezüst anyagában csak szigetszerűen - vagyis nem folytonosan - alakultak ki igen vékony - 5 nm-nél is vékonyabb - cink-oxid-filmek, 8 mm-es helyesbített átmérőjű gátlási zónát állapítottunk meg.

A cink-oxidot a következő körülmények között választottuk le:

- munkagáz: argon;

- a munkagáz nyomása: 4 Pa;

- katód-anód távolság: 40 mm;

- az alapréteg hőmérséklete a leválasztás kezdetén: 21 °C; és

- teljesítmény: 0,5 kW (rádiófrekvenciás magnetron).

Az ezüstöt a következő körülmények között választottuk le:

- munkagáz: argon;

HU 217 644 Β

- a munkagáz nyomása: 4 Pa;

- katód-anód távolság: 40 mm;

- az alapréteg hőmérséklete a leválasztás kezdetén: 21 °C; és

- teljesítmény: 0,1 kW (egyenáramúmagnetron).

10. példa

Ezzel a példával azt szemléltetjük, hogy a hidegmegmunkálás és a kilágyulás hogyan befolyásolja ezüst- és aranypor esetében a mikrobaellenes aktivitást, amelyet a szokásos — vagyis a gátlási zóna mérésén alapuló - módszerrel határoztunk meg. Ilyen poroknál a hidegmegmunkálás hibás felületi szerkezetet eredményez, és a felület atomrácsbeli rendellenességei kedveznek a mikrobaellenes hatásosságot biztosító ionok szabaddá válásának. Kilágyulás esetén megszűnik ennek a hibás szerkezetnek a mikrobaellenes aktivitást eredményező hatása.

Nanométeres nagyságrendű kristályokból álló ezüstport - a kristályok mérete 30 nm körül volt - tapadószalagra hintettünk, majd elvégeztük a vizsgálatot a 7. példában ismertetett módon. A gátlási zóna átmérőjét 5 mm-ben állapítottuk meg. A nanométeres nagyságrendű kristályokból (nanokristályokból) álló ezüstporból 0,3 g pelletet sajtoltunk 275 700 kPa nyomáson. A mikrobaellenes aktivitás mérésével megállapítottuk, hogy a pellet körül 9 mm-es átmérőjű gátlási zóna alakult ki. Nanokristályos ezüstport golyósmalomban 30 másodpercen keresztül mechanikai igénybevételnek tettünk ki. Az így kapott pornak mindkét előzőleg ismertetett módszerrel meghatároztuk a mikrobaellenes aktivitását, vagyis a mechanikailag megmunkált port egyrészt tapadószalagra ráhintve, másrészt az említett körülmények között pelletté sajtolva helyeztük el a lemezeken. A gátlási zóna - az említési sorrendben - 7 és 11 mm átmérőjű volt. A mechanikai megmunkálásnak alávetett porból előzőleg sajtolt pelletet 1 óra hosszat vákuumban tartva 500 °C-on kilágyítottuk. A hőkezelt pellet gátlási zónájának átmérője csak 3 mm volt.

Ezek az eredmények mutatják, hogy a nanokristályos ezüstpomak eredeti formájában is van kismértékű mikrobaellenes aktivitása, amely megnövelhető, ha atomrácsbeli rendellenességeket hozunk létre mechanikai megmunkálással golyósmalomban vagy olyan módon, hogy a port sajtolással pelletizáljuk. A mikrobaellenes hatás jelentős mértékben csökkent az 500 °C-on végrehajtott kilágyítás után. így a mechanikai kezelés során nem szabad olyan körülmények között dolgozni vagy azt követően olyan körülményeket teremteni, amelyek magas hőmérsékletet eredményeznek, mert akkor lehetővé válik a diffúzió. A diffúzió korlátozása érdekében a mechanikai kezelést célszerű hidegen végrehajtani, előnyös például a környezet hőmérsékletén dolgozni, vagy cseppfolyós nitrogénben őrölni.

Az előbb ismertetett módon 1 pm-es részecskékből álló ezüstport vizsgáltunk, amelyet tapadószalagra hintettünk, majd meghatároztuk a gátlási zónát. Megállapítottuk, hogy nem alakult ki gátlási zóna. A port ezután 30 másodpercen át golyósmalomban kezeltük, majd tapadószalagra hintettük. A szalagon levő por körül 6 mm átmérőjű gátlási zónát határoztunk meg. Abban az esetben, ha az ezüstport eredeti formában vagy a golyósmalomban végzett mechanikai kezelés után 275 700 kPa nyomással 0,3 g tömegű pelletté sajtoltuk, az említés sorrendjében 5 mm, illetve 6 mm átmérőjű gátlási zónát figyeltünk meg. A golyósmalomból kikerülő ezüstporból formázott pellet 500 °C-on 1 órán át tartó hőkezelés (kilágyítás) után jelentős mértékben vesztett mikrobaellenes aktivitásából. Kezdetben a pellet mutatott még némi aktivitást - 4,5 mm átmérőjű gátlási zónát határoztunk meg -, a második teszt során azonban már egyáltalán nem észleltünk gátlási zónát. A kontrollpellet - vagyis a hőkezelésnek alá nem vetett pellet - körül azonban még a teszt 14-szeri megismétlése után is olyan gátlási zónát mértünk, amelynek átmérője meghaladta a 4 mm-t. Ez azt mutatja, hogy a mechanikai kezelést követő kilágyítási művelet időben korlátozza a mikrobaellenes ezüstionok, ezüstatomok stb. felszabadulását a porból.

Nanokristályos - 20 nm-es kristályokból álló aranypor mikrobaellenes aktivitását vizsgáltuk olyan módon, hogy a port tapadószalagra hintettük, majd meghatároztuk a gátlási zónát. A nanokristályos aranypor körül nem észleltük gátlási zóna kialakulását. Az aranyporból 275 700 kPa nyomáson sajtolt 0,2 g tömegű pellet körül 10 mm átmérőjű gátlási zóna alakult ki. A pelleteket ezt követően vákuumban 1 órán át hőkezeltük 500 °C-on. A hőkezelt pelletek körül nem alakult ki gátlási zóna.

Az eredmények azt mutatják, hogy az aranyporok oldhatóságát és ezáltal mikrobaellenes hatásosságát növelni lehet mechanikai kezeléssel például olyan módon, hogy a nanokristályos anyagot pelletekké sajtoljuk. A mikrobaellenes aktivitást megszüntetheti a hőkezelés. Célszerű a mechanikai kezelést hidegen végezni.

Az előzőleg ismertetett mechanikai kezelési körülmények között nem mutattak mikrobaellenes hatást olyan aranyporok, amelyek 2-5 pm-es és 250 pm-es részecskékből állnak. Az a feltételezésünk, hogy a nanokristályos aranypor esetében a kis szemcsenagyság a mechanikai kezelés mellett fontos szerepet játszik a kívánt mikrobaellenes hatás kialakulásában.

11. példa

Ezt a példát azért szerepeltetjük a leírásban, hogy bemutassunk egy olyan összetett mikrobaellenes bevonatot, amelyet - az összetett filmek egy másik típusaként - reaktív porlasztással állítottunk elő. (A 7. példában ismertetett megoldással - amely szerint ezüstből állítottunk elő mikrobaellenes bevonatot 1 m% oxigént tartalmazó argonban, 5,3 Pa-on, 20 °C-on, 100 mm-es anód/katód távolság mellett 0,5 kW-os teljesítménnyel végrehajtott katódporlasztással - 11 mm átmérőjű gátlási zónát tudtunk biztosítani.)

Abban az esetben, amikor 20 m% oxigént tartalmazó argont alkalmaztunk munkagázként az alábbi 6. táblázat szerinti körülmények között mikrobaellenes bevonatok katódporlasztásos előállítására, 6-12 mm átmérőjű gátlási zónák jöttek létre. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy ha az elgőzölögtetéses leválasztást reakcióképes at13

HU 217 644 Β moszférában hajtjuk végre, a leválasztási művelet paramétereinek széles tartományban való változtatása esetén is kialakulnak mikrobaellenes bevonatok.

6. táblázat

A porlasztási művelet paraméterei

- célelektród: 99,99 m%-os ezüst;

- munkagáz: argon és oxigén 80:20 tömegarányú elegye;

- munkagáznyomás: 0,3-6,7 Pa;

- teljesítmény: 0,1-2,5 kW;

- az alapréteg hőmérséklete: -5 °C és 20 °C között;

- anód/katód távolság: 40-100 mm;

- alapnyomás: 5 χ 10 ⁴ Pa alatt.

12. példa

Ezt a példát annak az állításnak az igazolására közöljük, hogy a találmány szerinti bevonatok mikrobaellenes hatásukat a baktériumok széles spektruma ellen kifejtik.

A Provinciái Laboratory of Public Health fór Northern Alberta (vagyis a Közegészségügyi Intézet Eszak-Albertai Kerületi Laboratóriuma) 171 különböző baktériummintát bocsátott rendelkezésünkre. A minták között 18 nemzetség és 55 fajta képviselői voltak megtalálhatók. Ezeket a mintákat 20 m% sovány tejben gyorsan megfagyasztottuk, és -70 °C-on tároltuk. A tárolási idő legalább néhány hónap és legfeljebb néhány év volt. Nem használtunk fel olyan kényes organizmusokat, amelyeknek szaporodása valószínűtlen volt a szokásos Kirby-Bauer-féle hajlamossági teszt körülményei között.

Minden egyes fagyott mintához steril vattacsomót dörzsöltünk, hogy beoltsunk egy-egy agar-agar-lemezre helyezett vérmintát (BAP). A lemezeket 35 °C-on egy éjszakán át inkubáltuk. A következő reggel elkülönített baktériumtelepekből másodlagos tenyészeteket hoztunk létre friss BAP-okon, majd ismét egy éjszakán át tartó inkubálás következett 35 °C-on. A következő nap a későbbiekben ismertetésre kerülő módon Kirby-Bauerféle hajlamossági vizsgálatnak vetettük alá az organizmusokat.

Minden egyes másodlagos BAP-tenyészetből kiválasztottunk 4-5 vagy - amennyiben a telepek kicsik voltak - több, morfológiai szempontból azonos típusú baktériumtelepet, és külön-külön beoltottuk őket olyan kémcsövekben, amelyek körülbelül 5 ml mennyiségű tripszines-szójás táptalajt (TSB) tartalmaztak. A kémcsöveket 2-3 órára 35 °C-os inkubátorba helyeztük. A legtöbb táptalajos tenyészet zavarossága ekkor elérte vagy meghaladta a 0,5-ös McFarland-standardét. A zavarosabb mintákat steril, vizes nátrium-klorid-oldattal hígítottuk olyan mértékben, hogy a hígított minták és a standard zavarossága szemrevételezés alapján hasonló legyen. A zavarosság szemrevételezés útján való kiértékelésének megkönnyítésére a kémcsöveket a fekete vonaltól elütő fehér háttér elé helyeztük.

Kevés olyan organizmus akadt (Streptococcus és Corynebacterium), amely a TSB-ben nem szaporodott megfelelően. Az ilyen baktériumokat tartalmazó táptalajok zavarossága az inkubálást követően nem érte el a 0,5-ös McFarland-standardét. Ezekbe a csövekbe beoltással további telepeket juttattunk a másodlagos BAPtenyészetekből, hogy a zavarosságot körülbelül a standard zavarosságának szintjére növeljük.

A baktériumszuszpenziók zavarosságának beállítását követően 15 percen belül steril vattacsomót merítettünk minden egyes táptalajba, majd a folyadékfelesleget olyan módon távolítottuk el, hogy a vattacsomót a kémcső szélének nyomva forgattuk. Az oltóanyagot Mueller Hinton (MH) agar-agar-lemezre vittük fel olyan módon, hogy a teljes agar-agar-felületen egyenletesen csíkokat húztunk három irányban a vattacsomóval. Három 1 cm χ 1 cm-es, ezüsttel bevont, négyzet alakú szilícium érintkezőlemezt tettünk minden egyes MH-lemezre, majd a lemezeket megfordítottuk és 35 °C-on egy éjszakán át inkubáltuk. Az ezüstbevonatokat - amelyek az XFD-analizis eredményei szerint vékony ezüst- és ezüstoxid-rétegekből álló összetett bevonatok - előzőleg a következő körülmények között vittük fel porlasztással:

- célelektród: 99,99 m%-os ezüst;

- munkagáz: argon és oxigén 80:20 tömegarányú elegye;

- munkagáznyomás: 5,3 Pa;

- teljesítmény: 0,1 kW;

- leválasztási hőmérséklet: 20 °C;

- alapnyomás: 2,7χ 10^-4 Pa; és

- katód/anód távolság: 40 mm.

Az MH agar-agar minőségének ellenőrzésére a kontroliorganizmusok (Staphylococcus aureus ATCC 25 923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27 853, Escherichia coli ATCC 25 922 és Enterococcus faecalis ATCC 29 212) BAP-tenyészeteit a Provinciái Laboratorytól szereztük be. Ezeket a tenyészeteket ugyanúgy kezeltük, mint a vizsgált organizmusokat, azzal a különbséggel, hogy az MH agar-agarra nem ezüsttel bevont érintkezőlemezeket helyeztünk, hanem standard antibiotikus korongokat. Az ezekkel az organizmusokkal végzett kísérletek eredményei szerint az MH agaragar alkalmas standard ZOI-tesztek elvégzéséhez.

Ezután 16-18 órán át tartó inkubálás következett 35 °C-on, majd az ezüst érintkezőlemezek, illetve az antibiotikus korongok körül a legközelebbi távolság meghatározásával mértük a gátlási zónákat. Ezt követően kiszámítottuk a helyesbített gátlási zónákat olyan módon, hogy a teljes zóna átmérőjéből kivontuk az érintkezőlemez méretét (1 cm). A gátlási zónákra kapott jellemző eredményeket a 7. táblázatban közöljük.

7. táblázat

Egymástól nagymértékben különböző mikroorganizmusok érzékenysége ezüsttel* bevont szilícium érintkezőlemezekkel szemben

A mikroorganizmusok megnevezése	Forrás	Helyesbített gátlási zóna, mm
Staphylococcus epidermidis RC-455	vér	10

HU 217 644 Β

7. táblázat (folytatás)

A mikroorganizmusok megnevezése	Forrás	Helyesbített gátlási zóna, mm
Bacillus licheniformis R-2138	sípcsont	6
Corynebacterium sp R-594	lábszár	10
Listeria monoeytogenes R-590	vér	5
Enterococcus faecalis SR-113	csont	5
Streptococcus bovis SR-62	vér	10
Escherichia coli R-1878	vizelet	11
Klebsiella ozonae R-308/90	has	10
Enterobacter cloacae R-1682	ismeretlen	8
Proteus vulgáris 3781	vizelet	4
Providencia stuartii U-3179	vizelet	8
Citrobacter freundii U-3122/90	vizelet	7
Salmonella ryphimirium ER-1154	vizelet	6
Serraria marcensens R-850	köpet	6
Pseudomonas aeruginosa U-3027	vizelet	10
Xanthomonas maltophilia 90-10B	ismeretlen	9
Aeromonas caviae R-1211	seb	5
Branhamella catarrhalis R-2681	ismeretlen	12

x Leválasztott ezüst.

13. példa

Ezzel a példával azt kívánjuk szemléltetni, hogyan lehet tapadórétegként tantált alkalmazni a találmány szerinti bevonatokhoz. Jól ismert, hogy a tantál olyan anyag, amelyet közbenső rétegként alkalmazva javítani lehet vékony bevonatok tapadását az alaprétegekhez.

A példa keretében metszeteket - néhány 1 cmxl cm-es rozsdamentes acélkupont (316), 1,7 χ 0,9 cm-es szilíciumkuponokat, valamint latexcsőből lemetszett 5 cm-es csőszakaszokat - vizsgáltunk. Etanolos lemosás után a vizsgált metszetek felét katódporlasztással bevontuk egy vékony, körülbelül 10 nm vastagságú tantálréteggel, mielőtt felvittük a mikrobaellenes hatású ezüstfilmet. A bevonás körülményeit a továbbiakban ismertetjük. Az eredmények szerint a vizsgált metszetek mikrobaellenes aktivitásai hasonlók, de a tantállal bevont metszeteken a bevonatnak sokkal jobbak a tapadási tulajdonságai, mint a tantálréteget nem tartalmazó bevonatokéi. A tapadási tulajdonságokat a tapadás mérésére szolgáló egyik szabványosított

módszerrel, az	ASTM D3359-87.	számú szabvány
szerint határoztuk meg.
Porlasztási körülmények
	a tantálréteg fel-	az ezüstréteg
	vitelekor :	felvitelekor:
- célelektród:	99,99 m%-os	99,99 m%-os
	tantál	ezüst
- munkagáz:	1 m% oxigént	1 m% oxigént
- munkagáz-	tartalmazó argon	tartalmazó argon
nyomás:	1,3 Pa	5,3 Pa
- teljesítmény: - katód/anód	0,5 kW	0,5 kW
távolság: - az alapréteg	100 mm	100 mm
hőmérséklete:	20 °C	20 °C

14. példa

99,98 m%-os tisztaságú katódból ezüstöt vittünk fel egyenáramú magnetronos porlasztással szilícium és alumínium-oxid érintkezőlemezek felületére, miköz30 ben munkagázként vízzel nedvesített ipari argont használtunk fel. Az argongázt úgy nedvesítettük, hogy átvezettük először két, 3-3 liter szobahőmérsékletű vizet tartalmazó lombikon, majd egy olyan lombikon, amelyben üveggyapot volt a vízfelesleg abszorbeálásá35 ra. A gázt ezután vezettük csak be a katódporlasztó berendezésbe.

A katódporlasztásnál alkalmazott körülményeket, valamint a porlasztással felvitt ezüstfilmekre a standard - vagyis a gátlási zóna mérésén alapuló - teszttel meg40 határozott eredményeket a 8. táblázatban közöljük. Bár a vízzel nem kezelt argon jelenlétében leválasztott ezüstfilmek általában nem rendelkeznek mikrobaellenes aktivitással, az argon/vízgőz elegy - mint munkagáz - jelenlétében katódporlasztással kialakított ezüst45 filmeknél akár 8 mm-es helyesbített gátlási zóna is kialakulhat.

8. táblázat

Mikrobaellenes bevonatok egyenáramú magnetronos porlasztással való előállításakor alkalmazott körülmények

A munkagáz megnevezése	A munkagáz nyomása, Pa	Teljesítmény, kW	Az alapréteg hőmérséklete, °C	Anód/katód távolság, mm	Helyesbített gátlási zóna, mm
Ipari argon	1,3	0,5	-10	100	0
Vízen átvezetett argon	1,3	0,5	-10	100	8

A leírásban hivatkozott valamennyi szakirodalmi hely szövegét a találmány leírását kiegészítő referenciaanyagnak tekintjük.

A leírásban használt elnevezéseket és kifejezéseket a korlátozás minden szándéka nélkül, csak a találmány ismertetése céljából használjuk. A leírásban szereplő

HU 217 644 Β elnevezések és kifejezések használatakor tehát nem zárjuk ki a szemléltetett és leírt megoldás ekvivalenseit. A találmány terjedelmét az igénypontsorozat határozza meg.

Claims (96)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK.

   1. Módosított fémanyagok, amelyek egy vagy több fémet tartalmaznak, azzal jellemezve, hogy elegendő számú atomrácsbeli rendellenesség van bennük ahhoz, hogy a módosított fémanyagok oldószereivel érintkezésbe kerülve nagyobb sebességgel bocsássanak ki legalább egy fémet tartalmazó atomokat, ionokat, molekulákat vagy „cluster”-eket, mintha normális rendezettségű kristályos állapotukban lennének.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti módosított fémanyagok, azzal jellemezve, hogy tartósan bocsátanak ki legalább egy fémet.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti módosított fémanyagok, azzal jellemezve, hogy por alakúak vagy filmréteget képeznek.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti módosított fémanyagok, azzal jellemezve, hogy bevonatot képeznek.
5. 5. A 3. igénypont szerinti módosított fémanyagok, azzal jellemezve, hogy olyan, atomrácsbeli rendellenességeket tartalmaznak, amelyeket hidegmegmunkálással hoztunk létre.
6. 6. A 4. igénypont szerinti módosított fémanyagok, azzal jellemezve, hogy elgőzölögtetéses leválasztással alakítottuk ki őket.
7. 7. A 6. igénypont szerinti módosított fémanyagok, azzal jellemezve, hogy fizikai elgőzölögtetéses leválasztással alakítottuk ki őket.
8. 8. Az 1. igénypont szerinti módosított fémanyagok, amelyek egy vagy több fémet tartalmaznak, azzal jellemezve, hogy az egy vagy több fém mikrobaellenes hatású és olyan formájú, hogy kielégítő számú atomrácsbeli rendellenesség van bennük ahhoz, hogy alkoholos vagy vizes elektrolittal érintkezésbe kerülve elegendő koncentrációban bocsássák ki az alkoholos vagy a vizes elektrolitba legalább egy mikrobaellenes fém atomjait, ionjait, molekuláit és „cluster”-eit ahhoz, hogy azok helyi mikrobaellenes hatás kifejtéséhez megfelelő koncentrációban tartósan legyenek jelen.
9. 9. A 8. igénypont szerinti módosított, mikrobaellenes fémanyagok, azzal jellemezve, hogy fémként ezüstöt, aranyat, platinát, palládiumot, irídiumot, ónt, rezet, antimont, bizmutot és/vagy cinket és/vagy a felsorolt fémek valamilyen ötvözetét és/vagy valamilyen vegyületét tartalmazzák.
10. 10. A 8. igénypont szerinti módosított, mikrobaellenes fémanyagok, azzal jellemezve, hogy fémként ezüstöt, aranyat és/vagy palládiumot, és/vagy a felsorolt fémek valamilyen ötvözetét és/vagy valamilyen vegyületét tartalmazzák.
11. 11. A 8. igénypont szerinti módosított, mikrobaellenes fémanyagok, azzal jellemezve, hogy por alakúak vagy filmréteget képeznek.
12. 12. A 8. igénypont szerinti módosított, mikrobaellenes fémanyagok, azzal jellemezve, hogy bevonatot képeznek.
13. 13. A 11. vagy a 12. igénypont szerinti módosított, mikrobaellenes fémanyagok, azzal jellemezve, hogy kristályosak.
14. 14. Eljárás egy vagy több fémet tartalmazó, módosított fémanyagok előállítására, azzal jellemezve, hogy a fémanyagokban atomrácsbeli rendellenességeket hozunk létre olyan körülmények között, amelyek annyira gátolják a diffúziót, hogy a fémanyagokban elegendő számú atomrácsbeli rendellenesség marad vissza ahhoz, hogy a fémanyagok oldószereikkel érintkezésbe kerülve nagyobb sebességgel bocsássák ki legalább a fémek egyikének atomjait, ionjait, molekuláit vagy „cluster”-eit, mintha normális rendezettségü kristályos állapotukban lennének.
15. 15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan, módosított fémanyagot állítunk elő, amelyből tartósan válik szabaddá fém.
16. 16. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a módosított fémanyagokat por vagy filmréteg alakjában állítjuk elő egy vagy több fémből, és az atomrácsbeli rendellenességeket a por vagy a filmréteg hidegmegmunkálásával hozzuk létre.
17. 17. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a port vagy a filmréteget a por, illetve a filmréteg átkristályosodási hőmérséklete alatti hőmérsékleten munkáljuk meg, hogy a porban, illetve a fóliában megmaradjanak az atomrácsbeli rendellenességek.
18. 18. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a módosított fémanyagokat nanokristályos por formájában állítjuk elő.
19. 19. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a módosított fémanyagok előállításához legalább egy olyan fémet használunk fel, amely mikrobaellenes aktivitással rendelkezik, és a módosított fémanyagot elegendő számú atomrácsbeli rendellenességgel alakítjuk ki, hogy a mikrobaellenes fém(ek) atomjait, ionjait, molekuláit vagy „cluster”-eit kielégítő mennyiségben bocsássák ki ahhoz, hogy azok helyi mikrobaellenes hatás kifejtéséhez tartósan legyenek megfelelő koncentrációban jelen.
20. 20. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mikrobaellenes aktivitású fémként ezüstöt, aranyat, platinát, palládiumot, irídiumot, ónt, rezet, antimont, bizmutot és/vagy cinket, és/vagy a felsorolt fémek valamilyen ötvözetét és/vagy valamilyen vegyületét használjuk fel.
21. 21. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mikrobaellenes aktivitású fémként ezüstöt, aranyat és/vagy palládiumot, és/vagy a felsorolt fémek valamilyen ötvözetét és/vagy valamilyen vegyületét használjuk fel.
22. 22. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mikrobaellenes aktivitású fémként ezüstöt vagy valamilyen ezüstötvözetet, vagy valamilyen ezüstvegyületet használunk fel.
23. 23. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a módosított fémanyagokat valamilyen alapré16

    HU 217 644 Β tegen bevonatként alakítjuk ki elgőzölögtetéses leválasztással, amelyet olyan körülmények között hajtunk végre, amelyek a leválasztás közben a diffúziót, a leválasztást követően pedig a kilágyulást vagy az átkristályosodást akadályozzák.
24. 24. A 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a módosított fémanyagokat fizikai elgőzölögtetéses leválasztással alakítjuk ki.
25. 25. A 24. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a módosított fémanyagokat valamilyen alaprétegen állítjuk elő egy vagy több fémből álló bevonatként, amelyet vákuumban való elgőzölögtetéssel, katódporlasztással, magnetronos porlasztással vagy ionleválasztással alakítunk ki.
26. 26. A 25. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást olyan körülmények között végezzük, hogy az alapréteg hőmérsékletének és a leválasztandó fém vagy fémvegyület olvadáspontjának hányadosát mintegy 0,5-nél alacsonyabb értéken tartjuk.
27. 27. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alapréteg hőmérsékletének és a leválasztandó fém vagy fémvegyület olvadáspontjának hányadosát mintegy 0,3 alatt tartjuk.
28. 28. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást úgy végezzük, hogy a bevonandó alaprétegre a bevonóanyag tömegárama mintegy 75°-nál kisebb beesési szöggel érkezik.
29. 29. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást ívkisüléses elgőzölögtetéssel végezzük mintegy 0,001 Pa-nál nagyobb nyomású környezeti gáz vagy munkagáz jelenlétében.
30. 30. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást gázszórásos elgőzölögtetéssel mintegy 3 Pa-nál nagyobb munkagáznyomáson végezzük.
31. 31. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást katódporlasztással hajtjuk végre mintegy 10 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében.
32. 32. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást magnetronos porlasztással hajtjuk végre mintegy 1,0 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében.
33. 33. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást magnetronos porlasztással legalább 4 Pa nyomású munkagáz jelenlétében hajtjuk végre.
34. 34. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást ionleválasztással végezzük mintegy 30 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében.
35. 35. A 25. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a bevonat előállításához legalább egy mikrobaellenes fémet is felhasználunk, és a bevonat formájában előállított módosított fémanyagokat kielégítő számú atomrácsbeli rendellenességgel alakítjuk ki, hogy a mikrobaellenes fém(ek) atomjait, ionjait, molekuláit vagy „cluster”-eit kielégítő mennyiségben bocsássák ki ahhoz, hogy azok helyi mikrobaellenes hatás kifejtéséhez megfelelő koncentrációban tartósan legyenek jelen.
36. 36. A 26., a 28. vagy a 32. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legalább egy mikrobaellenes fémet is felhasználunk, és a bevonat formájában előállított módosított fémanyagokat elengedő számú atomrácsbeli rendellenességgel alakítjuk ki, hogy a mikrobaellenes fém(ek) atomjait, ionjait, molekuláit vagy „cluster”-eit kielégítő mennyiségben bocsássák ki ahhoz, hogy azok helyi mikrobaellenes hatás kifejtéséhez megfelelő koncentrációban tartósan legyenek jelen.
37. 37. A 25. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy összetett bevonatot alakítunk ki olyan módon, hogy az első fémet együttesen, egymást követően vagy reaktív módon egy olyan alapfémmel választjuk le, amelynek atomjai és molekulái különböznek az első féméitől, és így atomrácsbeli rendellenességek jönnek létre az alapfémben.
38. 38. A 37. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy első fémként mikrobaellenes fémet alkalmazunk, és az első fémtől eltérő anyag atomjait vagy molekuláit a munkagáz-atmoszférából reaktív leválasztással juttatjuk be az alapanyagba.
39. 39. A 37. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy első fémként mikrobaellenes fémet alkalmazunk, az első fémtől eltérő anyagként pedig valamilyen inért, biokompatibilis fém oxidját, nitridjét, karbidját, boridját, szulfidját vagy halogenidjét használjuk fel.
40. 40. Eljárás mikrobaellenes bevonat kialakítására alkalmazásuk során alkoholos vagy vizes elektrolittal érintkezésbe kerülő eszközökön, azzal jellemezve, hogy az eszközök felületén elgőzölögtetéses leválasztással olyan, mikrobaellenes fémből álló vékony réteget alakítunk ki, amely olyan számban tartalmaz atomrácsbeli rendellenességeket, hogy alkoholos vagy vizes elektrolittal érintkezésbe kerülve elegendő mennyiségben bocsátja ki az alkoholos vagy a vizes elektrolitba a mikrobaellenes fém atomjait, ionjait, molekuláit vagy „cluster”-eit ahhoz, hogy azok helyi mikrobaellenes hatás kifejtéséhez megfelelő koncentrációban tartósan legyenek jelen.
41. 41. A 40. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan mikrobaellenes bevonatot alakítunk ki, amelynek mikrobaellenes aktivitása elegendő ahhoz, hogy 5 mm-nél nagyobb átmérőjű gátlási zónát alakítson ki.
42. 42. A 40. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást fizikai elgőzölögtetéses módszerrel, mégpedig vákuumban való elgőzölögtetéssel, katódporlasztással, magnetronos porlasztással vagy ionleválasztással valósítjuk meg olyan körülmények között, amelyek akadályozzák a leválasztás folyamán a diffúziót, a leválasztást követően pedig a kilágyulást vagy az átkristályosodást.
43. 43. A 42. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy úgy valósítjuk meg a leválasztást, hogy közben a bevonandó felület hőmérsékletének és a leválasztásra kerülő fém olvadáspontjának a hányadosát mintegy 0,5-nél kisebb értéken tartjuk.
44. 44. A 43. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást úgy végezzük, hogy a bevonóanyag-tömegáram az orvosi készülék bevonandó alaprétegére mintegy 75°-nál kisebb beesési szöggel érkezzék.

    HU 217 644 Β
45. 45. A 43. vagy a 44. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást ívkisüléses elgőzölögtetéssel hajtjuk végre mintegy 0,001 Pa-nál nagyobb nyomású környezeti gáz vagy munkagáz jelenlétében.
46. 46. A 43. vagy a 44. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást gázszórásos elgőzölögtetéssel hajtjuk végre mintegy 3 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében.
47. 47. A 43. vagy a 44. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást katódporlasztással hajtjuk végre mintegy 10 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében.
48. 48. A 43. vagy a 44. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást magnetronos porlasztással hajtjuk végre mintegy 1,0 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében.
49. 49. A 43. vagy a 44. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást legalább 4 Pa nyomású munkagáz jelenlétében hajtjuk végre magnetronos porlasztással.
50. 50. A 43. vagy a 44. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást ionleválasztással végezzük mintegy 30 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében.
51. 51. A 43. vagy a 44. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mikrobaellenes aktivitású fémként ezüstöt, aranyat, platinát, palládiumot, irídiumot, ónt, rezet, antimont, bizmutot és/vagy cinket, és/vagy a felsorolt fémek valamilyen ötvözetét és/vagy valamilyen vegyületét használjuk fel.
52. 52. A 43. vagy a 44. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mikrobaellenes aktivitású fémként ezüstöt, aranyat és/vagy palládiumot, és/vagy a felsorolt fémek valamilyen ötvözetét és/vagy valamilyen vegyületét használjuk fel.
53. 53. Orvosi eszközök, amelyek alkalmazásuk során alkoholos vagy vizes elektrolitokkal kerülnek érintkezésbe és felületükön mikrobaellenes bevonattal rendelkeznek, azzal jellemezve, hogy

    - gyakorlatilag bioinert szerkezeti anyagból; valamint

    - olyan, a felületükön kialakított, egy vagy több mikrobaellenes fémet tartalmazó, mikrobaellenes aktivitású bevonatból állnak, amelyben elegendő számú atomrácsbeli rendellenesség van ahhoz, hogy a mikrobaellenes fém(ek) atomjait, ionjait, molekuláit vagy „cluster”-eit kielégítő mennyiségben bocsássa ki a vele érintkezésbe kerülő alkoholos vagy vizes elektrolitokba ahhoz, hogy azok az adott elektrolitban helyi mikrobaellenes hatás kifejtéséhez megfelelő koncentrációban tartósan legyenek jelen.
54. 54. Az 53. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy felületükön olyan bevonattal rendelkeznek, amelyet fizikai elgőzölögtetéses eljárással, mégpedig vákuumban való elgőzölögtetéssel, katódporlasztással, magnetronos porlasztással vagy ionleválasztással alakítottunk ki.
55. 55. Az 54. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy olyan bevonattal rendelkeznek, amely mikrobaellenes fémként ezüstöt, aranyat, platinát, palládiumot, irídiumot, ónt, rezet, antimont, bizmutot és/vagy cinket, és/vagy a felsorolt fémek valamilyen ötvözetét és/vagy valamilyen vegyületét tartalmazza.
56. 56. Az 54. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy olyan bevonattal rendelkeznek, amely mikrobaellenes fémként ezüstöt, aranyat és/vagy palládiumot, és/vagy a felsorolt fémek valamilyen ötvözetét és/vagy valamilyen vegyületét tartalmazza.
57. 57. A 7. igénypont szerinti módosított fémanyagok, azzal jellemezve, hogy összetett bevonat formájában vannak kialakítva legalább egy, kibocsátásra kerülő „első fém”-bői, amely olyan alapanyagba van beágyazva, amely egy, az első fémtől eltérő anyag atomjait és molekuláit tartalmazza, amelyek atomrácsbeli rendellenességeket hoznak létre az alapfémben.
58. 58. Az 57. igénypont szerinti módosított fémanyagok, azzal jellemezve, hogy eltérő anyagként az első fém(ek) reakciótermékét vagy -termékeit, abszorbeált vagy „befogott” oxigén-, nitrogén-, hidrogén-, bőr-, kénés/vagy halogénatomokat, és/vagy -molekulákat és/vagy „második fém”-(ek)et tartalmaznak.
59. 59. Az 58. igénypont szerinti módosított fémanyagok, azzal jellemezve, hogy az első fém valamilyen mikrobaellenes fém, az eltérő anyag pedig valamilyen mikrobaellenes fém vagy második fém oxidja, nitridje, hidridje, halogenidje, boridja és/vagy karbidja, illetve az eltérő anyagot olyan atomok vagy molekulák alkotják, amelyek oxigént, nitrogént, hidrogént, bőrt, ként és/vagy halogént tartalmaznak.
60. 60. Az 57. igénypont szerinti módosított fémanyagok, azzal jellemezve, hogy az első fém valamilyen mikrobaellenes fém, az eltérő anyag pedig valamilyen inért fém, mégpedig tantál, titán, nióbium, volffám, hafnium, cink, molibdén, szilícium vagy alumínium oxidja, nitridje, boridja, szulfidja, halogenidje vagy hidridje.
61. 61. Az 57. igénypont szerinti módosított fémanyagok, azzal jellemezve, hogy ezüst-oxidot, fémezüstöt és - adott esetben - abszorbeált vagy „befogott” állapotban oxigént, nitrogént, hidrogént, bőrt, ként vagy halogént tartalmazó atomokat vagy molekulákat foglalnak magukban.
62. 62. A 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a módosított fémanyag összetett bevonat, amelyet úgy alakítottunk ki, hogy az első fémet együttesen, egymást követően vagy reaktív módon választjuk le egy olyan alapfémmel, amelynek atomjai és molekulái különböznek az első féméitől, és így atomrácsbeli rendellenességek jönnek létre az alapfémben.
63. 63. A 62. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy első fémként valamilyen mikrobaellenes fémet, eltérő anyagként pedig az alapanyag által az elgőzölögtetéses leválasztásnál jelen levő gázból abszorbeált vagy „befogott”, oxigént, nitrogént, hidrogént, bőrt, ként vagy halogént tartalmazó atomokat vagy molekulákat alkalmazunk.
64. 64. A 62. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy első fémként ezüstöt, eltérő anyagként pedig oxigént, nitrogént, hidrogént, bőrt, ként vagy halogént tartalmazó atomokat vagy molekulákat alkalmazunk.

    HU 217 644 Β
65. 65. A 63. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy első fémként valamilyen mikrobaellenes fémet, eltérő anyagként pedig valamilyen inért fém, mégpedig tantál, titán, nióbium, volffám, hafnium, cink, molibdén, szilícium vagy alumínium oxidját, nitridjét, karbidját, boridját, halogenidjét, szulfidját vagy hidridjét alkalmazzuk.
66. 66. A 65. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy első fémként ezüstöt, eltérő anyagként pedig a tantál, a titán vagy a nióbium valamelyik oxidját alkalmazzuk.
67. 67. Az 53. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatuk összetett formában van kialakítva a mikrobaellenes fémből, amely olyan alapanyagba van beágyazva, amely egy, a mikrobaellenes fémtől eltérő anyagnak az alapanyagban atomrácsbeli rendellenességeket létrehozó atomjait vagy molekuláit foglalja magában.
68. 68. A 67. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy a mikrobaellenes fémtől eltérő anyagként egyet vagy többet tartalmaznak a következő komponensek közül:

    a) a mikrobaellenes fém vagy fémvegyület reakciótermékei;

    b) abszorbeált vagy „befogott” oxigén-, nitrogén-, hidrogén-, bőr-, kén- és halogénatomok vagy -molekulák;

    c) inért fém.
69. 69. A 67. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy a mikrobaellenes fémtől eltérő anyagként egyet vagy többet tartalmaznak a következő komponensek közül:

    a) a mikrobaellenes fém vagy egy inért fém oxidjai, nitridjei, hidridjei, halogenidjei, boridjai és karbidjai; és

    b) abszorbeált vagy „befogott” atomok vagy oxigént, nitrogént, hidrogént, bőrt, ként és halogénatomot tartalmazó molekulák.
70. 70. A 67. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy a mikrobaellenes fémtől eltérő anyagként valamilyen inért fém, mégpedig tantál, titán, nióbium, volfrám, hafnium, cink, molibdén, szilícium vagy alumínium oxidját, nitridjét, boridját, szulfidját, halogenidjét vagy hidridjét tartalmazzák.
71. 71. A 68. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatuk ezüst-oxidot, fémezüstöt és - adott esetben - abszorbeált vagy „befogott” állapotban atomokat vagy oxigént, nitrogént, hidrogént, bőrt, ként és/vagy halogént tartalmazó molekulákat foglal magában.
72. 72. A 68. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatuk ezüst-oxidot és - adott esetben - abszorbeált vagy „befogott” állapotban atomokat vagy oxigént tartalmazó molekulákat foglal magában.
73. 73. Az 53. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy mikrobaellenes fémként ezüstöt vagy ezüsttartalmú ötvözetet, illetve vegyületet foglalnak magukban.
74. 74. Az 53. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatukat elgőzölögtetéses leválasztással alakítjuk ki olyan körülmények között, amelyek a leválasztás közben a diffúziót, a leválasztást követően pedig a szilárdulást vagy az átkristályosodást korlátozzák.
75. 75. A 74. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatukat fizikai elgőzölögtetéses leválasztással alakítjuk ki.
76. 76. A 75. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy a bevonat egy vagy több mikrobaellenes fémből áll, amelyet vákuumban való elgőzölögtetéssel, katódporlasztással, magnetronos porlasztással vagy ionleválasztással alakítunk ki.
77. 77. A 76. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatukat olyan körülmények között választjuk le, amelyek között az adott orvosi eszköz hőmérsékletének és az éppen leválasztott fém vagy fémvegyület olvadáspontjának a hányadosa mintegy 0,5-nél kisebb értéken tartható.
78. 78. A 76. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatukat olyan körülmények között választjuk le, amelyek között az adott orvosi eszköz hőmérsékletének és az éppen leválasztott fém vagy fémvegyület olvadáspontjának a hányadosa mintegy 0,3-nél kisebb értéken tartható.
79. 79. A 77. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatukat úgy választjuk le, hogy az adott orvosi eszköz felületére a bevonóanyag tömegárama mintegy 75°-nál kisebb beesési szöggel érkezzék.
80. 80. A 77. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatukat mintegy 0,001 Pa-nál nagyobb nyomású környezeti gáz vagy munkagáz jelenlétében elgőzölögtetéssel választjuk le.
81. 81. A 77. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatukat mintegy 3 Pa-nál nagyobb munkagáznyomáson gázszórásos elgőzölögtetéssel választjuk le.
82. 82. A 77. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatukat mintegy 10 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében katódporlasztással választjuk le.
83. 83. A 77. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatukat mintegy 1,0 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében magnetronos porlasztással választjuk le.
84. 84. A ΊΊ. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatukat mintegy 30 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében ionleválasztással alakítjuk ki.
85. 85. A 77. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy bevonatukat mintegy 4 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében magnetronos porlasztással választjuk le.
86. 86. A 43. vagy a 44. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mikrobaellenes fémként ezüstöt vagy ezüsttartalmú ötvözetet, illetve vegyületet alkalmazunk.
87. 87. A 40. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy bevonatként egy összetett bevonatot alakítunk ki olyan módon, hogy a mikrobaellenes fémet együttesen, egymást követően vagy reaktív módon választjuk le

    HU 217 644 Β egy olyan alapanyaggal, amelynek az atomjai vagy a molekulái különböznek a mikrobaellenes féméitől, és így az alapanyagban atomrácsbeli rendellenességek jönnek létre.
88. 88. A 87. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mikrobaellenes fémtől eltérő anyagként az alapanyag által az elgőzölögtetéses leválasztásnál jelen levő atmoszférából abszorbeált vagy „befogott” atomokat vagy oxigént, nitrogént, hidrogént, bőrt, ként vagy halogént tartalmazó molekulákat alkalmazunk.
89. 89. A 87. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mikrobaellenes fémként ezüstöt, a mikrobaellenes fémtől eltérő anyagként pedig oxigént, nitrogént, hidrogént, bőrt, ként vagy halogént tartalmazó atomokat vagy molekulákat alkalmazunk.
90. 90. A 87. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mikrobaellenes fémtől eltérő anyagként valamilyen inért fém, mégpedig tantál, titán, nióbium, volfrám, hafnium, cink, molibdén, szilícium vagy alumínium oxidját, nitridjét, karbidját, boridját, halogenidjét, szulfidját vagy hidridjét alkalmazzuk.
91. 91. A 87. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mikrobaellenes fémként ezüstöt vagy ezüsttartalmú ötvözetet, illetve vegyületet, a mikrobaellenes fémtől eltérő anyagként pedig tantál-oxidot, titán-oxidot vagy nióbium-oxidot alkalmazunk.
92. 92. A 87. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy mikrobaellenes fémként ezüstöt, a mikrobaellenes fémtől eltérő anyagként pedig ezüst-oxidot és - adott esetben - abszorbeált vagy „befogott” atomokat vagy oxigéntartalmú molekulákat magában foglaló anyagot alkalmazunk.
93. 93. A 42. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást úgy valósítjuk meg, hogy az éppen bevont felület hőmérsékletének és a fém olvadáspontjának az arányát 0,3-nél kisebb értéken tartjuk.
94. 94. A 43. vagy a 44. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leválasztást mintegy 4 Pa-nál nagyobb nyomású munkagáz jelenlétében magnetronos porlasztással végezzük.
95. 95. Orvosi eszközök, amelyek alkalmazásuk során várhatóan érintkezésbe kerülnek alkoholos vagy vizes elektrolitokkal, és felületükön mikrobaellenes bevonattal rendelkeznek, azzal jellemezve, hogy

    - gyakorlatilag biomert szerkezeti anyagból; valamint

    - olyan, a felületükön kialakított, egy vagy több mikrobaellenes fémet tartalmazó, mikrobaellenes aktivitású bevonatból állnak, amelyben elegendő számú atomrácsbeli rendellenesség van ahhoz, hogy alkoholos vagy vizes elektrolitokkal érintkezésbe kerülve a mikrobaellenes fém atomjait, ionjait, molekuláit vagy „cluster”-eit olyan mennyiségben bocsássa ki, hogy azok az alkoholos vagy vizes elektrolitokban a tartós helyi mikrobaellenes hatás kifejtéséhez megfelelő koncentrációban legyenek jelen, és az atomrácsbeli rendellenességek nm nagyságrendű felületi egyenetlenségekben és inhomogén szerkezetben nyilvánulnak meg, amelyek annak a következményei, hogy a mikrobaellenes fém normális rendezettségű kristályos állapotához viszonyítva nagy koncentrációban van jelen a kristályrácsban pontszerű hibahelyek, üregek és rácsvonalbeli hibák - beleértve a diszlokációkat, az intersticiális atomokat, az amorf régiókat, valamint a szemcsék között és a szemcsék alatti szinteken kialakuló határvonalakat - formájában.
96. 96. A 95. igénypont szerinti orvosi eszközök, azzal jellemezve, hogy olyan bevonattal rendelkeznek, amelyben az atomrácsbeli rendellenességeket olyan körülmények között hoztuk létre, amelyek olyan mértékben gátolták a diffúziót, hogy a bevonatban elegendő számú atomrácsbeli rendellenesség marad vissza ahhoz, hogy a mikrobaellenes fémből - a normális rendezettségű kristályos állapotához viszonyítva - nagyobb sebességgel szabaduljanak fel és jussanak be az alkoholos vagy vizes elektrolitba az atomok, ionok, molekulák vagy „cluster”-ek.