JP2016522029A - 殺菌性複合材料 - Google Patents

Abstract

固有の殺菌活性を有する複合材料について本明細書に記載する。この殺菌性複合材料は、第１の所定厚さおよび第１の所定ステッチ／糸密度を有する第１の層と；第２の所定厚さおよび第２の所定ステッチ／糸密度を有する第２の層と；第３の所定厚さおよび第３の所定ステッチ／糸密度を有する中間層とを含み、この中間層は、第１の層と第２の層との間に挟まれており、中間層は第１の層および第２の層と連結されて三次元構造体を形成しており、三次元構造体中の各層は複数の開口を有する。さらに、三次元構造体中の少なくとも１つの層は増大した表面部分を有するマイクロファイバーおよびナノファイバーの少なくとも１つを含み、増大した表面部分は、殺菌剤が結合して固有の殺菌活性を付与できるようにする。

Description

本発明は、概して複合材料、特に、（排他的ではないが）殺菌活性を有する複合材に関する。

技術の進歩によって、様々な微生物の成長を効果的に遅延させる繊維および布帛への殺菌剤の適用についての多数の研究が行われてきた。例えば、環境、食品と接触する表面の清浄化ならびにパーソナルおよびヘルスケア用途に使用されているサニタリーワイプは、種々の殺菌剤をその布帛上に取り込んでおり、衛生および殺菌特性を示す。最近、薬物耐性のある感染症の治療のためのいくつかの新規な薬物が現れてきているが、これらの新規な薬物で処置される微生物は益々薬物抵抗性になってきており、スーパーバグの出現をもたらす結果となっている。薬物耐性をそれらにおいて引き起こさない、技術者によって病原体と一般に称される微生物を死滅させる手法を開発する必要性が出てきている。

添付の図面を参照しながら、詳細な説明を述べる。図において、参照番号の一番左の数字は、参照番号が最初に現れる図を特定する。特徴および成分などを参照するために、複数の図面を通して同じ番号が使用される。

図１ａは、本発明の一実施形態にしたがって、殺菌性複合材料の断面図を説明する図である。

図１ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、創傷上の皮膚を覆って適用された殺菌性複合材料を説明する図である。

図２は、本発明の一実施形態にしたがって、殺菌性複合材料の一体部分である殺菌剤の例を示す図である。

図３ａは、本発明の一実施形態にしたがって、正に帯電した窒素の方へ引っ張られている病原体を説明する図である。

図３ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、病原体の細胞膜の破壊を説明する図である。

図４は、本発明の一実施形態にしたがって、参考材料および抗生物質と比較した、殺菌性複合材料によるＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）の死滅率パーセンテージをグラフ表示する図である。

図５は、本発明の一実施形態にしたがって、参考材料および抗生物質と比較した、殺菌性複合材料によるＳ．ａｕｒｅｕｓの死滅率パーセンテージをグラフ表示する図である。

図６ａは、本発明の一実施形態にしたがって、１日目の後の綿棒サンプルでの、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関して感染を伴わない切除創傷についての細菌学的評価をグラフ表示する図である。

図６ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、１日目の後の綿棒サンプルでの、殺菌性複合材料によるＳ．ａｕｒｅｕｓの死滅をグラフ表示する図である。

図６ｃは、本発明の一実施形態にしたがって、１日目の後の綿棒サンプルでの、殺菌性複合材料によるＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａの死滅をグラフ表示する図である。

図７ａは、本発明の一実施形態にしたがって、７日目の後の綿棒サンプルでの、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関して感染を伴わない切除創傷についての細菌学的評価をグラフ表示する図である。

図７ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、７日目の後の綿棒サンプルでの、殺菌性複合材料によるＳ．ａｕｒｅｕｓの死滅をグラフ表示する図である。

図７ｃは、本発明の一実施形態にしたがって、７日目の後の綿棒サンプルでの、殺菌性複合材料によるＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａの死滅をグラフ表示する図である。

図８ａは、本発明の一実施形態にしたがって、２８日目の後の綿棒サンプルでの、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関して感染を伴わない切除創傷についての細菌学的評価をグラフ表示する図である。

図８ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、２８日目の後の綿棒サンプルでの、殺菌性複合材料によるＳ．ａｕｒｅｕｓの死滅をグラフ表示する図である。

図８ｃは、本発明の一実施形態にしたがって、２８日目の後の綿棒サンプルでの、殺菌性複合材料によるＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａの死滅をグラフ表示する図である。

図９ａは、本発明の一実施形態にしたがって、７日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関して感染を伴わない創傷収縮に関する、ラットにおける切除創傷治癒についての細菌学的評価の画像の例を示す図である。

図９ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、７日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関して感染を伴わない切除創傷の収縮率パーセンテージを定量的表現でグラフ表示する図である。

図１０ａは、本発明の一実施形態にしたがって、７日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓに関した創傷収縮に関する、ラットにおける切除創傷治癒についての細菌学的評価の画像の例を示す図である。

図１０ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、７日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓに関する感染を伴った、切除創傷の収縮率パーセンテージを定量的表現でグラフ表示する図である。

図１１ａは、本発明の一実施形態にしたがって、７日目の後での、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関した創傷収縮に関する、ラットにおける切除創傷治癒についての細菌学的評価の画像の例を示す図である。

図１１ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、７日目の後での、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関する感染を伴った、切除創傷の収縮率パーセンテージを定量的表現でグラフ表示する図である。

図１２ａは、本発明の一実施形態にしたがって、１４日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関して感染を伴わない創傷収縮に関する、ラットにおける切除創傷治癒についての細菌学的評価の画像の例を示す図である。

図１２ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、１４日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関して感染を伴わない切除創傷の収縮率パーセンテージを定量的表現でグラフ表示する図である。

図１３ａは、本発明の一実施形態にしたがって、１４日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓに関した創傷収縮に関する、ラットにおける切除創傷治癒についての細菌学的評価の画像の例を示す図である。

図１３ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、１４日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓに関する感染を伴った、切除創傷の収縮率パーセンテージを定量的表現でグラフ表示する図である。

図１４ａは、本発明の一実施形態にしたがって、１４日目の後での、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関した創傷収縮に関する、ラットにおける切除創傷治癒についての細菌学的評価の画像の例を示す図である。

図１４ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、１４日目の後での、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関する感染を伴った、切除創傷の収縮率パーセンテージを定量的表現でグラフ表示する図である。

図１５ａは、本発明の一実施形態にしたがって、２８日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関して感染を伴わない創傷収縮に関する、ラットにおける切除創傷治癒についての細菌学的評価の画像の例を示す図である。

図１５ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、２８日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関して感染を伴わない切除創傷の収縮率パーセンテージを定量的表現でグラフ表示する図である。

図１６ａは、本発明の一実施形態にしたがって、２８日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓに関した創傷収縮に関する、ラットにおける切除創傷治癒についての細菌学的評価の画像の例を示す図である。

図１６ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、２８日目の後での、Ｓ．ａｕｒｅｕｓに関する感染を伴った、切除創傷の収縮率パーセンテージを定量的表現でグラフ表示する図である。

図１７ａは、本発明の一実施形態にしたがって、２８日目の後での、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関した創傷収縮に関する、ラットにおける切除創傷治癒についての細菌学的評価の画像の例を示す図である。

図１７ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、２８日目の後での、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関する感染を伴った、切除創傷の収縮率パーセンテージを定量的表現でグラフ表示する図である。

（詳細な説明）
殺菌活性を示す複合材料についてここで説明する。ここで提供する説明は、創傷治癒を目的とした包帯における殺菌性複合材料の使用に関連するが、殺菌性複合材料は、殺菌特性を示すために、他の製品、例えば、生理用ナプキン、タンポン、トイレ用付属品、おむつ、サニタリーワイプ、手術衣、手術用手袋、外科用スクラブ、マットレスカバー、寝具類、寝具用のシーツおよび枕カバー、手術室カバー、病院用診察台カバー、病院用生物廃棄物処理袋、病院用カーテン、空調用フィルター、水用フィルター、フェイスマスク、肉の貯蔵およびパッキング材料、ならびに当業者に理解されているような他の製品において使用し得ることを理解することができる。

創傷治癒目的で使用される従来の複合材料は、殺菌活性を示すように、複合材料の表面上に取り込まれた殺菌剤を有する。これらの複合材料は、創傷の表面からの浸出液の吸収を可能にし、その表面上に取り込まれた殺菌剤は、病原体成長を制限する特性を可能にする。従来から使用される殺菌剤の例は、複合材料の基材上にわたってコーティングされる銀塩である。しかし、複合材料の表面上へのそうした殺菌剤の施用は、殺菌剤が溶出して創傷の方へ戻っていくという結果をもたらす。そうした殺菌剤の溶出は、正常な創傷治癒プロセスを妨害する可能性がある。さらに、創傷上での殺菌剤の溶出は、創傷中の病原体がその銀に対してより耐性をもつようにし、それによってスーパーバグの発生を容易にする恐れがある。これらのスーパーバグは、病原体を死滅させることを目的とした銀粒子または正常な薬物に対して著しく耐性を有している。さらに、その材料からの物質の溶出は材料を消耗させ、時間とともにその材料の性能を低下させる。したがって、創傷の治癒をより速くするためには、創傷治癒において使用されるそうした複合材料を、頻繁に取り替えなければならない。

創傷治癒のために従来から使用される他の特定の複合材料は、殺菌活性を示すように、その表面の一方が殺菌剤でコーティングされ、空気中に存在する病原体が創傷に入るのを防止するために、他方の表面上に限られた空隙しかもたないかまたは空隙をもたない複合材料が提供される。そうした供給の制限は、２つの主要な欠点を有する。一つは、嫌気性病原菌の成長を促進し、時間とともに増殖する創傷上での嫌気状態を引き起こすことであり、もう一つは、創傷を受けた組織への不十分な酸素の循環がもたらされ、それによって、創傷の治癒が遅れる結果となる恐れがあることである。

また、従来から使用される複合材料は、創傷の表面からの浸出液の吸収を制限するような仕方で構築される。そうした制限は、より速い創傷治癒のために、複合材料の頻繁な取り替えの必要性を余儀なくさせる可能性がある。しかし、頻繁な間隔での殺菌性複合材料の取り替えは、使用者に、肉体的に著しい不快さを引き起こす恐れがある。浸出液で満たされた複合材料の取り替えが大幅に遅れることは、創傷の浸出液における病原体の増殖を容易にし、炎症および腫れを引き起こす体の毒素の危険な組合せである可能性がある創傷に対する毒性負荷（toxic load）を増大させ、それによって、ヒトを重篤な創傷感染症に対するより高いリスクに曝すことによって、創傷治癒に対する悪影響を及ぼすと見られる。

殺菌性複合材料の三次元構造体について、本発明の実施にしたがって本明細書で説明する。本明細書で説明する構造体は効率的な空気循環を可能にし、それによって、創傷を受けた組織への酸素の供給の増大を容易にし、同時に、創傷へ入る空気から病原体が入るのを制限し、それによって創傷治癒プロセスを緩和する。本明細書で説明する構造体は、毛細管作用による、創傷の表面からの浸出液の効率的なウィッキングも可能にし、それによって、創傷上でのその浸出液が、病原体の増加のための栄養物媒体としての役割を果たすのを防止する。本明細書で説明する構造体はまた、複合材料の層にそって表面部分の数の増大ももたらし、それによって、殺菌剤の複合材料との、より強くかつ定量的に大きい結合を可能にする。表面部分は、殺菌剤の化学結合に利用できる官能基を含む。一例では、殺菌剤の表面部分との化学結合は共有結合によるものである。そうした相互作用は、殺菌剤が創傷中に溶出するのを防止し、それによって薬物耐性病原菌の発生を防止する。

本発明の実施によれば、殺菌性複合材料は、第１の層、中間層、および第２の層を含み、その層のそれぞれは、中間層が第１の層と第２の層との間に挟まれ、中間層が第１の層および第２の層と連結されて三次元構造体を形成するように配列される。当業者に知られているように、中間層の連結は、スペーサー編み（spacer knitting）の方法を用いて行うことができる。さらに、三次元構造体中の各層は非常に多くの開口を有しており、１つまたは複数の開口のそれぞれは、所定のサイズのものである。一例では、所定のサイズを有する三次元構造体中の１つまたは複数の開口のそれぞれの所定のサイズは、三次元構造体全体に、創傷からのガス（気体）および流体の選択的浸透を可能にするように制御される。さらに、１つまたは複数の開口を有するそうした殺菌性複合材料は、一部においてまたは全体として使用した場合、創傷を受けた組織への効率的な酸素の循環を可能にし、それによって創傷治癒プロセスを軽減する。複合材の表面全体にわたって殺菌性スピア（microbicidal spear）を有する三次元構造体は、その複合材を通過しながら空気中に存在する病原体を死滅させる。その空気が被覆材料に入ると、それは創傷組織に達する前に、空中を浮遊する病原体を死滅させる。共有結合を形成させるために遊離ヒドロキシル基を利用できない繊維の場合、結合を、プライマーの使用によって行うこともできる。

さらに、殺菌性複合材料の各層、すなわち、第１の層、第２の層、および中間層は、それぞれ第１の所定ステッチ／糸密度（thread density）、第２の所定ステッチ／糸密度および第３の所定ステッチ／糸密度と関連している。一実施形態において、第３の所定ステッチ／糸密度は、第１の所定ステッチ／糸密度および第２の所定ステッチ／糸密度より小さい。そうした差次的なステッチ／糸密度は、第１の層および第２の層の少なくとも１つが流体と接触したときの毛細管作用によるウィッキングを可能にする。創傷被覆材の全体かまたは一部におけるそうした殺菌性複合材料の使用は、特に、創傷の治癒を促進する助けとなることができ、その差次的なステッチ／糸密度は、創傷と接触している第１の層および第２の層の１つを介して、創傷から浸出液を遠ざけるウィッキングを可能にする。この高度なウィッキングの特徴は、確実に、創傷の近傍の浸出液が効率的に除去され、もはや、病原体の成長のための栄養物媒体としての役割を果たすことができないようにし、それによって創傷治癒を容易にする。ここで創傷から離して保持された浸出液は、透過性の殺菌性複合材料を通した空気循環によって促進される簡単な蒸発法により徐々に乾燥される。浸出液中に存在する病原体もまた複合材料によって死滅させられ、したがって、感染症の拡大が確実に縮小される。ウィッキングは、体の正常な治癒機序を妨害されることなく体が確実に治癒できるように、その創傷が十分に湿潤したままの状態にしておくような仕方で起こる。

さらに、殺菌性複合材料中の少なくとも１つの層はマイクロファイバーまたはナノファイバーから構成され、それによって、殺菌剤を殺菌性複合材料と結合させるために利用できる表面積を増大させる。そうした表面積の増大は、増大した部分が、増大した表面部分と結合する殺菌剤のより高い濃度を可能にする結果をもたらす。したがって、複合材は、本質的に殺菌性複合材料となる。一実施形態において、創傷被覆材の全体としてまたは一部における殺菌性複合材料の使用は、創傷中への殺菌剤の溶出を防止し、それによって、創傷のより速い治癒を促進することができ、また、薬物耐性病原菌の発生を防止する。

本明細書で説明する構造体は効率的な空気循環を可能にし、それによって、創傷を受けた組織への酸素供給の増大を容易にし、同時に、創傷へ入る空気から病原体が入るのを制限し、それによって創傷治癒プロセスを緩和する。説明する構造体は、毛細管作用による、創傷の表面からの浸出液の効率的なウィッキングも可能にし、それによって、創傷上のその浸出液が、病原体の増加のための栄養物媒体としての役割を果たすのを防止する。説明する構造体はまた、複合材料の層の表面部分の数の増大ももたらし、それによって、殺菌剤の複合材料との、より強くかつより多量の結合を可能にする。そうした相互作用は、創傷の近傍から殺菌剤が溶出するのを防止し、したがって、殺菌剤のより高い持続した濃度をもたらし、正常な創傷治癒を妨害することなく、浸出液、および創傷と接触した空気からの創傷上の病原体のより高い死滅率を維持し、それによって、創傷のより速い治癒を促進することができ、また、薬物耐性病原菌の発生を防止することもできる。

以下の詳細な説明は、その詳細な説明の一部をなす添付の図面への参照を含む。図面は、実施例形態にしたがった説明を示す。当業者が本発明を実行できるように、これらの実施形態例を十分詳細に説明する。しかし、これらの具体的な詳細なしで本発明を実行することができることは当業者に明らかである。これらの実施形態は組み合わせることができ、他の実施形態を利用するか、または、本発明の範囲を逸脱することなく、構造的および論理的な変更を加えることができる。したがって、以下の詳細な説明を、限定的な意味でとらえるべきではない。

本文書では、「ａ」または「ａｎ」という用語は、特許文書において一般的であるように、１つまたは２つ以上を含んで使用される。本文書では、「または（or）」は非排他的な「または（or）」を指すのに使用され、したがって、別段の指定のない限り、「ＡまたはＢ」は「ＡであるがＢではない」、「ＢであるがＡではない」、および「ＡでありＢである」ことを含む。

図１ａは、本発明の一実施形態にしたがって、流体のウィッキングのための殺菌性複合材料１００の断面図を説明する。本発明の殺菌性複合材料は、殺菌特性を示すように、全体または一部として、生理用ナプキン、タンポン、トイレ用付属品、おむつ、サニタリーワイプ、手術衣、手術用手袋、外科用スクラブ、マットレスカバー、寝具類、寝具用シーツおよび枕カバー、手術室カバー、病院用診察台カバー、病院用生物廃棄物処理袋、病院用カーテン、空調用フィルター、水用フィルター、フェイスマスク、肉の貯蔵およびパッキング材料、ならびに当業者に理解されているような他の製品の１つまたは複数において使用することができる。

殺菌性複合材料１００は、第１の層１０２、第２の層１０４、および中間層１０６を含み、その中間層１０６は第１の層１０２と第２の層１０４との間に挟まれており、中間層１０６は第１の層１０２および第２の層１０４と連結されて三次元構造体を形成している。一実施形態において、この三次元構造体は、編物構造、織物構造、または不織構造を形成するように、単一材料かまたは材料の組合せで形成させることができる。

一実施形態では、１つまたは複数の材料は、繊維、フィラメント、糸、および布帛、またはその組合せで作ることができる。その材料の例は、合成繊維、天然繊維、またはその組合せ（それだけに限らない）を含むことができる。合成繊維には、例えばアクリル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリアラミド、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、加工ポリエチレンテレフタレート、ポリトリフェニレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、アラミド、メタアラミド、およびその組合せが含まれる。ポリアミドには、例えばナイロン６、ナイロン６．６、およびその組合せが含まれる。一例では、そのポリオレフィンには、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、およびその組合せが含まれる。ポリアラミドには、例えばポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタルアミド、およびその組合せが含まれる。天然繊維には、例えば羊毛、綿、亜麻、レーヨン、ジュート、リンネル、およびそのブレンドが含まれる。

一実施形態において、三次元構造体中の少なくとも１つの層はエラストマー材料から構成され、そのエラストマー材料は、弾性特性を付与させるための、加工糸、加工繊維、多成分糸、多成分繊維、ポリウレタン、および天然ゴムの少なくとも１つを含む。別の実施では、通気性フィルムをその層のいずれか１つにはり付けてその層を完全に覆い、その結果、それは、創傷からの蒸気および大気から創傷への空気などのガス交換のために透過性であるが、外部の水または薬品で創傷が汚れるのを制限するようになる。一例では、三次元構造体の少なくとも１つの層はバイオポリマーから構成されることができ、そのバイオポリマーは、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、およびカプロラクタムからなる群から選択される少なくとも１つを含む。これらのバイオポリマーは明確な生分解性およびバイオ崩壊性（bio disintegration）の作用を有し、これらのポリマーは分解されてモノマー性のものとなり、これらは正常な体の機能で吸収され、排除される。バイオポリマーは、持続的または時間依存的な分解をするように調整することができる。これらの生物活性剤を、バイオポリマーに埋め込んで、生物活性剤の持続的および時間依存的な放出を付与することができる。生物活性剤には、ビタミン、ミネラル、抗炎症剤、抗生物質、消毒剤、止血剤、および鎮痛剤からなる群から選択される少なくとも１つが含まれる。複合材の少なくとも１つの層上へのこれらの生物活性剤の施用は、より速い創傷治癒および栄養物の送達を可能にする。創傷の種類に応じて、生物活性剤の変形体を使用することができる。

さらに、三次元構造体中の各層は１つまたは複数の開口から構成され、その１つまたは複数の開口のそれぞれは、所定のサイズと関連している。織り、編みおよびスペーサー編みの分野の当業者に知られているように、開口の所定のサイズは、織り、編み、およびスペーサー編み工程のインチ当たりのコースおよびインチ当たりのウェールで制御することができる。三次元構造体の１つまたは複数の層のそれぞれにおける１つまたは複数の開口のこの所定のサイズを制御して、流体およびガス（気体）の選択的浸透が可能になるようにする。三次元構造体中の１つまたは複数の開口は、殺菌性複合材料１００に通気性の特徴を付与する。

一実施形態において、その所定のサイズは、三次元構造体の各層中の材料のステッチ／糸密度を調節することによって制御することができる。例えば、殺菌性複合材料１００の各層、すなわち第１の層１０２、第２の層１０４、および中間層１０６は、第１の所定ステッチ／糸密度、第２の所定ステッチ／糸密度、および第３の所定ステッチ／糸密度と関係している。当業者に知られているように、これらの層のステッチ／糸密度は、織りの工程、編みの工程、スペーサー編みおよび不織工程において制御することができる。一例では、製造の技術が、編み、スペーサー編み、および織りの１つである場合、第１の所定ステッチ／糸密度は、インチ当たり２０コース〜インチ当たり６０コースおよびインチ当たり２０ウェール〜インチ当たり６０ウェールの範囲であってよい。第２の所定ステッチ／糸密度は、インチ当たり２０コース〜インチ当たり６０コースおよびインチ当たり２０ウェール〜インチ当たり６０ウェールの範囲であってよい。当業者に知られているように、これらの層のステッチ／糸密度は、織りの工程、編みの工程、スペーサー編みの工程および不織工程で制御することができ、第３の所定ステッチ／糸密度は、インチ当たり２０パイルコース〜インチ当たり７０パイルコースおよびインチ当たり３０パイルウェール〜インチ当たり５０パイルウェールの範囲であってよい。一実施形態において、第３の所定ステッチ／糸密度は、第１の所定ステッチ／糸密度および第２の所定ステッチ／糸密度のものより小さい。そうした差次的なステッチ／糸密度は、第１の層１０２および第２の層１０４の少なくとも１つが流体と接触したときの毛細管作用によるウィッキングを可能にする。

さらに、殺菌性複合材料１００の各層、すなわち、第１の層１０２、第２の層１０４、および中間層１０６は、第１の所定厚さ、第２の所定厚さ、および第３の所定厚さと関連している。一実施形態において、少なくとも１つの層は、三次元構造体において隣接層より厚い所定厚さを有する。例えば、第３の所定厚さは、第１の所定厚さおよび第２の所定厚さより厚くてよい。一例では、第１の所定厚さは、１００μｍ〜１０００μｍの範囲にある。第２の所定厚さは、１００μｍ〜１０００μｍの範囲にあり；第３の所定厚さは、６００μｍ〜６０００μｍの範囲にある。そうした中間層１０６における厚さの増大は、層の中においてステッチ／糸密度の勾配をもたらして、ウィッキング作用を高めることができる。本発明での一例では、９０％の加工ポリエチレンテレフタレートと１０％のポリウレタンとの混合物を使用して、複合材料１００を、第１の層については厚さ２００μｍ、第２の層については厚さ２００μｍ、および第３の層については厚さ７００μｍでスペーサー編みをした。その例では、スペーサー編み工程では、第１の層および第２の層についてインチ当たり４６コースおよびインチ当たり４２ウェールを使用し、第３の層についてインチ当たり２０コースおよびインチ当たり２０ウェールを使用した。

さらに、説明したような表面部分の増大は、増大した表面部分と結合する殺菌剤の濃度をより高くすることができる。一例では、殺菌剤は一般式−Ｉ

（式中、
Ｒ^１＝水素および／またはＣ_１〜Ｃ_４アルキルであり；
Ｒ^２＝Ｃ_１〜Ｃ_８炭素原子を有する二価炭化水素基であり；
Ｒ^３＝水素またはＣ_１〜Ｃ_４アルキルであり；
Ｒ^４＝水素またはＣ_１〜Ｃ_１０アルキルであり；
Ｒ^５＝Ｃ_８〜Ｃ_２２飽和または不飽和炭化水素基であり；
Ｘ＝アルキルハライドである）
で表される。

一実施形態において、殺菌剤は、３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ−オクタデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリド、３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ−テトラデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリド、３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチルアンモニウムクロリド、３−（トリヒドロキシシリル）プロピル−Ｎ−オクタデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリドの１つである。一例では、殺菌剤は好ましくは３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ−テトラデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリドである。

殺菌剤を、殺菌性複合材料１００構造体と結合させるために使用するステップをここで説明する。複合材料１００を、式１で表されるような殺菌性化合物を用いて、それを前記殺菌性化合物の溶液にパディングすることによって処理する。ここで、殺菌性化合物は溶質であり、溶媒は、殺菌性化合物の溶解特性に応じて適切に選択される。選択される溶媒は、脱塩／殺菌水、適切なアルコール、例えばエタノール、メタノール、イソプロパノール、メチルトリグリコール、ｐＨ緩衝酢酸／酢酸ナトリウム、および有機酸、例えばギ酸、クエン酸または酢酸のうちの、１つまたはその混合物であってよい。溶液濃度は一般に、殺菌性複合材料１００の重量に対して０．０５％〜２．５％の範囲である。これはさらに、三次元構造体を構成するポリマーの種類、ならびに反応に利用できるその表面部分に関する三次元構造体の厚さおよび種類に依存し得る。本発明における一例では、メチルトリグリコール（ＣＨ_３（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_３−ＯＨ）と水との混合物を、殺菌剤として使用される殺菌性化合物３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ−テトラデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリドに適した溶媒として使用した。その例では、パディング浴中の殺菌性化合物の濃度は、殺菌性複合材料１００の重量に対して１．００％の濃度で保持した。

当業者に知られているように、溶液を、ステンターのようなパディング装置の処理浴に取り、その複合材料を、所定の速度で殺菌性化合物の浴を通過させる。その速度は、その化合物を浴から複合材料へ移行させるために、浴中での滞留時間量が３〜１０秒間の範囲となるように最適化する。パディング浴中での殺菌性化合物の濃度は、この工程を通して、殺菌性複合材料１００の重量に対して０．０５％〜５％（ｗ／ｗ）の範囲で保持する。この工程は、複合材料１００を構成する層中でコーティングが確実に均一になるようにする。

浴中の複合材料１００の滞留量は、複合材料１００の３つの層の密度および厚さに応じて調節される。その例では、それを３秒間保持した。三次元構造体から過剰量の殺菌剤を除去するために、三次元構造体を、パディングニップを形成するパディングローラーでさらに圧搾する。この処理の後、コーティングされた複合材料を、この工程において使用する溶媒に応じて１００℃〜１６０℃に保持された乾燥温度で、乾燥工程を通過させる。

最終ステップは、架橋を促進してポリマーを形成させる硬化ステップである。この硬化温度は、前のステップの乾燥温度に応じて、硬化温度を、乾燥温度より確実に３０℃〜４０℃高くしながら、１５０℃〜２００℃の範囲とする。この架橋により、ここで殺菌性成分は複合材料１００の一体部分となる。この硬化段階において、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ縮合部分の形成は、個々に分散している殺菌性化合物部分を互いに結合させる。これらの部分の一部は、布帛材料とのそれらの−Ｓｉ−Ｏ結合を有しており、したがって、架橋した化合物ポリマーは、複合材料１００に結合して保持される。この例では、−Ｓｉ−Ｏの結合は、編まれた複合材料１００の布帛に対してである。別の実施形態では、説明する殺菌性溶液の施用は、複合材料１００の両側に均一に噴霧し、次いで乾燥および硬化工程を実施することができる。

本明細書で説明する殺菌性複合材料１００は、グラム陽性菌、グラム陰性菌、ウイルス、および菌類の１つまたは複数によって引き起こされる創傷を治療するために使用することができる。グラム陽性菌には、Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ耐性Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ Ａｕｒｅｕｓ（ＭＲＳＡ）が含まれる。殺菌性複合材料１００は、空気、水、およびミルクからなる流体の少なくとも１つを滅菌するためのフィルターとして使用することもできる。

説明する態様は、当業者によって理解されるように、いくつかの製品の全部としてまたは一部において使用することができる。本発明の一実施形態にしたがって、ここで創傷治癒を促進するための創傷被覆材の全体または一部としての、説明する医療用製品の使用を、図１ｂで説明する。本出願のための創傷被覆材料は、創傷、例えばやけど、褥瘡、穿刺、潰瘍、擦過傷（abrasion）、切創（cut）、切開創（incision）、床擦れを含む擦れ（sore）、および皮膚上の縫合処置された部分（それだけに限らない）を含む任意の種類の創傷への直接的な曝露に適した材料を意味する。

一実施形態において、図１ｂに記載したように、殺菌性複合材料１００の第１の層１０２が創傷１５２を覆って置かれるように、殺菌性複合材料１００を皮膚１５４上に貼り；第２の層１０４は大気に対して透過性である。創傷１５２は、いくつかの微生物のための栄養物媒体として働く浸出液を含む可能性がある。したがって、浸出液の管理は、創傷治癒プロセスのために特に役立つ可能性がある。

創傷上に殺菌性複合材料１００を配置すると、浸出液は、第１の層１０２中にある１つまたは複数の開口を通して、創傷１５２表面から殺菌性複合材料１００の次の層へウィッキングしていく。毛細管作用によるそうしたウィッキング効果は、殺菌性複合材料１００の続く各層の中での差次的なステッチ／糸密度によって発揮される。創傷の水分が第１の層１０２からウィッキングし、殺菌性複合材料１００の次に続く層に送られるそうした工程は、創傷１５２上に無菌環境を生み出し、それによって微生物の成長を防止する。浸出液は、簡単な蒸発によって、周囲条件で蒸発し乾燥できるようになる。

さらに、殺菌性複合材料１００の各層は、殺菌性複合材料１００の各層中の１つまたは複数の開口の存在のため、ガス（気体）に対して浸透性である。したがって、第２の層１０４からの空気は中間層１０６および第１の層１０２を通過して創傷を受けた組織へ進む。これは、創傷を受けた組織への効果的な酸素の空気循環を可能にし、それによって創傷１５２の治癒が可能になる。その上、殺菌性複合材料１００中の各開口の所定のサイズは、創傷から大気１５０への蒸気１５６の通過を可能にするように制御される。

さらに、殺菌性複合材料１００の各層中に取り込まれた殺菌剤は、浸出液中に存在する微生物の細胞膜を破壊し、それによって、微生物の増加を防止することによって、その成長を制御することができる。一例では、殺菌性複合材料１００中に取り込まれた殺菌剤は、溶出しない形で殺菌性複合材料と結合する。溶出しないということは、殺菌性などの特定の効果に関与する薬剤が創傷被覆材内に固定され、水性流体、月経血液、体液、唾液、血液、尿、または創傷浸出液に曝露された場合に、溶出しないことを意味する。本発明における殺菌剤のそうした非溶出性の特徴は、創傷のより速い治癒を促進し、また、薬物耐性病原菌の発生も防止する。さらに、殺菌性複合材料１００中に組み込まれた殺菌剤は、外部環境からの酸素の循環の際に、創傷を受けた組織に入る任意の病原体に殺菌効果を付与し、それによって、創傷のより速い治癒を促進することもできる。

図２は、殺菌剤の例を示す図である。この図の２００において、ケイ素原子が、他の３つの加水分解性基と結合しているのが分かる。これらの加水分解性基は、加水分解されると、その有機官能基がシラノールへ転換され；生成したシラノールはお互いに（ホモ重合）、および殺菌性複合材料１００と化学結合する。分子がホモ重合した後、これは殺菌性複合材料１００の一体的で恒久的な部分となる。一例では、殺菌剤は繊維の官能基と共有結合して非溶出特性を付与する。ホモ重合したシラノールの複合材料との結合と有機シラン基の強い共有結合のこの二重のプロセスは、強力な結合を確実なものにし、これは、殺菌剤の溶出を防止し、また、スーパーバグの発生も防止することによって、創傷治癒プロセスを促進させるのに特に助けとなり得る。さらに、これは、殺菌活性を付与するために必要となる、正に帯電した窒素および長い分子鎖２０４を含む。

図３ａは、一実施形態による、正に帯電した窒素塩基の方へ引っ張られている病原体を説明する。殺菌剤は、正に帯電した窒素原子を含む。この帯電は、長い分子鎖２０４の構造と一緒になって、それと接触するすべての病原体の細胞膜を突き刺す刀のような役割を果たし、それによって病原体を死滅させる。当業者に知られているように、その細胞膜の損傷は、式−１で表される殺菌性化合物に殺菌特性を付与する。この帯電の効果は、グラム陽性の病原菌とグラム陰性の病原菌の両方の細胞膜電位と協働して作用し、それによって、細胞膜電位を効果的に変化させて、膜の破壊を引き起こす。これは、病原体の死を引き起こすことになる、病原性流体の電解質平衡異常をもたらす。

図３ｂは、一実施形態による、細胞膜病原体の破壊を説明する。上記した病原体の細胞膜の破壊は、脂肪族鎖の電荷および長さに基づく物理的プロセスであり、化学的プロセスではないことに留意することができる。したがって、殺菌剤は反応において消費されず、結果として殺菌剤は枯渇せず、微生物成長を制御し続ける。そうした現象は創傷治癒に特に役に立ち、殺菌性複合材料１００は、それが取って代わられるまで、相対的に長期間使用することができる。

本発明による殺菌剤は、種々の微生物、特にＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ、Ｙｅｒｓｉｎｉａ、Ｖｉｂｒｉｏ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ、Ｃａｎｄｉｄａ等；より具体的には、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｆａｅｃａｌｉｓ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｓｐ．、Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ、Ｖｉｂｒｉｏ ｐａｒａｈａｅｍｏｌｙｔｉｃｕｓ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓおよびＣａｎｄｉｄａ ｓｐ．に対して高い殺菌活性を有している。種々の病原性微生物に対する殺菌活性を判定するために、以下の試験を実施した。

（実施例１）
殺菌活性の判定 ＢＳ ＥＮ ＩＳＯ２０６４５：２００４
すべてのアッセイにおいて使用した微生物は、標準にしたがって選択されたＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ（ＡＴＣＣ３６５８）およびＫｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ（ＡＴＣＣ４３５２）であった。殺菌活性の定性的判定を、ＩＳＯ２０６４５：２００４のプロトコールに基づいて行った。ＩＳＯ２０６４５：２００４の方法では、布地サンプルを２つの寒天層の間に置いた。下層は１０±０．１ｍｌの栄養物寒天を含み、上層は２．０×１０^８ｃｆｕ／ｍｌのＫｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅおよび３．５×１０^８ｃｆｕ／ｍｌのＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓを含む５±０．１ｍｌの栄養物寒天を有した。前のＮＢ種菌からもたらされた細菌を、３７±２℃で２４ｈインキュベートした。以下の表（表１）は、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａ（ＡＴＣＣ４３５２）およびＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ（ＡＴＣＣ３６５８）に対する殺菌性複合材料１００の殺菌効果の結果を説明する。

採取サンプル量：一覧表からの各細菌について２．５±０．５ｃｍ円形見本。特定のサンプルを曝露したとき、細菌コロニーサイズの有意な減少があったと推定される。したがって、殺菌性複合材料は、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａ（ＡＴＣＣ４３５２）およびＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ（ＡＴＣＣ３６５８）に対して良好な殺菌効果を示していることが理解される。

（実施例２）
所定の時間間隔後の殺菌性防腐剤の有効性
さらに、創傷治癒における殺菌性複合材料１００の有効性を、米国薬局方殺菌有効性試験（ＵＳＰ５１）にしたがって試験する。この試験は、病原体を死滅させるために、または病原体の成長を少なくとも７日間阻止するために、殺菌性複合材料１００において使用される殺菌剤、すなわち１−テトラデカンアミニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］の能力をチェックするために実施する。殺菌性試験は、以下の表２に示す異なる５つの病原体で実施した。

上記表において、１列目は様々な微生物を示し、２列目は試験のために取った種菌の濃度を示す。播種した試験産物を７日間インキュベートした後、すべての試験微生物が、上記表で示したように死滅しているのが観察された。言い換えれば、上記表は、創傷を、感染症のリスクなしで、創傷の種類に応じて、殺菌性複合材料１００を使用して２８日間、被覆材でケアをしない（unattended）で理論的には放置して置くことができることを意味すると解釈し得る。これは、患者が被覆材を毎日替えないですむという快適さを提供する。

（実施例３）
標準規格ＡＳＴＭ６３２９−９８による、微生物の死滅率パーセンテージの決定
ＡＳＴＭ６３２９−９８試験を、静的環境室を使用して、微生物成長をサポートする屋内材料の能力を評価する方法を開発するための標準ガイド（Standard Guide for Developing Methodology for Evaluating the Ability of Indoor Materials to Support Microbial Growth Using Static Environmental Chambers）にしたがって実施した。使用した試験菌株は、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ Ａｕｒｅｕｓ ＡＴＣＣ１２６００（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ ＡＴＣＣ１２６００）、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ Ｃｏｌｉ ＮＣＩＭ２０６５（Ｅ．Ｃｏｌｉ ＮＣＩＭ２０６５）、Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ Ａｕｒｅｕｓ（ＭＲＳＡ−ＡＴＣＣ４３３００）である。結果を一定間隔で評価し、以下の表３および表４として一覧表にする。

（実施例４）
殺菌性複合材料での阻害のゾーンの試験
殺菌性複合材料を、Ｅ．ｃｏｌｉ（ＡＴＣＣ２５９２２）、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ（ＡＴＣＣ２５９２３）、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（ＡＴＣＣ９０２７）およびＣ．ａｌｂｉｃａｎｓ（ＡＴＣＣ９００２８）に対して三連で試験した。試験材料を１２ｍｍ径のディスクとしてカットし、１００μｌの約１０^８ＣＦＵ／ｍｌの各細菌菌株を延ばした９０ｍｍ寒天プレート上に置き、３７±１℃で２４時間インキュベートした。陰性対照のため、抗生物質を含まない濾紙ディスクを使用した。ディスク周りの阻害のゾーン（半径ｍｍ）を、透明定規を用いて測定した。この試験の結果を、以下の表５として一覧表にする。

２４時間後、ディスクを栄養ブロスに移し、次いでこれを３７±１℃で２４時間さらにインキュベートした。ブロス内容物を栄養寒天プレートに置いて、細菌の菌叢上に終夜残留した結果としての、ディスク上に存在する病原菌の残留率を測定した。生存率を、［試験物質中のＣＦＵの数（／ｍｌ）／対照物質中のＣＦＵの数（／ｍｌ）］として計算した。死滅率を１００−残留率として計算した。結果を、以下の表６として一覧表にする。

結果は、試験品目、すなわち殺菌性複合材料）は、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａおよびＣ．ａｌｂｉｃａｎｓについて有意な阻害のゾーン（ＺＯＩ）を示したが、Ｅ．ｃｏｌｉおよびＳ．ａｕｒｅｕｓについては有意なＺＯＩを示さなかったという結論である。さらに、残りの品目は、ＺＯＩアッセイのディスクのブロス中への２４時間連続した移送のもとで、試験微生物の成長阻害を示した。その効果は、標準的基準薬物のシプロフロキサシンで観察されたものに匹敵するものであった。

（実施例５）
バイオフィルム防止および破壊（disruption）に対する殺菌性複合材料の効果
殺菌性複合材料の１５ミリメートル（ｍｍ）ディスクをカットし、トリプシン大豆ブロス（ＴＳＢ）中に約１０^８ＣＦＵ／ｍｌのＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａおよびＳ．ａｕｒｅｕｓをそれぞれ含む２４ウェルプレートに置き、バイオフィルム防止アッセイのために３７±１℃でインキュベートした。同様に、殺菌性複合材料の１５ミリメートル（ｍｍ）ディスクをカットし、ＴＳＢ中でそれぞれＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａおよびＳ．ａｕｒｅｕｓの終夜成長させた培養物を含む２４ウェルプレートに置き、破壊アッセイのために３７±１℃で２４時間さらにインキュベートした。

さらに、防止アッセイと破壊アッセイとの両方のために、平らな濾紙ディスクを、トリプシン大豆ブロス（ＴＳＢ）中に約１０^８ＣＦＵ／ｍｌの上記細菌を含む培養管理（Ｃ）ウェル中に置いた。インキュベーション後、内容物を取り出し、リン酸緩衝液（ｐＨ７．２）で４回洗浄した。５００μｌの０．１％クリスタルバイオレット染料を各ウェルに加え、室温で２０分間インキュベートし、洗浄し乾燥させた。続いて、２％酢酸を補足した５００μｌのエタノールを、３０分で各ウェルに加えた。染色された付着バイオフィルムの光学密度（ＯＤ）を、Ｔｅｃａｎプレートリーダーを使用して、５７０ｎｍの波長で得た。各アッセイにおける阻害率を対照と比較して計算した。ここで、結果を表７に一覧表にする。

結果は、殺菌性複合材料は、参照標準に匹敵して、Ｓ．ａｕｒｅｕｓおよびＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａによって引き起こされるバイオフィルムの形成を防止するという結論である。さらに、結果は、殺菌性複合材料は、参照標準と同様に、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａによって引き起こされた形成バイオフィルムを破壊するが、それは、Ｓ．ａｕｒｅｕｓによって形成されたバイオフィルムに対しては穏やかな効果であるということも示している。

（実施例６）
殺菌性複合材料との接触についての殺菌効果の速度
簡単に説明すると、殺菌性複合材料１５ミリメートル（ｍｍ）ディスクをカットし、栄養ブロス中に約１０^８ＣＦＵ／ｍｌのＳ．ａｕｒｅｕｓ（ＡＴＣＣ２５９２３）およびＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（ＡＴＣＣ９０２７）をそれぞれ含む２４ウェルプレートに置き、３７±１℃でインキュベートした。ＣＦＵ列挙のために、１、５、１５、３０、および６０分間の間隔で、ブロスサンプルを抜き出し、栄養物寒天プレートに播種し、３７±１℃で２４時間インキュベートした。２つの参照標準（参照−１および参照−２）［参照−１：参照標準−Ｉは非シロキサンベースのＱＡＳを結合された綿ガーゼ材料である試験材料を含み、参照−２：参照標準−ＩＩは活性構成要素として銀を有する試験材料を含む。試験品目は「殺菌性複合材料」を指す］および１μｇ／ディスクのシプロフロキサシンを含むディスク。結果を、経時的な回収率として表８および表９に一覧表にする。生存率を、試験物質中のＣＦＵの数（／ｍｌ）／対照物質中のＣＦＵの数（／ｍｌ）として計算した。死滅率を１００−残留率として計算した。
S. aureus (ATCC 25923)

P. aeruginosa (ATCC 9027)

試験品目、すなわち殺菌性複合材料は、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａとＳ．ａｕｒｅｕｓの両方の成長の急速な阻害を示した。Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに対する死滅速度は参照標準に匹敵する一方（図４）、Ｓ．ａｕｒｅｕｓに対する死滅速度は参照標準の１つを凌いでいる（図５）。図４および図５は、成長の阻害を、未処置対照群と比較してＹ軸にパーセンテージとして示す。Ｘ軸は、図４および図５についての本試験における時間基準を示す。

（実施例６）
インビボでの創傷治癒アッセイ
６〜８週齢のスプラーグドーリーラットを、表１０に一覧表にしたように、種々の処置群にランダムに分配した。各群は４匹の動物を含んだ。動物の背面皮膚の毛を剃り、麻酔下で、約２ｓｑ．ｃｍの面積創傷を、動物の脱毛した背面胸部上に施した。疼痛と苦痛を最小限にするために、鎮痛剤（Ｓ．Ｃ．経路でケトプロフェン５ｍｇ／ｋｇ）を与えた。動物を個別に収容した。次いで、創傷被覆材料を、創傷が生じて４時間以内に、各動物に適用した。臨床的兆候および死亡数について、動物を毎日観察した。週に１回、それらの体重を記録した。０、７、１４および２８日目に、割り当てられた動物から被覆材を取り外し、創傷収縮の程度を記録した。創傷治癒のパーセンテージを、各処置群内で、０日目の創傷の程度と比較して計算した。皮膚は正常な細菌フローラを含むので、創傷における感染の程度も監視した。

試験は、切除創傷に感染の外部導入が施されていいない場合、切除創傷にＳ．ａｕｒｅｕｓ感染の外部導入が施されている場合、および、切除創傷にＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ感染の外部導入が施されている場合で実施した。上記した３つすべての条件のもとで、試験品目、すなわち殺菌性複合材料は、創傷収縮に関して最も近い参照標準に対して、およそ２倍速く創傷を治癒させることを観察した。また、試験品目は、創傷の部位での感染の量を、７、１４、および２８日目までに、最も近い参照標準より数倍良好に低減させる。図面の図６ａ、図６ｂ、および図６ｃは、定量的単位のコロニー形成単位（ＣＦＵ）で表わされる死滅表示で、殺菌性複合材料の殺菌作用を示す。当技術分野で知られているこの測定単位は、殺菌効果を概算する対数表現である。図６ａは、１日目の綿棒サンプルを使用して、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関して感染を伴わない切除創傷についての、１日目の評価での概算について説明する。図６ｂは、１日目の綿棒サンプルを使用して、Ｓ．ａｕｒｅｕｓに関する感染を伴った切除創傷についての、１日目の評価での概算について説明する。図６ｃは、１日目の綿棒サンプルを使用して、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに関する感染を伴った切除創傷についての、１日目の評価での概算について説明する。同様に、図７ａ、図７ｂおよび図７ｃは、７日目での定量的殺菌作用を説明し、図８ａ、図８ｂおよび図８ｃは、２８日目での定量的殺菌作用を説明する。

図９ａは、対照および創傷被覆材の２つの参照標準ならびに本発明での創傷被覆材を用いて、何ら病原菌の感染なしで、この殺菌性複合材料で手当てした切除創傷およびその収縮の７日目の図的表示である。図９ｂは、対照、２つの参照標準および本発明での創傷被覆材を用いて、何ら病原菌の感染なしで、感染についての７日目の後での創傷収縮での定量的概算を示す。図１０ａおよび図１０ｂは、７日目の後でのＳ．ａｕｒｅｕｓによる感染について同様に説明する。図１１ａおよび図１１ｂは、７日目の後でのＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａによる感染について同様に説明する。同様の仕方で、図１２ａ、図１２ｂ、図１３ａ、図１３ｂ、図１４ａ、および図１４ｂは、１４日目の後の効果を説明する。さらに別の同様の仕方で、図１５ａ、図１５ｂ、図１６ａ、図１６ｂ、図１７ａ、および図１７ｂは２８日目の後の効果を説明する。

（実施例７）
インビトロでの細胞毒性についての試験：直接接触法。
試験において得られた結果にもとづいて、試験品目の殺菌性複合材料は、ＢＡＬＢ／ｃ３Ｔ３細胞系を使用して実施した本試験条件下で、細胞毒性はないと見なされると結論づけられる。

（実施例８）
皮膚感作性試験
試験品目殺菌性創傷被覆材の抽出物は、感作反応を全く示さなかった。したがって、試験品目殺菌性複合材料１００は、本試験条件下で、感作性ではないと結論づけられる。

（実施例９）
ニュージランドウサギでの皮内反応性試験のための試験
試験品目殺菌性創傷被覆材の抽出物は、皮内反応性を全く示さなかった。したがって、試験品目、殺菌性複合材料は、本試験条件下で、ＩＳＯ１０９９３、第１０部：２０１０（Ｅ）の要件に適合すると結論づけられる。

（実施例１０）
スイスアルビノマウスでの急性全身毒性試験のための試験。
試験品目殺菌性複合材料の抽出物は、全身毒性を全く示さなかった。したがって、試験品目殺菌性創傷被覆材は、本試験条件下で、ＩＳＯ１０９９３、第１１部：２００６（Ｅ）の要件に適合すると結論づけられる。

（結論）
上記説明に照らして、当業者はこれらの実施形態の利点を理解する。その一部を以下に挙げる。
１）殺菌性複合材料１００は、殺菌特性を示すように、空気生理用ナプキン、タンポン、トイレ用付属品、おむつ、サニタリーワイプ、手術衣、手術用手袋、外科用スクラブ、マットレスカバー、寝具類、寝具用シーツおよび枕カバー、手術室カバー、病院用診察台カバー、病院用生物廃棄物処理袋、病院用カーテンおよび空調用フィルター、水用フィルター、フェイスマスク、肉の貯蔵およびパッキング材料、ならびに当業者に理解されているような他の製品などの様々な製品において使用することができる。
２）これらの実施形態の殺菌性複合材料１００は、創傷被覆材において全体としてまたはその一部として使用した場合、外部病原体による創傷の汚染を回避する。
３）これらの実施形態の殺菌性複合材料１００は、創傷被覆材において全体としてまたはその一部として使用した場合、浸出液中に存在する病原体を死滅させ、それによって、相対的に長時間、感染を予防する。
４）これらの実施形態の殺菌性複合材料１００は、創傷被覆材において全体としてまたはその一部として使用した場合、三次元構造体における高い差次的なステッチ／糸密度のため、浸出液が創傷からウィッキングして離れるのを容易にし、簡単な蒸発法によってそれを乾燥させる。
５）これらの実施形態の殺菌性複合材料１００は、創傷被覆材において全体としてまたはその一部として使用した場合、創傷周りの空気循環を可能にし、それによって、組織への酸素供給による創傷のより速い治癒を容易にする。
６）これらの実施形態の殺菌性複合材料１００は、創傷被覆材において全体としてまたはその一部として使用した場合、非溶出特性を有する結果として、創傷被覆材としての使用期間全体にわたって実質的な活性濃度を提供する。また、殺菌性構成要素の溶出に起因して、殺菌成分の活性濃度が閾値を下回り、病原体が形質転換してその薬物を無効性にするそれ自体の保護機序を発現する場合に起こる、病原体による漸進的な薬物耐性が構築されないことも確認される。
７）これらの実施形態の殺菌性複合材料１００は、創傷被覆材において全体としてまたはその一部として使用した場合、２８日間、病原体の成長をさせないことについてのＵＳＰ５１バリア試験に合格する。言い換えれば、殺菌性複合材料１００を被覆材用に２８日間使用して、何ら感染症のリスクなしで、創傷の種類に応じて、創傷を理論的に、放置して置くことができる。

上記で説明したプロセスの一部は一連のステップとして説明されているが、これは例示のためだけになされていることに留意すべきである。したがって、一部のステップを追加し、一部のステップを省くことができ、それらのステップの順番を配列し直すか、一部のステップを同時に実施することができることを考慮されたい。

特定の実施形態例を参照して実施形態を説明してきたが、本明細書で説明するシステムおよび方法の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に様々な改変および変更を加えることができることは明らかである。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく、例示と見なされるものである。

上記説明を読めば、多くの本発明の変更形態および改変形態は、当業者に疑いなく明らかになるであろう。本明細書で使用した語句または用語は、説明のためのものであり、限定的なものではないことを理解されたい。上記説明は多くの仕様を含むが、これらは、本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではなく、個人的に好ましい本発明の実施形態のいくつかの例示を単に提供するものであることを理解すべきである。

したがって、本発明の範囲は、示された実施例によってより、むしろ、添付の特許請求の範囲およびそれらの法律的均等物によって決定されるべきである。

Claims (29)

1. 第１の所定厚さおよび第１の所定ステッチ／糸密度を有する第１の層（１０２）と；
   第２の所定厚さおよび第２の所定ステッチ／糸密度を有する第２の層（１０４）と；
   第３の所定厚さおよび第３の所定ステッチ／糸密度を有する中間層（１０６）とを含む殺菌性複合材料（１００）であって、
   前記中間層が前記第１の層と前記第２の層との間に挟まれており、前記中間層が前記第１の層および前記第２の層と連結されて三次元構造体を形成しており、前記三次元構造体中の各層が複数の開口を有しており；
   前記三次元構造体中の少なくとも１つの層が、表面部分を増大させるためのマイクロファイバーおよびナノファイバーの少なくとも１つを含み、増大した前記表面部分が、殺菌剤が化学結合して殺菌活性を付与できるようにする、殺菌性複合材料（１００）。
2. 前記第１の所定厚さが１００μｍ〜１０００μｍの範囲にある、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
3. 前記第２の所定厚さが１００μｍ〜１０００μｍの範囲にある、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
4. 前記第３の所定厚さが６００μｍ〜６０００μｍの範囲にある、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
5. 前記第３の所定ステッチ／糸密度が、前記第１の所定ステッチ／糸密度および前記第２の所定ステッチ／糸密度より小さいことにより、前記第１の層（１０２）および前記第２の層（１０４）の少なくとも１つが流体と接触したときの毛細管作用によるウィッキングを可能にする、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
6. 前記流体が生体液である、請求項５に記載の殺菌性複合材料（１００）。
7. 前記三次元構造体中の各層が、流体および気体に対して選択的に透過性である、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
8. 前記三次元構造体中の各層が、織物構造、編物構造、および不織構造の１つによって少なくとも形成される、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
9. 前記三次元構造体中の各層が、天然繊維、合成繊維、および再生繊維からなる群から選択される少なくとも１つの材料から構成され、好ましくは、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、ポリウレタン、再生セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリトリフェニレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、アラミド、メタアラミド、ナイロン６、ナイロン６．６、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタルアミド、天然ゴム、羊毛、綿、亜麻、レーヨン、ジュート、およびリンネルからなる群から選択される少なくとも１つの材料から構成される、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
10. 前記三次元構造体中の少なくとも１つの層が、加工糸／繊維、多成分糸／繊維、ポリウレタン、および天然ゴムからなる群から好ましくは選択される、エラストマー材料から構成されることにより弾性特性を付与する、請求項９に記載の殺菌性複合材料（１００）。
11. 表面部分と結合している前記殺菌剤が、式１の化合物
    

    

    （式中、
    Ｒ^１は、水素またはＣ_１〜Ｃ_４アルキルから独立に選択され；
    Ｒ^２は、Ｃ_１〜Ｃ_８炭素原子を有する二価炭化水素基であり；
    Ｒ^３は、水素またはＣ_１〜Ｃ_４アルキルから独立に選択され；
    Ｒ^４は、水素またはＣ_１〜Ｃ_１０アルキルから独立に選択され；
    Ｒ^５は、Ｃ_８〜Ｃ_２２飽和または不飽和炭化水素基であり；
    Ｘは、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻、ＯＨ⁻、ＨＣ０_３ ⁻、ＣＯ_３ ^２−からなる群から選択される対アニオンである）
    である、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
12. 前記殺菌剤が、３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ−オクタデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリド、３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ−テトラデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリド、３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチルアンモニウムクロリド、３−（トリヒドロキシシリル）プロピル−Ｎ−オクタデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリドからなる群から選択される１つであり、好ましくは３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ−テトラデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリドである、請求項１１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
13. 創傷被覆材の全体または一部において使用される、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
14. グラム陽性菌、グラム陰性菌、ウイルス、および菌類の１つまたは複数によって引き起こされた創傷を治療するのに使用するための、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
15. 空気、水、およびミルクからなる流体の少なくとも１つを滅菌するフィルターとして使用するための、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
16. 生理用ナプキン、タンポン、トイレ用付属品、おむつ、サニタリーワイプ、手術衣、手術用手袋、外科用スクラブ、マットレスカバー、寝具類、寝具用シーツおよび枕カバー、手術室カバー、病院用診察台カバー、病院用生物廃棄物処理袋、病院用カーテン、空調用フィルター、フェイスマスク、肉の貯蔵およびパッキング材料の１つまたは複数の、全体または一部において使用するための、請求項１に記載の殺菌性複合材料（１００）。
17. 一部または全体に殺菌性複合材料を含む創傷被覆材（１５０）であって、前記創傷被覆材が：
    第１の所定厚さおよび第１の所定ステッチ／糸密度を有し、創傷と接触する第１の層（１０２）と；
    第２の所定厚さおよび第２の所定ステッチ／糸密度を有し、大気に対して透過性である第２の層（１０４）と；
    第３の所定厚さおよび第３の所定ステッチ／糸密度を有する中間層（１０６）とを含み、
    前記中間層が、前記第１の層と前記第２の層との間に挟まれており、前記中間層が前記第１の層および前記第２の層と連結されて三次元構造体を形成しており、前記三次元構造体中の各層が複数の開口を有しており；
    前記三次元構造体中の少なくとも１つの層が、表面部分を増大させるためのマイクロファイバーおよびナノファイバーの少なくとも１つを含み、増大した前記表面部分が、殺菌剤が結合して殺菌活性を付与できるようにする、創傷被覆材（１５０）。
18. 前記第１の所定厚さが、１００μｍ〜１０００μｍの範囲にある、請求項１７に記載の創傷被覆材（１５０）。
19. 前記第２の所定厚さが、１００μｍ〜１０００μｍの範囲にある、請求項１７に記載の創傷被覆材（１５０）。
20. 前記第３の所定厚さが、６００μｍ〜６０００μｍの範囲にある、請求項１７に記載の創傷被覆材（１５０）。
21. 前記第３の所定ステッチ／糸密度が、前記第１の所定ステッチ／糸密度および前記第２の所定ステッチ／糸密度より小さいことにより、創傷（１５２）からの浸出液と接触したときの毛細管作用によるウィッキングを可能にする、請求項１７に記載の創傷被覆材（１５０）。
22. 前記三次元構造体中の各層が、創傷（１５２）からの体液および気体に対して選択的に透過性である、請求項１７に記載の創傷被覆材。
23. 前記三次元構造体中の各層が、織物構造、編物構造、および不織構造の１つによって少なくとも形成される、請求項１７に記載の創傷被覆材（１５０）。
24. 前記三次元構造体中の各層が、天然繊維、合成繊維、および再生繊維からなる群から選択される少なくとも１つの材料から構成され、好ましくは、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、ポリウレタン、再生セルロース、ポリアクリロニトリル、加工ポリエチレンテレフタレート、ポリトリフェニレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、アラミド、メタアラミド、ナイロン６、ナイロン６．６、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタルアミド、天然ゴム、羊毛、綿、亜麻、レーヨン、ジュート、およびリンネルからなる群から選択される少なくとも１つの材料から構成される、請求項１７に記載の創傷被覆材（１５０）。
25. 前記三次元構造体中の少なくとも１つの層がバイオポリマーから構成され、前記バイオポリマーが、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、およびカプロラクタムからなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項１７に記載の創傷被覆材（１５０）。
26. 前記三次元構造体中の少なくとも１つの層に、生物活性剤が組み込まれて、前記生物活性剤の持続した時間放出を付与し、前記生物活性剤が、ビタミン、ミネラル、抗炎症剤、抗生物質、消毒剤、止血剤、および鎮痛剤からなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項２５に記載の創傷被覆材（１５０）。
27. 前記三次元構造体中の少なくとも１つの層がエラストマー材料から構成され、前記エラストマー材料が、弾性特性を付与するための、加工糸／繊維、多成分糸／繊維、ポリウレタン、および天然ゴムからなる群から選択される、請求項１７に記載の創傷被覆材（１５０）。
28. 増大した前記表面部分と結合している前記殺菌剤が、式Ｉの化合物
    

    

    （式中、
    Ｒ^１＝水素および／またはＣ_１〜Ｃ_４アルキルであり；
    Ｒ^２＝Ｃ_１〜Ｃ_８炭素原子を有する二価炭化水素基であり；
    Ｒ^３＝水素またはＣ_１〜Ｃ_４アルキルであり；
    Ｒ^４＝水素またはＣ_１〜Ｃ_１０アルキルであり；
    Ｒ^５＝Ｃ_８〜Ｃ_２２飽和または不飽和炭化水素基であり；
    Ｘ＝アルキルハライドである）
    である、請求項１７に記載の創傷被覆材（１５０）。
29. 前記殺菌剤が、３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ−オクタデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリド、３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ−テトラデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリド、３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチルアンモニウムクロリド、３−（トリヒドロキシシリル）プロピル−Ｎ−オクタデシル−Ν，Ν−ジメチルアンモニウムクロリドからなる群から選択される１つであり、好ましくは３−（トリメトキシシリル）プロピル−Ｎ−テトラデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムクロリドである、請求項２８に記載の創傷被覆材（１５０）。

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