JP2023503621A - 抗菌性整形外科インプラントを形成するためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
本開示は、整形外科インプラント上の細菌増殖を防止するのに十分な外面上の表面積濃度で気化可能な抗菌剤を含むインプラントの外面上に抗菌コーティングを有する抗菌性整形外科インプラントのためのシステム、製造方法、及び包装構成を対象とし、整形外科インプラントの周りの臨床的な有効阻止帯を更に提供することができる。特定の実施形態では、容器、気化可能な抗菌剤のリザーバ、及び整形外科インプラントは、最大200℃の温度範囲で熱的に安定したままであるように構成されている。
Description
本開示は、整形外科インプラント上の細菌増殖を防止するのに十分な外面上の表面積濃度で気化可能な抗菌剤を含むインプラントの外面上に抗菌コーティングを有する抗菌性整形外科インプラントのためのシステム、製造方法、及び包装構成を対象とし、整形外科インプラントの周りの臨床的な有効阻止帯を更に提供することができる。
多くの個人は、整形外科的外傷又は関節置換手技の結果として、毎年整形外科手術インプラントを受ける。米国では、American Academy of Orthopedic Surgeonsによれば、毎年、600,000を超える人工膝プロテーゼ及び300,000を超える人工股関節プロテーゼが移植されている。毎年100万人を超える患者が、骨折の治療のために金属インプラントを受けている。インプラント関連感染は、整形外科インプラントに関連する最も深刻な潜在的合併症のうちの1つであり、いくつかの高リスク処置及び患者群では感染率が10%を超える。治療には、感染したインプラントの外科的除去及び抗生物質による長期治療が必要であることが多いため、インプラント関連感染を治療するコストは重要である。
インプラント関連感染は、細菌が手術創傷部位を汚染し、外科インプラントに付着し、増殖し始めるときに引き起こされる。インプラント表面上で増殖する細菌は、バイオフィルムを形成することが多く、このバイオフィルムでは、保護的な細胞外マトリックスを分泌し、代謝活性は有意に低下する。このバイオフィルム表現型は、患者の免疫系及び全身性抗生物質から細菌を保護し、インプラント関連感染の治療を非常に困難かつ高価にする。
インプラント関連感染を防止するための1つの解決策は、細菌の増殖及び付着を防止する方法で外科インプラントの表面を処理することである。細菌がインプラントに付着して増殖することができる前に、手術創傷部位又はインプラント表面上の細菌を死滅させるために抗生物質又は抗菌化合物でコーティングされた外科インプラントが開発されている。例としては、抗菌コーティングされたペースメーカーパウチ(TYRX(商標)Absorbable Antimicrobial Envelope)、整形外科インプラント(ETN PROtect)、外科用グラフト材料(XenMatrix(商標)AB Surgical Graft)、及び縫合糸(VICRYL(登録商標)Plus Antimicrobial Suture)が挙げられる。
抗菌剤の供給源を有する内側パッケージにデバイスを配置し、内側包装を外側包装で覆い、抗菌剤を抗菌剤供給源からデバイスに蒸気移動するのに十分な時間、温度及び圧力条件に及び包装を供することによって、縫合糸などの医療デバイスに気化可能な抗菌剤を蒸気移動するための方法が開示されている(例えば、米国特許第7,513,093号、同第8,112,973号、同第8,133,437号、同第8,156,718号、同第8,668,867号、同第8,960,422号、同第9,044,531号、同第9,149,273号、同第9,474,524号、同第9,597,067号、同第9597072号)。この蒸気移動プロセスは、抗菌剤をポリマー又は紙材料(外科用縫合糸又は包装材料など)に移すのに成功したことを実証した。
本発明者らは、驚くべきことに、抗菌剤(典型的には、標準的なエチレンオキシド滅菌パラメータに関する材料及び条件)の蒸着のための当該技術分野で前述したプロセスが、全ての整形外科インプラント材料に臨床的に有効なコーティングを提供しないことを発見した。例えば、金属基材表面を有する整形外科インプラントは、細菌増殖を阻害するのに十分な量の抗菌剤を保持しない。更に、整形外科インプラントの表面に沿った抗菌剤の分布は、不均一であることができる。これは、エチレンオキシドガスの浸透を可能にするために環境から包装内への蒸気移動を可能にするが、同様に大量の揮発した抗菌剤の外部環境への漏出を可能にする通気口を有する包装構成を利用するエチレンオキシド滅菌パラメータの結果であってもよい。更に、エチレンオキシド滅菌は、典型的には、追加の気化抗菌剤を包装から引き出す真空相を含む。最後に、エチレンオキシド滅菌で使用される特定の包装材料は、例えば、包装に使用並びに植込み可能な医療デバイス(例えば、縫合糸)及び特定の医療グレード紙として使用される特定の生体適合性ポリマーなど、金属基材よりも気化可能な抗菌剤を吸収する能力を高めることができる。
したがって、本開示は、整形外科インプラント(好ましくは、少なくとも部分的に金属又は金属合金の外面を有するインプラント)の外面上に抗菌コーティングを提供するためのシステム及び方法に関し、抗菌コーティングは、インプラント表面上の細菌増殖を十分に阻害する表面積濃度で気化可能な抗菌剤を含み、更に、特定の実施形態では、インプラントの周りに臨床的な有効阻止帯を提供する。
本開示によれば、抗菌性整形外科インプラントを形成する方法が開示され、方法は、
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する容器を提供することであって、内面が容器空洞を画定し、第1の端部が、容器空洞内に延在する開口部を画定し、内面が非吸収性材料を含む、提供すること、
容器空洞内に気化可能な抗菌剤のリザーバを配置すること、
第1の端部を通って容器空洞内に整形外科インプラントを配置することであって、整形外科インプラントが、外面を画定する、配置すること、
容器空洞を封止するように、容器の第1の端部を封止すること、
整形外科インプラントの外面及び気化可能な抗菌剤のリザーバを加熱して、抗菌剤を気化させるように、封止した状態で容器を加熱すること、及び
封止した状態で容器を冷却することを含み、
容器の加熱及び冷却が、外面の周囲から少なくとも0.5mmの臨床的な有効阻止帯を生成するのに十分な、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する抗菌コーティングされた整形外科インプラントが形成されるように、気化した抗菌剤を整形外科インプラントの外面に吸着させる。好ましい実施形態では、表面積濃度は、整形外科インプラントの外面上の細菌コロニー形成を防止するのに十分である。特定の他の実施形態では、整形外科インプラントの表面積濃度は、容器の内面上の抗菌剤の表面積濃度以上である。
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する容器を提供することであって、内面が容器空洞を画定し、第1の端部が、容器空洞内に延在する開口部を画定し、内面が非吸収性材料を含む、提供すること、
容器空洞内に気化可能な抗菌剤のリザーバを配置すること、
第1の端部を通って容器空洞内に整形外科インプラントを配置することであって、整形外科インプラントが、外面を画定する、配置すること、
容器空洞を封止するように、容器の第1の端部を封止すること、
整形外科インプラントの外面及び気化可能な抗菌剤のリザーバを加熱して、抗菌剤を気化させるように、封止した状態で容器を加熱すること、及び
封止した状態で容器を冷却することを含み、
容器の加熱及び冷却が、外面の周囲から少なくとも0.5mmの臨床的な有効阻止帯を生成するのに十分な、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する抗菌コーティングされた整形外科インプラントが形成されるように、気化した抗菌剤を整形外科インプラントの外面に吸着させる。好ましい実施形態では、表面積濃度は、整形外科インプラントの外面上の細菌コロニー形成を防止するのに十分である。特定の他の実施形態では、整形外科インプラントの表面積濃度は、容器の内面上の抗菌剤の表面積濃度以上である。
更なる実施形態によれば、方法は、気化可能な抗菌剤及び溶媒の溶液を空洞内に堆積させ、空洞から溶媒を蒸発させ、容器から排出することを含むことができる。代替の実施形態では、方法は、気化可能な抗菌剤及び溶媒の溶液を容器の内面にコーティングし、内面から溶媒を蒸発させ、容器から排出することを含むことができる。
追加の実施形態では、加熱するステップは、約60℃~約200Cの温度範囲、例えば、約80℃~約180℃、約100℃~170℃、又は約120℃~約160℃の範囲に加熱することを含む。更に追加の実施形態では、加熱するステップは、約10分~約8時間、例えば、約3時間~約6時間の範囲である。
特定の実施形態によれば、容器は、空洞が固定容積を画定するように実質的に剛性である。
特定の実施形態によれば、容器の第1の端部は、容器の外面の周りに延在するねじ領域を含み、ねじ領域は、内面上の対応するねじ領域を有する蓋と係合するように構成され、容器の第1の端部を封止するステップが、第1の端部ねじ領域及び蓋ねじ領域を係合させることを含む。実施形態は、封止のステップ中に、蓋ねじ領域と第1の端部ねじ領域との間に配置され、これらと接触するように構成された封止部材を更に含むことができる。
代替の実施形態によれば、容器は実質的に変形可能であり、空洞は、第1の端部が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、変形時に空洞が第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとる。特定の他の実施形態では、第1の端部は実質的に変形可能であり、封止するステップは、第1の端部における内面の対向する壁を互いに接触させ、第1の端部を封止するために、第1の端部に圧力を加えることを含む。追加の実施形態では、第1の端部の内面の少なくとも一部は、第1の端部を封止するために、接触時に対向する壁を互いに結合するような量の封止剤を含む。追加の代替の実施形態では、封止するステップは、対向する壁を互いに接触した状態に保つように構成された機械的締結具を封止された第1の端部に適用することを含むことができる。
容器のなお更なる実施形態では、第2の端部は開いており、容器を封止するステップは、第2の端部を封止することを更に含む。特定の実施形態では、第2の端部は実質的に変形可能であり、その結果、封止するステップは、第2の端部における内面の対向する壁を互いに接触させ、第2の端部を封止するように、第2の端部に圧力を加えることを更に含む。
本開示によれば、抗菌コーティングされた整形外科インプラントは、外面上に抗菌コーティングを含み、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度は、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲、例えば、約10μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である。追加の実施形態では、リザーバ内の抗菌剤は総重量を有し、蒸着により総重量の少なくとも1%~約95%、例えば約1%~10%、又は約10%~約20%の抗菌剤が整形外科インプラントの外面に抗菌コーティングを形成する。
本開示によれば、上記のプロセスで説明した抗菌性整形外科インプラントを形成するためのシステムは、
気化可能な抗菌剤のリザーバ、
外面を画定する整形外科インプラント、並びに
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する容器であって、内面が、非吸収性材料を含み、整形外科インプラントを受け入れるように構成された空洞を画定し、第1の端部が、空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、容器を含み、
容器、整形外科インプラント、及び気化可能な抗菌剤は、最大200℃の温度範囲で熱的に安定したままであるように構成され、
気化可能な抗菌剤のリザーバは、容器内に配置され、
整形外科インプラントは、空洞内に配置され、外面は、気化可能な抗菌剤を実質的に含まない。
気化可能な抗菌剤のリザーバ、
外面を画定する整形外科インプラント、並びに
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する容器であって、内面が、非吸収性材料を含み、整形外科インプラントを受け入れるように構成された空洞を画定し、第1の端部が、空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、容器を含み、
容器、整形外科インプラント、及び気化可能な抗菌剤は、最大200℃の温度範囲で熱的に安定したままであるように構成され、
気化可能な抗菌剤のリザーバは、容器内に配置され、
整形外科インプラントは、空洞内に配置され、外面は、気化可能な抗菌剤を実質的に含まない。
特定の実施形態によれば、第1の端部における内面の少なくとも一部分は、第1の端部を封止するために、対向する壁を互いに結合するように構成された量の封止剤を含み、封止剤は、例えば、接着剤材料又は熱結合材料を含む。
本開示によれば、滅菌抗菌性整形外科インプラントのための包装構成が記載され、この包装構成は、
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する滅菌容器であって、内面が、非吸収性材料を含み、空洞を画定し、第1の端部が、空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、滅菌容器、
空洞内に配置された滅菌整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、外面を画定する、滅菌整形外科インプラントを含み、
整形外科インプラントは、外面上に抗菌コーティングを有し、抗菌コーティングは、整形外科インプラントの外面上の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を含み、
外面は、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を有する。
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する滅菌容器であって、内面が、非吸収性材料を含み、空洞を画定し、第1の端部が、空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、滅菌容器、
空洞内に配置された滅菌整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、外面を画定する、滅菌整形外科インプラントを含み、
整形外科インプラントは、外面上に抗菌コーティングを有し、抗菌コーティングは、整形外科インプラントの外面上の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を含み、
外面は、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を有する。
特定の実施形態によれば、気化可能な抗菌剤は、総重量を有し、気化可能な抗菌剤の総重量の少なくとも1%~約20%が、整形外科インプラント上の抗菌コーティングに含有される。
本開示によれば、抗菌コーティングされたインプラントが記載され、この抗菌コーティングされたインプラントは、
整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、本質的に金属若しくは金属合金、ポリアルケン若しくはそのコポリマーからなる外面、又はポリアリールエーテルケトン若しくはそのコポリマー、又はそれらの組み合わせを画定する、整形外科インプラント、及び
整形外科インプラントの外面上に配置された抗菌コーティングであって、抗菌インプラントが、気化可能な抗菌剤から本質的になる、抗菌コーティングを含み、
抗菌コーティングされたインプラントは、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する。好ましい実施形態では、表面積濃度は、整形外科インプラントの微生物コロニー形成を防止するのに有効である。特定の追加の実施形態では、表面積濃度は、整形外科インプラントの外面から少なくとも0.5mmの、微生物コロニー形成単位に対する阻止帯を生成するのに有効である。
整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、本質的に金属若しくは金属合金、ポリアルケン若しくはそのコポリマーからなる外面、又はポリアリールエーテルケトン若しくはそのコポリマー、又はそれらの組み合わせを画定する、整形外科インプラント、及び
整形外科インプラントの外面上に配置された抗菌コーティングであって、抗菌インプラントが、気化可能な抗菌剤から本質的になる、抗菌コーティングを含み、
抗菌コーティングされたインプラントは、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する。好ましい実施形態では、表面積濃度は、整形外科インプラントの微生物コロニー形成を防止するのに有効である。特定の追加の実施形態では、表面積濃度は、整形外科インプラントの外面から少なくとも0.5mmの、微生物コロニー形成単位に対する阻止帯を生成するのに有効である。
特定の実施形態によれば、気化可能な抗菌剤は、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む。好ましい実施形態では、気化可能な抗菌剤は、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む。
特定の実施形態では、整形外科インプラントの外面は、少なくともポリアリールエーテルケトン(PAEK)又はポリアルケン若しくはそのコポリマー、又は金属若しくは金属合金、又はそれらの組み合わせを含む。好ましい実施形態では、外面は、チタン又はステンレス鋼、又はそれらの合金、又はポリエチレン若しくはポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである。
他の実施形態では、容器の内面は、金属又は金属合金、例えば、アルミニウム又はそれらの合金などの非吸収性材料を含む。特定の実施形態では、金属又は金属合金は、容器の内面に適用された微粒子又は準微粒子金属粒子の形態である。
特定の実施形態によれば、外面は、金属又は金属合金、及びポリアルケン又はそのコポリマー、例えばチタン又はステンレス鋼又はそれらの合金、及びポリエチレン又はそのコポリマーから本質的になる。特定の実施形態によれば、外面は、金属又は金属合金、及びポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマー、例えばチタン又はステンレス鋼又はそれらの合金、及びPEEK又はそのコポリマーから本質的になる。特定の実施形態によれば、外面は、ポリアルケン又はそのコポリマー、及びポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマー、例えばポリエチレン又はそのコポリマー、及びPEEK又はそのコポリマーから本質的になる。
特定の実施形態によれば、抗菌コーティング中の抗菌剤の表面積濃度は、約10μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である。
特定の実施形態によれば、ZOIは、約0.5mm~約5.0mmの範囲である。
以下の面は、例として、ただし限定としてではなく、本開示で検討される様々な実施形態を一般的に示したものである。上記の概要、及び本出願の好ましい実施形態の以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むことでより理解が深まるであろう。
本開示の実施形態による、整形外科インプラント上に抗菌コーティングを形成する包装システム及びプロセスの概略図である。
本開示の実施形態による、整形外科インプラント上に抗菌コーティングを形成する包装システム及びプロセスの概略図である。
本開示の実施形態による、整形外科インプラント上に抗菌コーティングを形成する包装システム及びプロセスの概略図である。
本開示の他の実施形態による、容器及び蓋の側面図である。
本開示の実施形態による、代替の容器の断面の斜視図である。
図3Aによる容器の実施形態の側面図である。
本開示による、代替の容器の断面側面図である。
本開示による、代替の容器の断面側面図である。
本開示による、別の容器実施形態の断面側面図である。
本開示による、別の容器実施形態の断面側面図である。
本文書において、「a」又は「an」なる語は、1つ又は1つよりも多くのものを含むために用いられ、「又は」なる語は、特に断らない限りは非限定的な「又は」のことを指して用いられる。更に、本明細書で用いられ、他の意味で定義されていない語法又は用語法は、あくまで説明を目的としたものであって限定を目的としたものではない点を理解されたい。値の範囲が表されている場合、別の実施形態においては、ある特定の値から、及び/又は他の特定の値までが含まれる。同様に、先行する「約」によって値が近似の形式で表現された場合、その特定値により別の実施形態が形成されることが理解されるであろう。範囲はいずれも包括的であり、組み合わせが可能である。更に、範囲で記述される値への言及は、その範囲内のあらゆる値が含まれる。明確にするために別々の実施形態として本明細書に述べられる本発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて示される場合もある点も認識されるであろう。逆に、簡潔のために単一の実施形態として記載される本発明の様々な特徴はまた、別個に、又は任意の下位の組み合わせで提示されてもよい。
本明細書で使用される場合、「から本質的になる」という語句は、列挙された材料又はステップを含むものとして特許請求の範囲を定義することを意図しており、更に、特許請求される発明の基本的な特徴に実質的に影響を及ぼさない任意の材料及びステップを含む。
本開示は、特定の状況では、標準的なエチレンオキシド(EO)滅菌に近い条件下でのトリクロサンの蒸着が、特定の植込み可能な医療デバイス表面に均一で臨床的に有効なコーティングを提供しないという、以前に発見されていない問題に関する。インプラントの1つの特定のセットは、金属又は金属合金基材表面を有する整形外科インプラントである。これらのタイプのインプラントは、トリクロサンリザーバを用いてEO滅菌条件下で処理した場合、細菌の増殖を阻害するのに十分な阻止帯を生成しない。先行技術に記載されたEO滅菌プロセスに従うと、包装中のトリクロサンのごく一部のみがインプラント表面に移される。トリクロサン用量のかなりの部分が、エチレンオキシド滅菌プロセスの真空段階中に包装容器から失われる。トリクロサン用量の別の多くの部分は、包装のポリマー及び紙構成要素などの包装構成要素によって吸収される。これらの損失のために、EOトリクロサン移動プロセスは、最終生成物上のトリクロサンの収率において非効率的であり、最終生成物の投入は可変である。
したがって、本開示は、インプラント部位に臨床的な有効阻止帯を提供し、同時にインプラント及びそれに付随する包装構成要素に規制上承認された滅菌を提供することができる抗菌剤の蒸着を使用して整形外科インプラント表面に抗菌コーティングを生成するためのシステム及び方法に関する。重要なことに、トリクロサン吸収に対する親和性を有する包装構成要素の除去が望ましい結果である。更に、インプラントの外面を正確かつ均一に用量する能力は、所望の結果である。金属滅菌容器を使用する1つの利点は、医療デバイスの一般的なポリマー包装材料と比較して、そのより高い熱安定性である。トリクロサンはまた、160℃以上の温度で熱的に安定であるため、トリクロサン蒸気移動条件はまた、インプラントの乾熱滅菌の条件としても機能してもよい。これにより、トリクロサン蒸気を、インプラントの最終滅菌と同じプロセス及び同時に達成することが可能になる。
より具体的には、本開示の更なる利点は、EO滅菌パラメータに依存する現在の最先端のプロセスとは対照的に、「乾熱」(又は「高熱」)滅菌プロセスとして知られるものの間に記載された抗菌蒸気移動プロセスを使用する能力である。エチレンオキシドは、有毒で、可燃性が高く、毒性があり、既知の発癌物質である。米国では、EO滅菌の運用は、有害大気汚染物質に関する国家排出基準を通してEPAによって監督されている。金属内面などの熱的に安定な非吸収性内面を有する滅菌容器を使用する1つの利点は、医療デバイスの一般的なポリマー包装材料と比較して、そのより高い熱安定性である。トリクロサンはまた、160℃以上の温度で熱的に安定であるため、トリクロサン蒸気移動条件はまた、インプラントの乾熱滅菌の条件としても機能してもよい。これにより、トリクロサン蒸気移動プロセスを、インプラントの「乾熱」最終滅菌と同じプロセス及び同時に達成することが可能になる。したがって、現在のEO滅菌プロセスに取って代わり、依然として臨床的に有効な抗菌コーティングを提供することができる植込み可能な医療デバイス滅菌プロセスの代替物を提供する能力が望ましく、整形外科インプラント産業において有益な利点がある。
本明細書で使用される場合、「阻止帯」(ZOI)は、インプラントが既知の量のコロニー形成微生物を接種されたインビトロ環境に置かれた場合に、測定可能な微生物コロニー形成単位(例えば、微生物活性)がないインプラントの周囲から測定された距離を意味する。特定の文献では、ZOIは、測定可能な微生物活性が存在しない領域の断面全長(例えば、直径)として測定され、インプラントの寸法も含むことができる。
本明細書で使用される場合、「臨床的な有効阻止帯」は、測定可能な細菌増殖のないインプラントの周囲の少なくとも0.5mmのZOI測定値を意味する。
本明細書で使用される場合、「気化可能な」とは、周囲圧力条件で50℃超の温度に曝露されたときに蒸発することができる抗菌化合物を意味する。
本開示によれば、抗菌性整形外科インプラントを形成する方法が開示され、方法は、
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する容器を提供することであって、内面が容器空洞を画定し、第1の端部が、容器空洞内に延在する開口部を画定し、内面が非吸収性材料を含む、提供すること、
容器空洞内に気化可能な抗菌剤のリザーバを配置すること、
第1の端部を通って容器空洞内に整形外科インプラントを配置することであって、整形外科インプラントが、外面を画定する、配置すること、
容器空洞を封止するように、容器の第1の端部を封止すること、
整形外科インプラントの外面及び気化可能な抗菌剤のリザーバを加熱して、抗菌剤を気化させるように、封止した状態で容器を加熱すること、及び
封止した状態で容器を冷却することを含み、
容器の加熱及び冷却が、外面の周囲から少なくとも0.5mmの臨床的な有効阻止帯を生成するのに十分な、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する抗菌コーティングされた整形外科インプラントが形成されるように、気化した抗菌剤を整形外科インプラントの外面に吸着させる。特定の実施形態では、整形外科インプラントの表面積濃度は、容器の内面上の抗菌剤の表面積濃度以上である。
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する容器を提供することであって、内面が容器空洞を画定し、第1の端部が、容器空洞内に延在する開口部を画定し、内面が非吸収性材料を含む、提供すること、
容器空洞内に気化可能な抗菌剤のリザーバを配置すること、
第1の端部を通って容器空洞内に整形外科インプラントを配置することであって、整形外科インプラントが、外面を画定する、配置すること、
容器空洞を封止するように、容器の第1の端部を封止すること、
整形外科インプラントの外面及び気化可能な抗菌剤のリザーバを加熱して、抗菌剤を気化させるように、封止した状態で容器を加熱すること、及び
封止した状態で容器を冷却することを含み、
容器の加熱及び冷却が、外面の周囲から少なくとも0.5mmの臨床的な有効阻止帯を生成するのに十分な、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する抗菌コーティングされた整形外科インプラントが形成されるように、気化した抗菌剤を整形外科インプラントの外面に吸着させる。特定の実施形態では、整形外科インプラントの表面積濃度は、容器の内面上の抗菌剤の表面積濃度以上である。
本開示によれば、上記のプロセスで説明した抗菌性整形外科インプラントを形成するためのシステムは、
気化可能な抗菌剤のリザーバ、
外面を画定する整形外科インプラント、並びに
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する容器であって、内面が、非吸収性材料を含み、整形外科インプラントを受け入れるように構成された空洞を画定し、第1の端部が、空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、容器を含み、
容器、整形外科インプラント、及び気化可能な抗菌剤は、最大200℃の温度範囲で熱的に安定したままであるように構成され、
気化可能な抗菌剤のリザーバは、容器内に配置され、
整形外科インプラントは、空洞内に配置され、外面は、気化可能な抗菌剤を実質的に含まない。
気化可能な抗菌剤のリザーバ、
外面を画定する整形外科インプラント、並びに
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する容器であって、内面が、非吸収性材料を含み、整形外科インプラントを受け入れるように構成された空洞を画定し、第1の端部が、空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、容器を含み、
容器、整形外科インプラント、及び気化可能な抗菌剤は、最大200℃の温度範囲で熱的に安定したままであるように構成され、
気化可能な抗菌剤のリザーバは、容器内に配置され、
整形外科インプラントは、空洞内に配置され、外面は、気化可能な抗菌剤を実質的に含まない。
本開示によれば、滅菌抗菌性整形外科インプラントのための包装構成が記載され、この包装構成は、
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する滅菌容器であって、内面が、非吸収性材料を含み、空洞を画定し、第1の端部が、空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、滅菌容器、
空洞内に配置された滅菌整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、外面を画定する、滅菌整形外科インプラントを含み、
整形外科インプラントは、外面上に抗菌コーティングを有し、抗菌コーティングは、整形外科インプラントの外面上の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を含み、
内面は、気化可能な抗菌剤の表面積濃度を有し、
整形外科インプラント上の抗菌コーティングの表面積濃度は、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である。
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する滅菌容器であって、内面が、非吸収性材料を含み、空洞を画定し、第1の端部が、空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、滅菌容器、
空洞内に配置された滅菌整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、外面を画定する、滅菌整形外科インプラントを含み、
整形外科インプラントは、外面上に抗菌コーティングを有し、抗菌コーティングは、整形外科インプラントの外面上の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を含み、
内面は、気化可能な抗菌剤の表面積濃度を有し、
整形外科インプラント上の抗菌コーティングの表面積濃度は、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である。
本開示によれば、抗菌コーティングされたインプラントが記載され、この抗菌コーティングされたインプラントは、
整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、本質的に金属若しくは金属合金、ポリアルケン若しくはそのコポリマーからなる外面、又はポリアリールエーテルケトン若しくはそのコポリマー、又はそれらの組み合わせを画定する、整形外科インプラント、及び
整形外科インプラントの外面上に配置された抗菌コーティングであって、抗菌インプラントが、気化可能な抗菌剤から本質的になる、抗菌コーティングを含み、
抗菌コーティングされたインプラントは、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する。特定の実施形態では、表面積濃度は、整形外科インプラントの外面から少なくとも0.5mmの、微生物コロニー形成単位に対する阻止帯を生成するのに有効である。特定の更なる実施形態では、表面積濃度は、整形外科インプラントの外面の微生物コロニー形成を防止するのに有効である。
整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、本質的に金属若しくは金属合金、ポリアルケン若しくはそのコポリマーからなる外面、又はポリアリールエーテルケトン若しくはそのコポリマー、又はそれらの組み合わせを画定する、整形外科インプラント、及び
整形外科インプラントの外面上に配置された抗菌コーティングであって、抗菌インプラントが、気化可能な抗菌剤から本質的になる、抗菌コーティングを含み、
抗菌コーティングされたインプラントは、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する。特定の実施形態では、表面積濃度は、整形外科インプラントの外面から少なくとも0.5mmの、微生物コロニー形成単位に対する阻止帯を生成するのに有効である。特定の更なる実施形態では、表面積濃度は、整形外科インプラントの外面の微生物コロニー形成を防止するのに有効である。
図1A~Cを参照すると、抗菌性整形外科インプラントを形成する方法が開示される。方法は、第1の端部11及び第2の端部21、並びに第1の端部11と第2の端部21との間に延在する内面40を有する容器100を提供することを含む。内面は、容器空洞50を画定することができ、第1の端部11は、容器100を通って空洞50内に延在する開口部70を画定することができる。本発明の実施形態によれば、内面は、非吸収性材料を含む。
方法は、容器空洞50内に気化可能な抗菌剤のリザーバ60を配置するステップを更に含む。方法は、第1の端部11を通って空洞50内に整形外科インプラント120を配置するステップを更に含み、整形外科インプラント120は、外面123を画定する。
容器内面
上述したように、内面40は、非吸収性材料を含む。本明細書で使用される非吸収性材料は、内面40を含む材料が抗菌剤の吸収に耐性があるように、記載された気化可能な抗菌剤に対して定義される。しかし、気化可能な抗菌剤は、内面40に吸着してもよい。好適な非吸収性材料は、ほとんどの金属及び金属合金を含む。好ましい非吸収性材料としては、アルミニウム及びそれらの合金、並びにステンレス鋼が挙げられる。更に、そうでなければ気化可能な抗菌剤に対して吸収性である材料は、少なくとも容器100の内面40に沿って非吸収性になることができる。例えば、図4A~図4Bを参照すると、熱結合層の形態の封止剤35を有する内面40が第1の端部11に示されている。示されるように、層35は、サブマイクロメートルサイズの金属粒子32を有する内面40において金属化されている。粒子32は、内面40を非吸収性にするが、第1の端部11を封止するために熱結合層35の機能を実質的に妨げない。
上述したように、内面40は、非吸収性材料を含む。本明細書で使用される非吸収性材料は、内面40を含む材料が抗菌剤の吸収に耐性があるように、記載された気化可能な抗菌剤に対して定義される。しかし、気化可能な抗菌剤は、内面40に吸着してもよい。好適な非吸収性材料は、ほとんどの金属及び金属合金を含む。好ましい非吸収性材料としては、アルミニウム及びそれらの合金、並びにステンレス鋼が挙げられる。更に、そうでなければ気化可能な抗菌剤に対して吸収性である材料は、少なくとも容器100の内面40に沿って非吸収性になることができる。例えば、図4A~図4Bを参照すると、熱結合層の形態の封止剤35を有する内面40が第1の端部11に示されている。示されるように、層35は、サブマイクロメートルサイズの金属粒子32を有する内面40において金属化されている。粒子32は、内面40を非吸収性にするが、第1の端部11を封止するために熱結合層35の機能を実質的に妨げない。
気化可能な抗菌剤
好適な抗菌剤は、ハロゲン化ヒドロキシエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせから選択されてもよいが、これらに限定されるものではない。特に、例えば、以下の式で表わされるように、抗菌剤は、ハロゲン化2-ヒドロキシジフェニルエーテル及び/又はハロゲン化2-アシルオキシジフェニルエーテルであってもよい。
好適な抗菌剤は、ハロゲン化ヒドロキシエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせから選択されてもよいが、これらに限定されるものではない。特に、例えば、以下の式で表わされるように、抗菌剤は、ハロゲン化2-ヒドロキシジフェニルエーテル及び/又はハロゲン化2-アシルオキシジフェニルエーテルであってもよい。
上式において、各Halは同一の又は異なるハロゲン原子を表し、Zは水素又はアシル基を表し、wは1~5の範囲の正の自然数を表し、ベンゼン環の各々は、好ましくは環Aであるが、またハロゲン化され得る1種類以上の低級アルキル基、低級アルコキシ基、アリル基、シアノ基、アミノ基、又は低級アルカノイル基を含んでもよい。好ましくは、ベンゼン環の置換基として、有用な低級アルキル基及び低級アルコキシ基には、それぞれメチル基又はメトキシ基がある。ハロゲン化低級アルキル基、トリフルオロメチル基が好ましい。
また、上式のハロゲン-o-ヒドロキシ-ジフェニルエーテルに類似した抗菌活性が、実際に使用する条件下で部分的にあるいは完全に加水分解するそれらのO-アシル誘導体を使用して得られる。酢酸、クロル酢酸、メチル又はジメチルカルバミン酸、安息香酸、クロロ安息香酸、メチルスルホン酸、及びクロロメチルスルホン酸のエーテルが特に好適である。
上記式の範囲内の1つの特に好ましい抗菌剤は、一般にトリクロサンと呼ばれる、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテルである。トリクロサンは、様々な製品に使用されている広域性抗菌剤であり、一般にSSIに関連した多数の生物に対して効果的である。そのような微生物には、ブドウ球菌属(Staphylococcus)、表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、メチシリン耐性表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、及びそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
更なる実施形態によれば、方法は、気化可能な抗菌剤及び溶媒の溶液を空洞50内に堆積させ、空洞50から溶媒を蒸発させ、容器100から排出し、空洞50内に気化可能な抗菌剤のリザーバ60を形成することを含むことができる。代替の実施形態では、方法は、気化可能な抗菌剤及び溶媒の溶液を容器100の内面40上にコーティングし、内面40から溶媒を蒸発させ、容器100から排出し、気化可能な抗菌剤のリザーバ60を形成することを含むことができる。
整形外科インプラント
整形外科インプラントは、損傷した骨の修復を助けるか、又は骨を置き換えるために使用される人工装具のいずれかである、植込み可能な医療デバイスであると理解される。本開示による好適な整形外科インプラントの例示的で非限定的なリストは、骨プレート、髄内釘、骨ねじ、ピン、脊椎ロッド、Kワイヤ、椎間板置換、金属圧縮ステープル(例えば、ニチノール)、頭蓋顎顔面用途で使用されるような金属メッシュ、外部固定ねじ又はピン(例えば、シャンツスクリュ及びシュタインマンピン)、並びに寛骨臼カップ、大腿骨ステム、脛骨トレイ、人工膝蓋骨、及び大腿骨顆構成要素などの、股関節、膝、及び肩置換処置で使用される関節置換構成要素を含むことができる。
整形外科インプラントは、損傷した骨の修復を助けるか、又は骨を置き換えるために使用される人工装具のいずれかである、植込み可能な医療デバイスであると理解される。本開示による好適な整形外科インプラントの例示的で非限定的なリストは、骨プレート、髄内釘、骨ねじ、ピン、脊椎ロッド、Kワイヤ、椎間板置換、金属圧縮ステープル(例えば、ニチノール)、頭蓋顎顔面用途で使用されるような金属メッシュ、外部固定ねじ又はピン(例えば、シャンツスクリュ及びシュタインマンピン)、並びに寛骨臼カップ、大腿骨ステム、脛骨トレイ、人工膝蓋骨、及び大腿骨顆構成要素などの、股関節、膝、及び肩置換処置で使用される関節置換構成要素を含むことができる。
上述のように、整形外科インプラントは、外面123を画定する。特定の好ましい実施形態による外面は、金属若しくは金属合金、ポリアリールエーテルケトン(PAEK)若しくはそのコポリマー、又はポリアルケン若しくはそのコポリマー、又は前述の材料の任意の組み合わせを含んでもよい。好適な金属としては、例えば、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、コバルト、クロム、及びそれらの金属合金を挙げることができる。好ましいポリアルケンは、ポリエチレン又はそのコポリマーである。好適な例としては、高密度ポリエチレン(HDPE)、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、超低分子量ポリエチレン(ULMWPE)、高分子量ポリエチレン(HMWPE)、高密度架橋ポリエチレン(HDXLPE)、架橋ポリエチレン(PEX又はXLPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、又は超低密度ポリエチレン(VLDPE)、並びにそれらのブレンド又はコポリマーが挙げられる。以下に更に記載されるような特定の高温条件下、例えば、熱劣化又は他の望ましくない効果を有することのない、100℃超では、当業者は、どのポリアルケン又はそのコポリマーが、高温を必要とする条件に耐えるために必要な化学的特性を有するかを決定することができる。PAEKポリマーの好適な例としては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)炭素強化PEEK、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)、ポリエーテルケトン(PEK)、又はポリエーテルケトンエーテルケトンケトン(PEKEKK)、又はそれらのブレンド若しくはコポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態では、気化可能な抗菌剤の得られる表面積濃度を更に増加させるために、吸収性生体適合性ポリマー材料の薄膜を整形外科インプラントの外面に適用することができることを理解されたい。好ましくは、生体適合性ポリマー材料は、再吸収性であり、高い熱安定性を有する。例えば100℃~200℃の範囲の高温を利用する条件下では、ほとんどの生体適合性吸収性物質は、熱劣化を被り、したがって、記載されたシステム及びプロセスでの使用に適していない。
本開示によれば、方法は、容器空洞50を外部環境から封止するように、容器100の第1の端部11を封止するステップを含む。特定の実施形態では、容器100は、空洞50が固定容積を画定するように実質的に剛性である。例示的な剛性容器100は、図1A~図1Cに概略的に示される円筒形アルミニウム管とすることができる。
容器
特定の実施形態によれば、容器100の第1の端部11は、容器100の外面の周りに延在するねじ領域13を含み、ねじ領域13は、内面又は外面に対応するねじ領域83を有する蓋80と係合するように構成され、容器100の第1の端部11を封止するステップは、例えば図1Bに示すように、第1の端部ねじ領域13と蓋ねじ領域83とを係合することを含む。実施形態は、封止のステップ中に、蓋ねじ領域83と第1の端部ねじ領域13との間に配置され、これらと接触するように構成された封止部材36を更に含むことができる。特定の好適な封止部材36は、例えば、液密シールを提供するように構成されたクラッシュワッシャ又はoリングを含むことができる。
特定の実施形態によれば、容器100の第1の端部11は、容器100の外面の周りに延在するねじ領域13を含み、ねじ領域13は、内面又は外面に対応するねじ領域83を有する蓋80と係合するように構成され、容器100の第1の端部11を封止するステップは、例えば図1Bに示すように、第1の端部ねじ領域13と蓋ねじ領域83とを係合することを含む。実施形態は、封止のステップ中に、蓋ねじ領域83と第1の端部ねじ領域13との間に配置され、これらと接触するように構成された封止部材36を更に含むことができる。特定の好適な封止部材36は、例えば、液密シールを提供するように構成されたクラッシュワッシャ又はoリングを含むことができる。
図2を参照すると、実質的に剛性の容器は、テーパ状の第1の端部11を有する葉巻チューブの一般的な形状で示されており、蓋80は対応するテーパを有する。それぞれのねじ領域の係合から形成された封止に加えて、第1の端部11及び蓋80のテーパは、機械的摩擦嵌合係合を提供し、それによって容器空洞50の封止を向上させることができる。
代替の実施形態によれば、図3~4を参照すると、容器100は実質的に変形可能であり、空洞50は、第1の端部11が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、変形時に空洞50が第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとる。特定の他の実施形態では、第1の端部11は実質的に変形可能であり、封止するステップは、第1の端部11における内面40の対向する壁43、45を互いに接触させ、第1の端部11を封止するように、第1の端部11に圧力を加えることを含む。追加の実施形態では、第1の端部11における内面の少なくとも一部は、接触時に第1の端部11を封止するように対向する壁43、45が互いに接触するような量の封止剤35、例えば、接着剤又は熱結合剤を含む。追加の代替の実施形態では、封止するステップは、対向する壁を互いに接触した状態に保つように構成された機械的締結具を封止された第1の端部に適用することを含むことができる。
また更なる実施形態によれば、図5A~図5Bを参照すると、容器100は、第1の端部11(図示のように、この実施形態では、トレイの上側部分)及び第2の端部21(図示のように、この実施形態では、トレイの底部又は基部)、及び第1の端部11と第2の端部21との間に延在する内面40を有する、予め形成された金属トレイ(例えば、アルミニウム又は他の好適な金属又は合金)の形状である。内面40は、非吸収性金属を含み、容器100内に空洞50を画定する。第1の端部11は、空洞50内に延在する開口部70を含み、空洞は、整形外科インプラント120及び気化可能な抗菌剤のリザーバ60(本明細書に示されるように、容器100の基部に配置されている)を更に含む。蓋80は、例えば、アルミニウムなどの金属箔の形態である。蓋80は、開口部70で空洞50を封止するように構成されている。容器100と蓋80との間の封止は、例えば、第1の端部11の周囲に沿って蓋80を容器100に超音波溶接することによって達成することができる。更に、蓋80は、接着剤又は熱結合剤を含む封止剤を使用することによって容器100で封止することができる。封止は、気化可能な抗菌剤の漏出を防止し、整形外科インプラント120の外面124への蒸気移動のプロセス中に空洞内に維持するのに十分である。
更なる実施形態によれば、図1A~図1Cを参照すると、容器100は、底部(すなわち、第2の端部21)に多孔性スペーサ(図示せず)を含むことができ、これは、整形外科インプラント120が容器100の内部に配置されたときに、整形外科インプラント120が容器100の底部の内面に接触しないようにするためのスタンドオフとして作用することができる。このスペーサは、リザーバ60がスペーサの下又はスペーサの孔内で容器100の底部に配置されることを可能にし、整形外科インプラント120とリザーバ60との間の接触を防止するか、又はそうでなければ整形外科インプラント100がリザーバ60からの抗菌剤の気化を妨げることを防止する。
代替の実施形態では、容器100は、乾熱滅菌の温度に耐えることができる、ポリプロピレン又はナイロンなどの比較的熱安定性のポリマーから形成(例えば、成形又は押出)することができる。特定の実施形態では、容器100は、図1~図2に示され説明されるように剛性であることができ、又は図3~4に示されるように、可撓性であっても変形可能であることができる。ポリマー容器上又はポリマー容器中への抗菌剤の吸収を防止するために、内面40は、化学蒸着によって生成されたシリカコーティングなどの薄い非ポリマー層でコーティングすることができる。ポリマー容器100の内面40の非ポリマーコーティングはまた、例えば、蒸着又は真空金属化プロセスによって内面40上にコーティングすることができるアルミニウム又は他の好適な金属若しくは合金であってもよい。
図3~図4に示すように、容器100が可撓性(又は他の方法で変形可能)である更なる実施形態では、容器100はまた、ナイロンなどの熱的に安定なポリマーから形成されてもよく、積層プロセス又は蒸着プロセスのいずれかによって、内面40上にコーティングされたアルミニウム又はシリカなどの非ポリマー材料の薄膜を含んでもよい。
可撓性又は他の変形可能な容器100である容器100の更なる実施形態によれば、容器100は、ナイロンなどの熱安定性ポリマーフィルムの外層、アルミニウム箔(又は他の好適な金属若しくは金属合金)の中間層を有する層状積層フィルム構造として形成することができ、内面40は、例えばナイロンなどの熱安定性ポリマーフィルムを含むことができ、リザーバ60は、内面40においてフィルムに配合されている。容器100を例えば160℃などの乾熱滅菌プロセスに4時間供すると、内面40においてリザーバ60内の抗菌剤の一部が気化し、続いて整形外科インプラント120の外面123上に堆積し、抗菌コーティングを形成する。この実施形態の内部金属層は、抗菌剤の拡散に対するバリアとして作用し、その結果、抗菌剤は容器空洞50の内部に収容されたままである。
ここで、記載された形成方法に戻り、容器が封止されると、図1Cを参照して、方法は、以下のステップ、
整形外科インプラント120の外面123及び気化可能な抗菌剤のリザーバ60を加熱して、抗菌剤を気化させるように、封止した状態で容器100を加熱すること、及び
封止した状態で容器100を冷却することを更に含むことができ、
容器100の加熱及び冷却は、外面の周囲から少なくとも0.5mmの臨床的な有効阻止帯を生成するのに十分な、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤124の表面積濃度を有する抗菌コーティングされた整形外科インプラントが形成されるように、容器100の内面40の非吸収性材料に対して、気化した抗菌剤を整形外科インプラント120の外面123に吸着させる。
整形外科インプラント120の外面123及び気化可能な抗菌剤のリザーバ60を加熱して、抗菌剤を気化させるように、封止した状態で容器100を加熱すること、及び
封止した状態で容器100を冷却することを更に含むことができ、
容器100の加熱及び冷却は、外面の周囲から少なくとも0.5mmの臨床的な有効阻止帯を生成するのに十分な、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤124の表面積濃度を有する抗菌コーティングされた整形外科インプラントが形成されるように、容器100の内面40の非吸収性材料に対して、気化した抗菌剤を整形外科インプラント120の外面123に吸着させる。
加熱するステップは、容器を約60℃~200℃の範囲の温度に加熱することを含むことができる。好ましい実施形態では、温度は、少なくとも80℃超、例えば、約80℃~180℃、又は100℃~170℃、又は120℃~160℃、又は本明細書に列挙した温度範囲の終点の任意の組み合わせ若しくは部分組み合わせである。更に、加熱するステップは、約10分~約8時間の範囲、例えば、約30分~約7時間、1時間~6時間、1時間~4時間、又は2時間~4時間の範囲、又は本明細書に列挙した開示された範囲の終点の任意の組み合わせ若しくは部分組み合わせで行うことができる。特定の他の実施形態によれば、加熱範囲は、最大約80時間、例えば70時間、60時間、50時間、40時間、30時間、20時間、若しくは10時間、又は本明細書に列挙した範囲の終点の任意の組み合わせ若しくは部分的組み合わせから延長することができる。
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、容器の内面に沿った非吸収性材料の利用は、容器の内面が気化可能な抗菌剤の蒸着のための吸収シンクとして作用しないため、整形外科インプラントの外面に、利用可能な気化可能な抗菌剤の量をより多くすることができると考えられる。更に、容器の封止は、整形外科インプラントの外面上の蒸着に利用可能な気化抗菌剤のより大きな総質量をもたらす。最後に、高温はまた、より低い温度範囲で達成できるよりもリザーバの気化量の増加に対応することができる。したがって、本開示に従って提供される非吸収性内面、封止容器システム、及び高温のいずれか1つの組み合わせは、標準的なEO滅菌パラメータを利用する前述のプロセスに対する改善であり、臨床的に有効なZOIを提供することができるように、抗菌蒸着を使用して形成される整形外科インプラントのより広い選択を可能にする。
したがって、特定の実施形態によれば、抗菌コーティングされた整形外科インプラントは、外面上に抗菌コーティングを含み、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度は、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲、例えば、10μg/cm2~約1000μg/cm2、又は約5μg/cm2~約10μg/cm2、又は約5μg/cm2~約100μg/cm2、又は本明細書に列挙された範囲の終点の任意の組み合わせ又は部分組み合わせである。
追加の実施形態では、リザーバ内の抗菌剤は総重量を有し、蒸着により総重量の少なくとも1%~約95%の抗菌剤が整形外科インプラントの外面に抗菌コーティングを形成する。整形外科インプラントの外面が金属若しくは金属合金を含むか、又は実質的に若しくはほとんどが金属若しくは金属又は金属合金を含む場合、抗菌コーティングに含有される抗菌剤の重量パーセントは、列挙された重量パーセント範囲の下限にあることができる。実質的に又はほぼ完全に金属又は金属合金の外面の好適な重量パーセント範囲は、例えば、1%~約20%、又は1%~約10%、又は約1%~約5%、又は約5%~約10%、又は約5%~約20%、及び本明細書に列挙した範囲の終点の任意の組み合わせ又は部分組み合わせを更に含むことができる。インプラントの外面が、少なくとも部分的又はほぼ完全にポリマー又はコポリマーを含む場合、重量パーセント範囲は、30%超~約95%、例えば、40%、50%、60%、70%、80%、又は90%の終点を含むことができる。
上記の方法は、上述の高熱プロセスを利用して整形外科インプラントに対して滅菌処置を実行するという文脈で説明されているが、方法は、周術期及び術中の状況に適用することができ、手術に近い時間枠又は手術中に、上記の方法ステップを手術室内で、又は手術場所に近い場所で実施することができることを理解されたい。上記の構成要素は、調製されたシステム(すなわち、空洞内に整形外科インプラント及びリザーバを含む既に封止された容器であって、気化可能な抗菌剤をインプラントの外面に蒸気移動するために加熱及び冷却のみを実行する必要があるものとして外科医又は外科チームメンバーに提供することができる。あるいは、別個の構成要素を、周術的に組み立てられるように提供することができ、その場合、加熱及び冷却ステップは、構成要素の組み立て及び容器の封止が上記のステップに従って完了した後に続いて実行することができる。
本開示によれば、図1A~Bを参照すると、上記のプロセスで説明した抗菌性整形外科インプラントを形成するためのシステムは、
気化可能な抗菌剤のリザーバ60、
外面123を画定する整形外科インプラント120、並びに
第1の端部11及び第2の端部21、及び第1の端部11及び第2の端部21の間に延在する内面40を有する容器であって、内面40が、非吸収性材料を含み、整形外科インプラント120を受け入れるように構成された空洞50を画定し、第1の端部11が、空洞50内に延在する封止可能な開口部70を画定する、容器100を含み、
容器100、整形外科インプラント120、及び気化可能な抗菌剤は、最大200℃の温度範囲で熱的に安定したままであるように構成され、
気化可能な抗菌剤のリザーバ60は、容器100内に配置され、
整形外科インプラント120は、空洞50内に配置され、外面123は、気化可能な抗菌剤を実質的に含まない。
気化可能な抗菌剤のリザーバ60、
外面123を画定する整形外科インプラント120、並びに
第1の端部11及び第2の端部21、及び第1の端部11及び第2の端部21の間に延在する内面40を有する容器であって、内面40が、非吸収性材料を含み、整形外科インプラント120を受け入れるように構成された空洞50を画定し、第1の端部11が、空洞50内に延在する封止可能な開口部70を画定する、容器100を含み、
容器100、整形外科インプラント120、及び気化可能な抗菌剤は、最大200℃の温度範囲で熱的に安定したままであるように構成され、
気化可能な抗菌剤のリザーバ60は、容器100内に配置され、
整形外科インプラント120は、空洞50内に配置され、外面123は、気化可能な抗菌剤を実質的に含まない。
本明細書に記載のシステムは、(例えば、図1A~Bに示されるような)前述の加熱及び冷却ステップの前の列挙された要素の配置を対象とする本開示の実施形態と見なすことができる。抗菌コーティングされたインプラントを形成する方法を説明する際に上述した特徴及び構成要素並びにそれらのそれぞれの特性は、システムの個々の構成要素を説明する際に、本明細書に等しく適用されることを理解されたい。例えば、気化可能な抗菌剤について上記で提供された説明は、システムの様々な要素及び特徴を説明する際に等しく適用可能であると考えられる。更に、容器100、整形外科インプラント120、又は任意の他の要素について前述され、それらに起因する特徴又は下位特徴又は要素は、同様に、本明細書に適用される。
したがって、システムは、気化可能な抗菌剤のリザーバ60を含み、気化可能な抗菌剤は、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む。特定の実施形態では、気化可能な抗菌剤は、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む。
追加の実施形態によれば、整形外科インプラント120の外面123は、少なくともポリアリールエーテルケトン(PAEK)又はそのコポリマー、ポリアルケン若しくはそのコポリマー、又は金属若しくは金属合金、又はそれらの組み合わせを含む。特定の実施形態では、外面は、金属又は金属合金を含む。好ましくは、金属は、チタン、ステンレス鋼、又はチタン若しくは鋼を含有する合金である。特定の実施形態では、外面は、PAEK又はそのコポリマーを含む。好ましくは、PAEKは、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである。特定の実施形態では、外面は、ポリアルケン又はそのコポリマーを含む。好ましくは、ポリアルケンは、ポリエチレン又はそのコポリマーである。
システムの特定の実施形態では、容器100は、空洞50が固定容積を画定するように実質的に剛性である。特定の更なる実施形態では、第1の端部11は、容器100の外面の周りに延在するねじ領域13を含み、システムは、第1の端部ねじ領域13と係合するように構成されたねじ領域83を有する蓋80を更に含み、第1の端部ねじ領域13と蓋ねじ領域83との係合が第1の端部11を封止する。追加の実施形態では、システムは、蓋ねじ領域83と第1の端部ねじ領域13との間に配置され、これらと接触するように構成された封止部材36を更に含むことができる。
代替の実施形態では、容器100は実質的に変形可能であり、空洞50は、第1の端部11において開口部70が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、容器100は、圧力を加えたときに変形して、空洞50が第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとるように構成されている。追加の実施形態では、第1の端部11における内面40の対向する壁43、45が、力を加えると互いに接触して開口部70を閉鎖し、第1の端部11を封止するように構成されるように、第1の端部11は、実質的に変形可能である。追加の実施形態では、第1の端部11における内面の少なくとも一部は、接触時に第1の端部11を封止するように対向する壁43、45が互いに接触するような量の封止剤35、例えば、接着剤又は熱結合剤を含む。追加の代替の実施形態では、システムは、対向する壁43、45を互いに接触した状態に保つように構成された機械的締結具を含む。
更なる実施形態では、第2の端部21は、空洞50内に延在する封止可能な開口部を画定する。いくつかの実施形態では、第2の端部における内面40の対向する壁43、45が、力を加えると互いに接触して第2の端部を封止するように構成されるように、第2の端部21は実質的に変形可能である。
本開示によれば、図1Cを参照して、滅菌抗菌性整形外科インプラントのための包装構成が記載され、この包装構成は、
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する封止された滅菌容器であって、内面が、非吸収性材料を含み、空洞を画定し、第1の端部が、空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、封止された滅菌容器、
空洞内に配置された滅菌整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、外面を画定する、滅菌整形外科インプラントを含み、
整形外科インプラントは、外面上に抗菌コーティングを有し、抗菌コーティングは、整形外科インプラントの外面上の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を含み、
内面は、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を有する。
第1の端部及び第2の端部、及び第1の端部と第2の端部との間に延在する内面を有する封止された滅菌容器であって、内面が、非吸収性材料を含み、空洞を画定し、第1の端部が、空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、封止された滅菌容器、
空洞内に配置された滅菌整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、外面を画定する、滅菌整形外科インプラントを含み、
整形外科インプラントは、外面上に抗菌コーティングを有し、抗菌コーティングは、整形外科インプラントの外面上の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を含み、
内面は、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を有する。
本明細書に記載の包装構成は、乾熱滅菌及び蒸着プロセスが完了し、抗菌コーティングが整形外科インプラントの外面上に形成された後の、列挙された要素の配置及び特徴に関する実施形態に関すると考えることができる。
特定の実施形態によれば、抗菌コーティングの気化可能な抗菌剤は、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む。好ましい実施形態では、気化可能な抗菌剤は、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む。
追加の実施形態によれば、整形外科インプラント120の外面123は、少なくともポリアリールエーテルケトン(PAEK)又はそのコポリマー、ポリアルケン若しくはそのコポリマー、又は金属若しくは金属合金、又はそれらの組み合わせを含む。特定の実施形態では、外面は、金属又は金属合金を含む。好ましくは、金属は、チタン、ステンレス鋼、又はチタン若しくは鋼を含有する合金である。特定の実施形態では、外面は、PAEK又はそのコポリマーを含む。好ましくは、PAEKは、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである。特定の実施形態では、外面は、ポリアルケン又はそのコポリマーを含む。好ましくは、ポリアルケンは、ポリエチレン又はそのコポリマーである。
特定の実施形態によれば、第1の端部11は、容器100の外面の周りに延在するねじ領域13を含み、包装構成は、第1の端部11が封止されるように、第1の端部ねじ領域13と係合されたねじ領域83を有する蓋80を更に含む。追加の実施形態では、システムは、蓋ねじ領域83と第1の端部ねじ領域13との間に配置され接触する、クラッシュワッシャ又はOリングなどの封止部材36を更に含むことができる。
更なる実施形態では、例えば、図4A~図4Bに示すように、第1の端部11における内面40の少なくとも一部は、第1の端部11を封止するために、対向する壁43、45を互いに結合する量の封止剤35を含む。封止剤35としては、例えば、接着剤材料又は熱結合材料を挙げることができる。追加の実施形態では、包装構成は、対向する壁43、45を互いに接触させて容器100を封止するために、対向する壁43、45に適用される機械的締結具を含むことができる。
特定の実施形態によれば、抗菌コーティングされた整形外科インプラントは、外面上に抗菌コーティングを含み、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度は、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である。追加の実施形態では、容器内の気化可能な抗菌剤は、総重量を有し、気化可能な抗菌剤の総重量の少なくとも1%は、整形外科インプラント上の抗菌コーティングに含有される。
本開示によれば、抗菌コーティングされたインプラントが記載され、この抗菌コーティングされたインプラントは、
整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、本質的に金属若しくは金属合金、ポリアルケン若しくはそのコポリマーからなる外面、又はポリアリールエーテルケトン若しくはそのコポリマー、又はそれらの組み合わせを画定する、整形外科インプラント、及び
整形外科インプラントの外面上に配置された抗菌コーティングであって、抗菌インプラントが、気化可能な抗菌剤から本質的になる、抗菌コーティングを含み、
抗菌コーティングされたインプラントは、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度を有し、
表面積濃度は、整形外科インプラントの外面から少なくとも0.5mmの微生物形成ユニットに対する臨床的な有効阻止帯を生成する。
整形外科インプラントであって、整形外科インプラントが、本質的に金属若しくは金属合金、ポリアルケン若しくはそのコポリマーからなる外面、又はポリアリールエーテルケトン若しくはそのコポリマー、又はそれらの組み合わせを画定する、整形外科インプラント、及び
整形外科インプラントの外面上に配置された抗菌コーティングであって、抗菌インプラントが、気化可能な抗菌剤から本質的になる、抗菌コーティングを含み、
抗菌コーティングされたインプラントは、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の、整形外科インプラントの外面上の抗菌剤の表面積濃度を有し、
表面積濃度は、整形外科インプラントの外面から少なくとも0.5mmの微生物形成ユニットに対する臨床的な有効阻止帯を生成する。
特定の実施形態によれば、外面は、金属又は金属合金である。好ましい実施形態では、金属又は金属合金は、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金である。特定の実施形態によれば、外面は、ポリアルケン又はそのコポリマーである。好ましい実施形態では、ポリアルケンは、ポリエチレン又はそのコポリマーである。特定の実施形態によれば、外面は、PAEK又はそのコポリマーである。好ましい実施形態では、PAEKは、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)である。
特定の実施形態によれば、外面は、前述の材料の組み合わせを含む。例えば、特定の実施形態では、外面は、金属又は金属合金、及びポリアルケン又はそのコポリマーから本質的になる。好ましくは、外面は、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金、及びポリエチレン又はそのコポリマーから本質的になる。特定の代替の実施形態では、外面は、金属又は金属合金、及びポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマーから本質的になる。好ましくは、外面は、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金、並びにPEEK又はそのコポリマーから本質的になる。特定の更なる代替の実施形態では、外面は、ポリアルケン又はそのコポリマー、及びポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマーから本質的になる。好ましくは、外面は、ポリエチレン又はそのコポリマー、及びPEEK又はそのコポリマーから本質的になる。
特定の実施形態によれば、気化可能な抗菌剤は、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む。好ましくは、気化可能な抗菌剤は、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む。
追加の実施形態によれば、抗菌コーティングは、整形外科インプラントの外面上に10μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の表面積濃度をもたらす。
更に追加の実施形態によれば、抗菌コーティングされたインプラントの有効ZOIは、約0.5mm~約5.0mmの範囲である。
以下の実施例では、特に明記しない限り、エチレンオキシド(EO)滅菌条件(又は「プロセス」又は「パラメータ」など)は、インプラントを周囲圧力で15分間55Cに曝露し、次いで、真空下で更に3時間45分間55Cに曝露することを指す。
(実施例1)
米国特許第8,668,867号に記載されているプロセスに従って、金属整形外科インプラントへのトリクロサンの蒸気移動を試みて、記載されたプロセスが金属表面上にトリクロサンを効果的に付着させることができるかどうかを調べた。
米国特許第8,668,867号に記載されているプロセスに従って、金属整形外科インプラントへのトリクロサンの蒸気移動を試みて、記載されたプロセスが金属表面上にトリクロサンを効果的に付着させることができるかどうかを調べた。
1)チタン合金(Ti-6Al-7Nb(TAN))、2)316Lステンレス鋼、及び3)約0.55mg/cm2のポリ(D,L-ラクチド)(PLA)コーティングを有するTANピンを含む一連の金属ピン(約4mm×30mm)を試験した。
トリクロサン(IRGACARE MPトリクロサンロット番号0013227542)を、2.56重量%(約16mgのトリクロサン)で、高密度ポリエチレン(HDPE)のシートに配合した。
ピンをトリクロサン含浸HDPEシートと共に、外側PET層、ポリエチレン層、箔防湿層、及び内部ポリエチレン熱封止層を有し、箔層(防湿層)が2つの間に配置された、EO滅菌に適した4層包装材料に共包装した。包装を滅菌し、55℃で4時間熱処理した。
EO滅菌プロセスが完了した後、抗菌活性についてピンを測定した。3.03×109CFU/mLの黄色ブドウ球菌(S.aureus)を予め形成されたプレート上に滅菌綿棒によって広げ、広げたプレートの表面に穏やかにピンを押し込んだが、寒天には浸透しなかった。プレートを24時間インキュベートし、次いで、各ピンについてZOIを測定した。
総帯をインプラントの幅(短軸)にわたって測定し、結果は以下の
ステンレス:観察された増殖減少帯が最小(ZOIなし)、
TAN:観察された増殖減少帯が最小(ZOIなし)、を含む)と、
TAN-PLA:12.4mmのZOIであった。
ステンレス:観察された増殖減少帯が最小(ZOIなし)、
TAN:観察された増殖減少帯が最小(ZOIなし)、を含む)と、
TAN-PLA:12.4mmのZOIであった。
インプラントの幅(約4.0mm)を考慮し、インプラントの各側のZOIを考慮するために2で割ると、各インプラントタイプの周囲のZOIは以下の
ステンレス:なし、
TAN:なし、及び
TAN-PLA:約4.2mmであった。
ステンレス:なし、
TAN:なし、及び
TAN-PLA:約4.2mmであった。
したがって、結果は、ポリマーコーティングされたピン(TAN-PLA)のみが臨床的に有効なZOIを提供することができ、金属基材表面のみを有するピンが臨床的に有意な量のトリクロサンを保持することができなかったことを示した。
(実施例2)
以下の試験を実験1の観点から実施して、金属基材表面上のトリクロサンの保持を増加させる方法を特定した。金属インプラントは、実質的に金属製の内面を有する包装において、アルカリ表面処理、並びに乾式熱伝達プロセスに供された。トリクロサン含有量をUVアッセイによって測定し、混釈平板法を使用してZOIを測定し、結果を実施例1の結果と比較した。
以下の試験を実験1の観点から実施して、金属基材表面上のトリクロサンの保持を増加させる方法を特定した。金属インプラントは、実質的に金属製の内面を有する包装において、アルカリ表面処理、並びに乾式熱伝達プロセスに供された。トリクロサン含有量をUVアッセイによって測定し、混釈平板法を使用してZOIを測定し、結果を実施例1の結果と比較した。
この試験で使用したインプラントは、12個のチタン陽極酸化ねじ(内径4.0mm×24mm)及び26個のTAN陽極酸化ピン(4.0mm×30mm)であった。アルカリ処理組成物は、4時間、8時間、又は24時間の処理で水酸化カリウム(KOH)であった。次いで、アルミニウム内面を有する容器内で、高温条件下でインプラントをトリクロサン蒸着に供した。
アルカリ処理
試料を1%のAlconoxで洗浄し、ブラシできれいに擦り洗い、次いでDI水で洗浄した。
試料を1%のAlconoxで洗浄し、ブラシできれいに擦り洗い、次いでDI水で洗浄した。
次いで、試料をビーカーに一緒に入れ、300mLのDI水を添加し、加熱して15分間沸騰させた。次いで、ビーカーを冷却し、試料を取り出し、くしゃくしゃにしたアルミニウム箔上に置いて風乾させた。
6MのKOH溶液を調製した。蓋付きの5本の別個のNalgeneプラスチックボトルを使用して、試料を以下の、KOHで8時間処理される6本のねじ、KOHで24時間処理される6本のねじ、KOHで8時間処理される7本のピン、KOHで24時間処理される7本のピン、及びKOHで4時間処理される12本のピンのように分離した。全てのボトルを60℃で所望の時間置いた。ガスの蓄積を防ぐために、ボトルの蓋をわずかに緩めたままにした。
各ボトルのそれぞれの処理時間が終了した後、KOH溶液をボトルから除去し、試料を残した。ボトルをDI水で3回すすぎ、次いで試料をPBSに約5分間浸漬した。PBSを除去し、各ボトルを再びDI水で3回洗浄した。次いで、試料をそれぞれのボトルから取り出し、乾燥するまでくしゃくしゃにしたアルミニウム箔上に置いた。
トリクロサン蒸着
アルミニウム箔封止を有するアルミニウムボトル
60mgのトリクロサンを秤量し、それを0.5mLの酢酸エチルと共にアルミニウムボトルに入れ、ボトルを回転させることによって、トリクロサン/酢酸エチル混合物を調製した。蓋をボトルから外し、一晩空気乾燥させた。
アルミニウム箔封止を有するアルミニウムボトル
60mgのトリクロサンを秤量し、それを0.5mLの酢酸エチルと共にアルミニウムボトルに入れ、ボトルを回転させることによって、トリクロサン/酢酸エチル混合物を調製した。蓋をボトルから外し、一晩空気乾燥させた。
次いで、試料をボトルに入れ、鋼ワイヤフレームを使用して所定の位置に吊り下げた。
試料が所定の位置に配置されたら、アルミニウム箔の複数の層をボトル開口部の上に配置し、しっかりとしわを寄せて封止を形成した。鋼ワイヤを箔の蓋の周りに巻き付けることによって封止を補強した。
試料ボトルを160Cオーブンに約4時間入れた。
結果を比較するために、実施例1に前述したプロセスに従って、いくつかの追加の試料をトリクロサン蒸着に供した。以下の表1は、試料の分解及びそれぞれの処理条件を示す。
以下の表2は、KOHで処理した後のTANピンの表面のSEM画像を提供し、陽極酸化TANピンの水酸化カリウムアルカリ処理の持続時間の増加に伴う表面積の増加を示す。
トリクロサン抽出及びUV測定
このプロセスでは、2時間、4時間、及び24時間の抽出時間を調査して、試料インプラント上にトリクロサン量が堆積したかどうかを決定した。トリクロサン標準は、最初の質量のトリクロサンをメスフラスコに秤量し、10mLの溶媒(100%アセトニトリル)に溶解して調製した。トリクロサンのこのストック溶液を使用して、10mLのメスフラスコ中で標準を調製し、光から保護するために箔で覆った。次いで、1mLの試料をプラスチックキュベットに移し、NanoDrop2000c分光光度計で280nmでUVで分析した。トリクロサン濃度に対して280nmでの吸光度をプロットすることによって標準曲線を作成した後、上記のインプラント試料を分析した。
このプロセスでは、2時間、4時間、及び24時間の抽出時間を調査して、試料インプラント上にトリクロサン量が堆積したかどうかを決定した。トリクロサン標準は、最初の質量のトリクロサンをメスフラスコに秤量し、10mLの溶媒(100%アセトニトリル)に溶解して調製した。トリクロサンのこのストック溶液を使用して、10mLのメスフラスコ中で標準を調製し、光から保護するために箔で覆った。次いで、1mLの試料をプラスチックキュベットに移し、NanoDrop2000c分光光度計で280nmでUVで分析した。トリクロサン濃度に対して280nmでの吸光度をプロットすることによって標準曲線を作成した後、上記のインプラント試料を分析した。
試料の調製
1.ボトル又はパウチ中のトリクロサンで処理したピン又はねじを滅菌15mLの遠心管に入れた。
2.5mLのアセトニトリルを、振盪インキュベータ上に置いた各チューブに添加した。チューブを250rpmで2時間、4時間、又は24時間のいずれかで振盪した。
3.この後、ピン及びねじを別個の滅菌チューブに移した。試料溶液を、分析するまで4℃で保存した。
4.分析のために、試料を含む15mLの遠心管を短時間ボルテックスした。
次いで、5.1mLの試料を、UVNanodrop機器で280nmの波長で分析し、各試料の濃度を構築された標準曲線から決定した。非常に高い初期吸光度を示した試料を、アセトニトリルで1:10に希釈した。
1.ボトル又はパウチ中のトリクロサンで処理したピン又はねじを滅菌15mLの遠心管に入れた。
2.5mLのアセトニトリルを、振盪インキュベータ上に置いた各チューブに添加した。チューブを250rpmで2時間、4時間、又は24時間のいずれかで振盪した。
3.この後、ピン及びねじを別個の滅菌チューブに移した。試料溶液を、分析するまで4℃で保存した。
4.分析のために、試料を含む15mLの遠心管を短時間ボルテックスした。
次いで、5.1mLの試料を、UVNanodrop機器で280nmの波長で分析し、各試料の濃度を構築された標準曲線から決定した。非常に高い初期吸光度を示した試料を、アセトニトリルで1:10に希釈した。
4mm×30mmの4時間のアルカリ処理した陽極酸化TANピンは、トリクロサン移動を全ての金属容器内で160℃で4時間行った場合、その表面に1.50mgのトリクロサンを有していた。対照的に、55℃で箔パウチ内のスリーブから行われたトリクロサン移動を行った同じ試料では、0.027mgのトリクロサンのみが観察された。したがって、同じ金属基板及びアルカリ化条件を比較すると、乾熱密閉金属容器は、EO滅菌条件と比較して、インプラント表面のトリクロサンの55倍を超える増加をもたらしたことが分かる。
アルカリ処理の持続時間は、全金属容器内の乾熱プロセスでピン表面から回収されたトリクロサンの用量と正に相関する。
実施例3:高熱伝達プロセスのための冷却速度
この実験は、実施例2に記載されるように、アルミニウム容器内で乾熱伝達プロセスを行った後の冷却速度が、トリクロサンのTANピンへの蒸着に影響を与えるかどうかを決定するために行った。この実験では、ピンを熱いオーブン内に放置して冷却する場合と、ピンを冷たいカウンタートップ上に直ちに置いて冷却する場合との間の蒸着の差を測定した。
この実験は、実施例2に記載されるように、アルミニウム容器内で乾熱伝達プロセスを行った後の冷却速度が、トリクロサンのTANピンへの蒸着に影響を与えるかどうかを決定するために行った。この実験では、ピンを熱いオーブン内に放置して冷却する場合と、ピンを冷たいカウンタートップ上に直ちに置いて冷却する場合との間の蒸着の差を測定した。
アルミニウムボトル容器を最初にIPA及び酢酸エチルで洗浄し、乾燥させた。次に、2mgのトリクロサンを各ボトルに入れた。多孔性ステンレス鋼金属メッシュを各容器の底部に配置して、ピンがトリクロサンリザーバに直接接触しないようにするためのスタンドオフとして機能させた。
TANピンを容器あたり1つのピンで容器に入れた。アルミニウム容器を蓋で封止し、各々にアルミニウムクラッシュワッシャを含めた。
ボトルをオーブンに入れ、160Cに4時間加熱した。
熱サイクルが完了した後、オーブンを停止した。ボトルの半分をオーブンから直ちに取り出し、冷たいカウンタートップ上に置き、残りをオーブン内に残した。
以下の表8は、加熱を開始する前のトリクロサンのリザーバ重量、システムの初期質量、及び冷却が完了した後のシステムの最終質量を示す。システム質量損失は、試料の初期質量と最終質量との差として記録され、加熱又は冷却のいずれかの間の容器からの気化トリクロサンの損失にのみ起因することができる。
試料ピンを、実施例2で前述したのと同じ方法で、UV分析によって表面トリクロサン含有量について更に測定した。UVデータを以下の表9に示す。
実施例4:アルカリ対非アルカリ乾熱処理
この実験の目的は、実施例2に記載のTANピンに対するアルカリ処理の効果を評価することであった。未処理の電気研磨されたステンレス鋼ピンをこの研究に追加して、TANピンのアルカリ処理の観察された効果を参照した。この研究では、2/3mg、2mg、又は6mgのトリクロサンをアルカリ処理及び未処理TANピンに投与する実施例2と同じパラメータを使用した。結果は、実施例2に記載のようにUV分析を用いて測定した。この例では、トリクロサンの用量を変化させて、インプラントが依然として有効量のトリクロサンを容器システム内の比較的低い質量のリザーバで吸着できるかどうかを観察した。
この実験の目的は、実施例2に記載のTANピンに対するアルカリ処理の効果を評価することであった。未処理の電気研磨されたステンレス鋼ピンをこの研究に追加して、TANピンのアルカリ処理の観察された効果を参照した。この研究では、2/3mg、2mg、又は6mgのトリクロサンをアルカリ処理及び未処理TANピンに投与する実施例2と同じパラメータを使用した。結果は、実施例2に記載のようにUV分析を用いて測定した。この例では、トリクロサンの用量を変化させて、インプラントが依然として有効量のトリクロサンを容器システム内の比較的低い質量のリザーバで吸着できるかどうかを観察した。
アルカリ処理試料
アルカリ処理を受けたピンは、8時間のアルカリ処理のために実施例2に記載したのと同じプロセスを受けた。
アルカリ処理を受けたピンは、8時間のアルカリ処理のために実施例2に記載したのと同じプロセスを受けた。
トリクロサンリザーバの調製
アルミニウムボトル容器を洗浄し、IPA及び酢酸エチルで清浄にした。
アルミニウムボトル容器を洗浄し、IPA及び酢酸エチルで清浄にした。
48mgのトリクロサンを800μLの酢酸エチル(60mg/ml)に添加することによって、トリクロサン溶液を調製した。
2/3mg用量を受けたボトルに10μLの溶液を入れ、2mg用量を受けたボトルには30μL、6mg用量を受けたボトルには90μLの溶液を入れた。次いで、各ボトルを酢酸エチルを添加して、各容器内の総容量を100μLにした。
各容器を封止しないままにし、一晩乾燥させた。
実施例に記載されるように、各容器は、容器の底部に配置された金属メッシュオフセットを有していた。次いで、ピンをボトルあたり1つのピンで容器に添加した。次いで、ボトルを蓋で封止し、アルミニウムクラッシュワッシャを含めた。
次いで、試料を160℃のオーブンに4時間入れた。
以下の表10(及び図6)は、各容器に適用された理論用量、質量差によって測定された各容器中のトリクロサンの量、前述のUV法によって測定された乾熱伝達プロセス後の各インプラント上のトリクロサンの量、及びリザーバ内のトリクロサンの測定された元の量の重量パーセントとしての各ピン上のトリクロサンの計算量を示す。
これらの結果は、アルカリ処理がTANピンへのトリクロサン吸着を改善したが、統計的に有意ではなかったことを示している。試験は更に、金属基材表面としてのTANが、電気研磨されたステンレス鋼よりもトリクロサンに対してより高い親和性を有するように見えたことを示した。これらの試験により、金属基材表面に関係なく、用量を下限で増加させると、それに応じて、インプラント外面上に移動するトリクロサンの量が増加することが更に確認された。
実施例5:高熱トリクロサン移動対インプラント表面の比較
この実験は、実施例2で以前に行われたような乾熱対EO滅菌プロセス条件下でのトリクロサン蒸気移動を更に調べるために行われた。更に、この試験では、PEEKをインプラント表面基材として添加した。前述のように、EO滅菌条件下では、ポリマー基材表面はトリクロサンに対して十分に高い親和性を有し、リザーバ質量の損失を相殺し、それでもなお十分な量を吸収すると推測される。この試験は、EO滅菌条件下での移動プロセスと比較して、PEEK表面上にトリクロサンを堆積させる乾熱移動プロセスの能力を直接比較する。更に、実施例1及び実施例2の両方において、金属基材表面を有するインプラントは、EO滅菌移動プロセス下で表面上の有意な量のトリクロサンを達成することができなかった。
この実験は、実施例2で以前に行われたような乾熱対EO滅菌プロセス条件下でのトリクロサン蒸気移動を更に調べるために行われた。更に、この試験では、PEEKをインプラント表面基材として添加した。前述のように、EO滅菌条件下では、ポリマー基材表面はトリクロサンに対して十分に高い親和性を有し、リザーバ質量の損失を相殺し、それでもなお十分な量を吸収すると推測される。この試験は、EO滅菌条件下での移動プロセスと比較して、PEEK表面上にトリクロサンを堆積させる乾熱移動プロセスの能力を直接比較する。更に、実施例1及び実施例2の両方において、金属基材表面を有するインプラントは、EO滅菌移動プロセス下で表面上の有意な量のトリクロサンを達成することができなかった。
この実験では、各インプラント材料及び移動条件について、寒天混釈平板中の黄色ブドウ球菌(S.Aureus)を用いる混釈平板プロトコルを利用して、UV分析及びZOI測定の両方によって、トリクロサン含量について試料を試験する。更に、蒸気移動プロセスが完了した直後、並びにPBS溶液に1時間及び24時間浸漬した後に試料を試験して、各試料表面の抗菌コーティングの堅牢性を測定する。
以下、表11は、インプラント材料タイプ(例えば、鋼、TAN、又はPEEK)、移動条件(EOパウチ法又は高熱ボトル法)、及び溶出時間によって特定される、この試験で使用される試料を示す。表は、UV分析試料及びZOI分析試料による試料IDに分解される。
トリクロサン含有量-ZOI
以下に示す表12は、UV及びZOI分析の両方についてのトリクロサン用量、包装材料、温度及び時間パラメータ、試料表面基材、後処理試験条件、並びに測定パラメータの相対比較を示す。
表に見ることができるように、全ての材料で、標的デバイスに移された初期トリクロサンは、EOパウチと比較して、160℃で非吸収性包装において10倍超高かった。これは、金属ボトル容器中のトリクロサンの合計が1.86mgであったのに対して、EOパウチ包装は13.6mgのトリクロサンを含有していたという事実にもかかわらずである。金属試料については、これは、最初及び1時間後に2mmを超える範囲の有効ZOIをもたらしたが、EOパウチ容器中の試料によって生成されたZOIは、TANピンについては1mm未満であり、電気研磨されたステンレス鋼については区別できなかった。PEEK試料は、全ての時点で10倍を超えるトリクロサンを有し、移植後のトリクロサンの持続的な貯留を実証したが、ZOIは、いずれかの試料が直ちに混釈平板に入れられた場合、又は試料が1時間予備溶出された場合に類似していた。従来的に処理されたPEEK試料からのゾーンなしに対して、24時間での高熱PEEK試料におけるZOIの観察(0.7mm)は、24時間の予備溶出後に残存するトリクロサンの継続的貯留によるものであってもよい(0.12mg対0.004mg)。
〔実施の態様〕
(1) 抗菌インプラントを形成する方法であって、
第1の端部及び第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する内面とを有する容器を提供することであって、前記内面が非吸収性材料を含み、容器空洞を画定し、前記第1の端部が、前記容器空洞内に延在する開口部を画定する、提供することと、
前記容器空洞内に気化可能な抗菌剤のリザーバを配置することと、
前記第1の端部を通って前記容器空洞内に整形外科インプラントを配置することであって、前記整形外科インプラントが、外面を画定する、配置することと、
前記容器空洞を封止するように、前記容器の前記第1の端部を封止することと、
前記整形外科インプラントの前記外面及び前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを加熱して、前記抗菌剤を気化させるように、封止した状態で前記容器を加熱することと、
封止した状態で前記容器を冷却することと、を含み、
前記容器の加熱及び冷却が、前記外面の周囲から少なくとも0.5mmの有効阻止帯を生成するのに十分な、前記整形外科インプラントの前記外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する抗菌コーティングされた整形外科インプラントが形成されるように、前記気化した抗菌剤を前記整形外科インプラントの前記外面に吸着させる、方法。
(2) 前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを配置することが、前記気化可能な抗菌剤及び溶媒の溶液を前記空洞内に堆積させ、前記空洞から前記容器の外に前記溶媒を蒸発させることを含む、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを配置することが、前記気化可能な抗菌剤及び溶媒の溶液を前記容器の前記内面にコーティングし、前記内面から前記容器の外に前記溶媒を蒸発させることを含む、実施態様1に記載の方法。
(4) 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様1から3のいずれかに記載の方法。
(5) 前記気化可能な抗菌剤が、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む、実施態様4に記載の方法。
(1) 抗菌インプラントを形成する方法であって、
第1の端部及び第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する内面とを有する容器を提供することであって、前記内面が非吸収性材料を含み、容器空洞を画定し、前記第1の端部が、前記容器空洞内に延在する開口部を画定する、提供することと、
前記容器空洞内に気化可能な抗菌剤のリザーバを配置することと、
前記第1の端部を通って前記容器空洞内に整形外科インプラントを配置することであって、前記整形外科インプラントが、外面を画定する、配置することと、
前記容器空洞を封止するように、前記容器の前記第1の端部を封止することと、
前記整形外科インプラントの前記外面及び前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを加熱して、前記抗菌剤を気化させるように、封止した状態で前記容器を加熱することと、
封止した状態で前記容器を冷却することと、を含み、
前記容器の加熱及び冷却が、前記外面の周囲から少なくとも0.5mmの有効阻止帯を生成するのに十分な、前記整形外科インプラントの前記外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する抗菌コーティングされた整形外科インプラントが形成されるように、前記気化した抗菌剤を前記整形外科インプラントの前記外面に吸着させる、方法。
(2) 前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを配置することが、前記気化可能な抗菌剤及び溶媒の溶液を前記空洞内に堆積させ、前記空洞から前記容器の外に前記溶媒を蒸発させることを含む、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを配置することが、前記気化可能な抗菌剤及び溶媒の溶液を前記容器の前記内面にコーティングし、前記内面から前記容器の外に前記溶媒を蒸発させることを含む、実施態様1に記載の方法。
(4) 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様1から3のいずれかに記載の方法。
(5) 前記気化可能な抗菌剤が、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む、実施態様4に記載の方法。
(6) 前記整形外科インプラントの前記外面が、少なくともポリアリールエーテルケトン(PAEK)又はポリアルケン若しくはそのコポリマー、又は金属若しくは金属合金、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様1から5のいずれかに記載の方法。
(7) 前記外面が、金属又は金属合金を含む、実施態様6に記載の方法。
(8) 前記金属が、チタン、ステンレス鋼、又はチタン若しくは鋼を含有する合金である、実施態様7に記載の方法。
(9) 前記PAEKが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである、実施態様6に記載の方法。
(10) 前記ポリアルケンが、ポリエチレン又はそのコポリマーである、実施態様6に記載の方法。
(7) 前記外面が、金属又は金属合金を含む、実施態様6に記載の方法。
(8) 前記金属が、チタン、ステンレス鋼、又はチタン若しくは鋼を含有する合金である、実施態様7に記載の方法。
(9) 前記PAEKが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである、実施態様6に記載の方法。
(10) 前記ポリアルケンが、ポリエチレン又はそのコポリマーである、実施態様6に記載の方法。
(11) 前記加熱するステップが、約60℃~約200℃の温度範囲に加熱することを含む、実施態様1から10のいずれかに記載の方法。
(12) 前記加熱するステップが、約80℃~約180℃の温度範囲に加熱することを含む、実施態様11に記載の方法。
(13) 前記加熱するステップが、約120℃~約160℃の温度範囲に加熱することを含む、実施態様11に記載の方法。
(14) 前記加熱するステップが、約10分~約8時間の範囲である、実施態様1から13のいずれかに記載の方法。
(15) 前記加熱するステップが、約3時間~6時間の範囲である、実施態様14に記載の方法。
(12) 前記加熱するステップが、約80℃~約180℃の温度範囲に加熱することを含む、実施態様11に記載の方法。
(13) 前記加熱するステップが、約120℃~約160℃の温度範囲に加熱することを含む、実施態様11に記載の方法。
(14) 前記加熱するステップが、約10分~約8時間の範囲である、実施態様1から13のいずれかに記載の方法。
(15) 前記加熱するステップが、約3時間~6時間の範囲である、実施態様14に記載の方法。
(16) 前記内面が、金属又は金属合金を含む、実施態様1から15のいずれかに記載の方法。
(17) 前記内面が、アルミニウム又はその合金を含む、実施態様16に記載の方法。
(18) 前記整形外科インプラントの前記外面上の前記抗菌剤の前記表面積濃度が、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である、実施態様1から17のいずれかに記載の方法。
(19) 前記リザーバ内の前記抗菌剤が総重量を有し、前記抗菌剤の前記総重量の少なくとも1%~約20%が、前記抗菌コーティングされた整形外科インプラントの前記外面上に蒸気移動される、実施態様1から18のいずれかに記載の方法。
(20) 前記空洞が固定容積を画定するように、前記容器が実質的に剛性である、実施態様1から19のいずれかに記載の方法。
(17) 前記内面が、アルミニウム又はその合金を含む、実施態様16に記載の方法。
(18) 前記整形外科インプラントの前記外面上の前記抗菌剤の前記表面積濃度が、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である、実施態様1から17のいずれかに記載の方法。
(19) 前記リザーバ内の前記抗菌剤が総重量を有し、前記抗菌剤の前記総重量の少なくとも1%~約20%が、前記抗菌コーティングされた整形外科インプラントの前記外面上に蒸気移動される、実施態様1から18のいずれかに記載の方法。
(20) 前記空洞が固定容積を画定するように、前記容器が実質的に剛性である、実施態様1から19のいずれかに記載の方法。
(21) 前記第1の端部が、前記容器の外面の周りに延在するねじ領域を含み、前記ねじ領域が、内面上の対応するねじ領域を有する蓋と係合するように構成され、前記容器の前記第1の端部を封止する前記ステップが、前記第1の端部ねじ領域及び前記蓋ねじ領域を係合させることを含む、実施態様1から20のいずれかに記載の方法。
(22) 前記封止するステップ中に、前記蓋ねじ領域と前記第1の端部ねじ領域との間に配置され、これらと接触するように構成された封止部材を更に含む、実施態様21に記載の方法。
(23) 前記容器が実質的に変形可能であり、前記空洞が、前記第1の端部が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、変形時に前記空洞が前記第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとる、実施態様1から19のいずれかに記載の方法。
(24) 前記第1の端部が実質的に変形可能であり、前記封止するステップが、前記第1の端部における前記内面の対向する壁を互いに接触させ、前記第1の端部を封止するために、前記第1の端部に圧力を加えることを含む、実施態様23に記載の方法。
(25) 前記第1の端部における前記内面の少なくとも一部が、前記第1の端部を封止するために、接触時に前記対向する壁が互いに結合するような量の封止剤を含む、実施態様24に記載の方法。
(22) 前記封止するステップ中に、前記蓋ねじ領域と前記第1の端部ねじ領域との間に配置され、これらと接触するように構成された封止部材を更に含む、実施態様21に記載の方法。
(23) 前記容器が実質的に変形可能であり、前記空洞が、前記第1の端部が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、変形時に前記空洞が前記第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとる、実施態様1から19のいずれかに記載の方法。
(24) 前記第1の端部が実質的に変形可能であり、前記封止するステップが、前記第1の端部における前記内面の対向する壁を互いに接触させ、前記第1の端部を封止するために、前記第1の端部に圧力を加えることを含む、実施態様23に記載の方法。
(25) 前記第1の端部における前記内面の少なくとも一部が、前記第1の端部を封止するために、接触時に前記対向する壁が互いに結合するような量の封止剤を含む、実施態様24に記載の方法。
(26) 前記対向する壁を互いに接触した状態に保つように構成された機械的締結具を前記封止された第1の端部に適用することを更に含む、実施態様24に記載の方法。
(27) 前記第2の端部が開いており、前記封止するステップが、前記第2の端部を封止することを更に含む、実施態様1から26のいずれかに記載の方法。
(28) 前記第2の端部が、実質的に変形可能であり、その結果、前記封止するステップが、前記第2の端部における前記内面の対向する壁を互いに接触させ、前記第2の端部を封止するように、前記第2の端部に圧力を加えることを更に含む、実施態様27に記載の方法。
(29) 抗菌インプラントを形成するためのシステムであって、
気化可能な抗菌剤のリザーバと、
外面を画定する整形外科インプラントと、
第1の端部及び第2の端部と、非吸収性材料を含み、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する内面とを有する容器であって、前記内面が、前記整形外科インプラントを受け入れるように構成された空洞を画定し、前記第1の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、容器と、を含み、
前記容器、前記整形外科インプラント、及び前記気化可能な抗菌剤が、最大200℃の温度範囲で熱的に安定したままであるように構成され、
前記気化可能な抗菌剤のリザーバが、前記容器内に配置され、前記整形外科インプラントが、前記空洞内に配置され、前記外面が、前記気化可能な抗菌剤を実質的に含まない、システム。
(30) 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様29に記載のシステム。
(27) 前記第2の端部が開いており、前記封止するステップが、前記第2の端部を封止することを更に含む、実施態様1から26のいずれかに記載の方法。
(28) 前記第2の端部が、実質的に変形可能であり、その結果、前記封止するステップが、前記第2の端部における前記内面の対向する壁を互いに接触させ、前記第2の端部を封止するように、前記第2の端部に圧力を加えることを更に含む、実施態様27に記載の方法。
(29) 抗菌インプラントを形成するためのシステムであって、
気化可能な抗菌剤のリザーバと、
外面を画定する整形外科インプラントと、
第1の端部及び第2の端部と、非吸収性材料を含み、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する内面とを有する容器であって、前記内面が、前記整形外科インプラントを受け入れるように構成された空洞を画定し、前記第1の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、容器と、を含み、
前記容器、前記整形外科インプラント、及び前記気化可能な抗菌剤が、最大200℃の温度範囲で熱的に安定したままであるように構成され、
前記気化可能な抗菌剤のリザーバが、前記容器内に配置され、前記整形外科インプラントが、前記空洞内に配置され、前記外面が、前記気化可能な抗菌剤を実質的に含まない、システム。
(30) 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様29に記載のシステム。
(31) 前記気化可能な抗菌剤が、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む、実施態様30に記載のシステム。
(32) 前記整形外科インプラントの前記外面が、少なくともポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリアルケン、又は金属若しくは金属合金、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様1から31のいずれかに記載のシステム。
(33) 前記外面が、金属又は金属合金を含む、実施態様32に記載のシステム。
(34) 前記金属が、チタン、ステンレス鋼、又はチタン若しくは鋼を含有する合金である、実施態様33に記載のシステム。
(35) 前記PAEKが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである、実施態様32に記載のシステム。
(32) 前記整形外科インプラントの前記外面が、少なくともポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリアルケン、又は金属若しくは金属合金、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様1から31のいずれかに記載のシステム。
(33) 前記外面が、金属又は金属合金を含む、実施態様32に記載のシステム。
(34) 前記金属が、チタン、ステンレス鋼、又はチタン若しくは鋼を含有する合金である、実施態様33に記載のシステム。
(35) 前記PAEKが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである、実施態様32に記載のシステム。
(36) 前記ポリアルケンが、ポリエチレン又はそのコポリマーである、実施態様32に記載のシステム。
(37) 前記容器が、前記空洞が固定容積を画定するように実質的に剛性である、実施態様29から36のいずれかに記載のシステム。
(38) 前記第1の端部が、前記容器の外面の周りに延在するねじ領域を含み、前記システムが、前記第1の端部ねじ領域と係合するように構成されたねじ領域を有する蓋を更に含み、前記第1の端部ねじ領域と前記蓋ねじ領域との係合が前記第1の端部を封止する、実施態様29から37のいずれかに記載のシステム。
(39) 前記蓋ねじ領域と前記第1の端部ねじ領域との間に配置され、これらと接触するように構成された封止部材を更に含む、実施態様38に記載のシステム。
(40) 前記容器が実質的に変形可能であり、前記空洞が、前記第1の端部が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、前記容器が、圧力を加えたときに変形して、前記空洞が前記第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとるように構成されている、実施態様29から36のいずれかに記載のシステム。
(37) 前記容器が、前記空洞が固定容積を画定するように実質的に剛性である、実施態様29から36のいずれかに記載のシステム。
(38) 前記第1の端部が、前記容器の外面の周りに延在するねじ領域を含み、前記システムが、前記第1の端部ねじ領域と係合するように構成されたねじ領域を有する蓋を更に含み、前記第1の端部ねじ領域と前記蓋ねじ領域との係合が前記第1の端部を封止する、実施態様29から37のいずれかに記載のシステム。
(39) 前記蓋ねじ領域と前記第1の端部ねじ領域との間に配置され、これらと接触するように構成された封止部材を更に含む、実施態様38に記載のシステム。
(40) 前記容器が実質的に変形可能であり、前記空洞が、前記第1の端部が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、前記容器が、圧力を加えたときに変形して、前記空洞が前記第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとるように構成されている、実施態様29から36のいずれかに記載のシステム。
(41) 前記第1の端部における前記内面の対向する壁が、力を加えると互いに接触して前記第1の端部を封止するように構成されるように、前記第1の端部が実質的に変形可能である、実施態様29から36のいずれかに記載のシステム。
(42) 前記第1の端部における前記内面の少なくとも一部が、前記第1の端部を封止するために、前記対向する壁を互いに結合するように構成された量の封止剤を含む、実施態様41に記載のシステム。
(43) 前記封止剤が、接着剤材料又は熱結合材料を含む、実施態様42に記載のシステム。
(44) 前記容器を封止するように、前記対向する壁を互いに接触した状態に保つように構成された機械的締結具を更に含む、実施態様41に記載のシステム。
(45) 前記第2の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、実施態様29から44のいずれかに記載のシステム。
(42) 前記第1の端部における前記内面の少なくとも一部が、前記第1の端部を封止するために、前記対向する壁を互いに結合するように構成された量の封止剤を含む、実施態様41に記載のシステム。
(43) 前記封止剤が、接着剤材料又は熱結合材料を含む、実施態様42に記載のシステム。
(44) 前記容器を封止するように、前記対向する壁を互いに接触した状態に保つように構成された機械的締結具を更に含む、実施態様41に記載のシステム。
(45) 前記第2の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、実施態様29から44のいずれかに記載のシステム。
(46) 前記第2の端部における前記内面の対向する壁が、力を加えると互いに接触して前記第2の端部を封止するように構成されるように、前記第2の端部が実質的に変形可能である、実施態様45に記載のシステム。
(47) 滅菌抗菌性整形外科インプラントのための包装構成であって、
第1の端部及び第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する内面とを有する封止された滅菌容器であって、前記内面が、非吸収性材料を含み、空洞を画定し、前記第1の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、封止された滅菌容器と、
前記空洞内に配置された滅菌整形外科インプラントであって、前記整形外科インプラントが、外面を画定する、滅菌整形外科インプラントと、を含み、
前記整形外科インプラントが、前記外面上に抗菌コーティングを有し、前記抗菌コーティングが、前記整形外科インプラントの前記外面上の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を含み、
前記整形外科インプラント上の前記抗菌コーティングの前記表面積濃度が、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である、包装構成。
(48) 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様47に記載の包装構成。
(49) 前記気化可能な抗菌剤が、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む、実施態様48に記載の包装構成。
(50) 前記整形外科インプラントの前記外面が、少なくともポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリアルケン、又は金属若しくは金属合金、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様47から49のいずれかに記載の包装構成。
(47) 滅菌抗菌性整形外科インプラントのための包装構成であって、
第1の端部及び第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する内面とを有する封止された滅菌容器であって、前記内面が、非吸収性材料を含み、空洞を画定し、前記第1の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、封止された滅菌容器と、
前記空洞内に配置された滅菌整形外科インプラントであって、前記整形外科インプラントが、外面を画定する、滅菌整形外科インプラントと、を含み、
前記整形外科インプラントが、前記外面上に抗菌コーティングを有し、前記抗菌コーティングが、前記整形外科インプラントの前記外面上の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を含み、
前記整形外科インプラント上の前記抗菌コーティングの前記表面積濃度が、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である、包装構成。
(48) 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様47に記載の包装構成。
(49) 前記気化可能な抗菌剤が、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む、実施態様48に記載の包装構成。
(50) 前記整形外科インプラントの前記外面が、少なくともポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリアルケン、又は金属若しくは金属合金、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様47から49のいずれかに記載の包装構成。
(51) 前記外面が、金属又は金属合金を含む、実施態様50に記載の包装構成。
(52) 前記金属が、チタン、ステンレス鋼、又はチタン若しくは鋼を含有する合金である、実施態様50に記載の包装構成。
(53) 前記PAEKが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである、実施態様50に記載の包装構成。
(54) 前記ポリアルケンが、ポリエチレン又はそのコポリマーである、実施態様51に記載の包装構成。
(55) 前記容器が、前記空洞が固定容積を画定するように実質的に剛性である、実施態様47から54のいずれかに記載の包装構成。
(52) 前記金属が、チタン、ステンレス鋼、又はチタン若しくは鋼を含有する合金である、実施態様50に記載の包装構成。
(53) 前記PAEKが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである、実施態様50に記載の包装構成。
(54) 前記ポリアルケンが、ポリエチレン又はそのコポリマーである、実施態様51に記載の包装構成。
(55) 前記容器が、前記空洞が固定容積を画定するように実質的に剛性である、実施態様47から54のいずれかに記載の包装構成。
(56) 前記第1の端部が、前記容器の外面の周りに延在するねじ領域を含み、前記システムが、前記第1の端部が封止されるように、前記第1の端部ねじ領域と係合されたねじ領域を有する蓋を更に含む、実施態様47から55のいずれかに記載の包装構成。
(57) 前記蓋ねじ領域と前記第1の端部ねじ領域との間に配置され、これらと接触している封止部材を更に含む、実施態様56に記載の包装構成。
(58) 前記容器が実質的に変形可能であり、前記空洞が、前記第1の端部が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、前記容器が、圧力を加えたときに変形して、前記空洞が前記第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとるように構成されている、実施態様47から54のいずれかに記載の包装構成。
(59) 前記第1の端部における前記内面の対向する壁が、力を加えると互いに接触して前記第1の端部を封止するように構成されるように、前記第1の端部が実質的に変形可能である、実施態様47から54のいずれかに記載の包装構成。
(60) 前記第1の端部における前記内面の少なくとも一部が、前記第1の端部を封止するために、前記対向する壁を互いに結合する量の封止剤を含む、実施態様59に記載の包装構成。
(57) 前記蓋ねじ領域と前記第1の端部ねじ領域との間に配置され、これらと接触している封止部材を更に含む、実施態様56に記載の包装構成。
(58) 前記容器が実質的に変形可能であり、前記空洞が、前記第1の端部が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、前記容器が、圧力を加えたときに変形して、前記空洞が前記第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとるように構成されている、実施態様47から54のいずれかに記載の包装構成。
(59) 前記第1の端部における前記内面の対向する壁が、力を加えると互いに接触して前記第1の端部を封止するように構成されるように、前記第1の端部が実質的に変形可能である、実施態様47から54のいずれかに記載の包装構成。
(60) 前記第1の端部における前記内面の少なくとも一部が、前記第1の端部を封止するために、前記対向する壁を互いに結合する量の封止剤を含む、実施態様59に記載の包装構成。
(61) 前記封止剤が、接着剤材料又は熱結合材料を含む、実施態様60に記載の包装構成。
(62) 前記容器を封止するように、前記対向する壁を互いに接触した状態に保つように構成された機械的締結具を更に含む、実施態様59に記載の包装構成。
(63) 前記第2の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、実施態様47から62のいずれかに記載の包装構成。
(64) 前記第1の端部における前記内面の対向する壁が、力を加えると互いに接触して前記第2の端部を封止するように構成されるように、前記第2の端部が実質的に変形可能である、実施態様63に記載の包装構成。
(65) 前記抗菌コーティングの前記表面積濃度が、約10μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の範囲である、実施態様47から64のいずれかに記載の包装構成。
(62) 前記容器を封止するように、前記対向する壁を互いに接触した状態に保つように構成された機械的締結具を更に含む、実施態様59に記載の包装構成。
(63) 前記第2の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、実施態様47から62のいずれかに記載の包装構成。
(64) 前記第1の端部における前記内面の対向する壁が、力を加えると互いに接触して前記第2の端部を封止するように構成されるように、前記第2の端部が実質的に変形可能である、実施態様63に記載の包装構成。
(65) 前記抗菌コーティングの前記表面積濃度が、約10μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の範囲である、実施態様47から64のいずれかに記載の包装構成。
(66) 前記気化可能な抗菌剤が、総重量を有し、前記気化可能な抗菌剤の前記総重量の少なくとも1%~最大約20%が、前記整形外科インプラント上の前記抗菌コーティングに含有されている、実施態様47から64のいずれかに記載の包装構成。
(67) 抗菌コーティングされた整形外科インプラントであって、
整形外科インプラントであって、前記整形外科インプラントが、金属若しくは金属合金、ポリアルケン若しくはそのコポリマー、又はポリアリールエーテルケトン若しくはそのコポリマー、又はそれらの組み合わせから本質的になる外面を画定する、整形外科インプラントと、
前記整形外科インプラントの前記外面上に配置された抗菌コーティングであって、前記抗菌インプラントが、気化可能な抗菌剤から本質的になる、抗菌コーティングと、を含み、
前記抗菌コーティングされたインプラントが、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の、前記整形外科インプラントの前記外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する、抗菌コーティングされた整形外科インプラント。
(68) 前記外面が、金属又は金属合金である、実施態様67に記載のインプラント。
(69) 前記金属又は金属合金が、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金である、実施態様68に記載のインプラント。
(70) 前記外面が、ポリアルケン又はそのコポリマーである、実施態様67に記載のインプラント。
(67) 抗菌コーティングされた整形外科インプラントであって、
整形外科インプラントであって、前記整形外科インプラントが、金属若しくは金属合金、ポリアルケン若しくはそのコポリマー、又はポリアリールエーテルケトン若しくはそのコポリマー、又はそれらの組み合わせから本質的になる外面を画定する、整形外科インプラントと、
前記整形外科インプラントの前記外面上に配置された抗菌コーティングであって、前記抗菌インプラントが、気化可能な抗菌剤から本質的になる、抗菌コーティングと、を含み、
前記抗菌コーティングされたインプラントが、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の、前記整形外科インプラントの前記外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する、抗菌コーティングされた整形外科インプラント。
(68) 前記外面が、金属又は金属合金である、実施態様67に記載のインプラント。
(69) 前記金属又は金属合金が、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金である、実施態様68に記載のインプラント。
(70) 前記外面が、ポリアルケン又はそのコポリマーである、実施態様67に記載のインプラント。
(71) 前記ポリアルケンが、ポリエチレン又はそのコポリマーである、実施態様70に記載のインプラント。
(72) 前記外面が、ポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマーである、実施態様67に記載のインプラント。
(73) 前記ポリアリールエーテルケトンが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)である、実施態様72に記載のインプラント。
(74) 前記外面が、金属又は金属合金、及びポリアルケン又はそのコポリマーから本質的になる、実施態様67に記載のインプラント。
(75) 前記外面が、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金、及びポリエチレン又はそのコポリマーから本質的になる、実施態様74に記載のインプラント。
(72) 前記外面が、ポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマーである、実施態様67に記載のインプラント。
(73) 前記ポリアリールエーテルケトンが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)である、実施態様72に記載のインプラント。
(74) 前記外面が、金属又は金属合金、及びポリアルケン又はそのコポリマーから本質的になる、実施態様67に記載のインプラント。
(75) 前記外面が、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金、及びポリエチレン又はそのコポリマーから本質的になる、実施態様74に記載のインプラント。
(76) 前記外面が、金属又は金属合金、及びポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマーから本質的になる、実施態様67に記載のインプラント。
(77) 前記外面が、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金、及びPEEK又はそのコポリマーから本質的になる、実施態様76に記載のインプラント。
(78) 前記外面が、ポリアルケン又はそのコポリマー、及びポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマーから本質的になる、実施態様67に記載のインプラント。
(79) 前記外面が、ポリエチレン又はそのコポリマー、及びPEEK又はそのコポリマーから本質的になる、実施態様78に記載のインプラント。
(80) 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様67から79のいずれかに記載のインプラント。
(77) 前記外面が、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金、及びPEEK又はそのコポリマーから本質的になる、実施態様76に記載のインプラント。
(78) 前記外面が、ポリアルケン又はそのコポリマー、及びポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマーから本質的になる、実施態様67に記載のインプラント。
(79) 前記外面が、ポリエチレン又はそのコポリマー、及びPEEK又はそのコポリマーから本質的になる、実施態様78に記載のインプラント。
(80) 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、実施態様67から79のいずれかに記載のインプラント。
(81) 前記気化可能な抗菌剤が、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む、実施態様80に記載のインプラント。
(82) 前記表面積濃度が、10μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である、実施態様67から81のいずれかに記載のインプラント。
(83) 前記表面積濃度が、前記整形外科インプラントの前記外面から少なくとも0.5mmの、微生物コロニー形成単位に対する有効阻止帯(ZOI)を生成する、実施態様67から82のいずれかに記載のインプラント。
(84) 前記有効ZOIが、約0.5mm~約5.0mmの範囲である、実施態様67から83のいずれかに記載のインプラント。
(85) 前記整形外科インプラントの前記外面上の前記表面積濃度が、前記容器の前記内面上の前記抗菌剤の表面積濃度以上である、実施態様1から28のいずれかに記載の方法。
(82) 前記表面積濃度が、10μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である、実施態様67から81のいずれかに記載のインプラント。
(83) 前記表面積濃度が、前記整形外科インプラントの前記外面から少なくとも0.5mmの、微生物コロニー形成単位に対する有効阻止帯(ZOI)を生成する、実施態様67から82のいずれかに記載のインプラント。
(84) 前記有効ZOIが、約0.5mm~約5.0mmの範囲である、実施態様67から83のいずれかに記載のインプラント。
(85) 前記整形外科インプラントの前記外面上の前記表面積濃度が、前記容器の前記内面上の前記抗菌剤の表面積濃度以上である、実施態様1から28のいずれかに記載の方法。
(86) 前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを配置することが、前記気化可能な抗菌剤の固形塊を溶融し、前記溶融物を前記容器の前記空洞内に堆積させることを含む、実施態様1に記載の方法。
(87) 前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを配置することが、前記整形外科インプラントの前記外面を前記気化可能な抗菌剤でコーティングし、前記整形外科インプラントを前記空洞に配置することを含む、実施態様1に記載の方法。
(87) 前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを配置することが、前記整形外科インプラントの前記外面を前記気化可能な抗菌剤でコーティングし、前記整形外科インプラントを前記空洞に配置することを含む、実施態様1に記載の方法。
Claims (87)
- 抗菌インプラントを形成する方法であって、
第1の端部及び第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する内面とを有する容器を提供することであって、前記内面が非吸収性材料を含み、容器空洞を画定し、前記第1の端部が、前記容器空洞内に延在する開口部を画定する、提供することと、
前記容器空洞内に気化可能な抗菌剤のリザーバを配置することと、
前記第1の端部を通って前記容器空洞内に整形外科インプラントを配置することであって、前記整形外科インプラントが、外面を画定する、配置することと、
前記容器空洞を封止するように、前記容器の前記第1の端部を封止することと、
前記整形外科インプラントの前記外面及び前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを加熱して、前記抗菌剤を気化させるように、封止した状態で前記容器を加熱することと、
封止した状態で前記容器を冷却することと、を含み、
前記容器の加熱及び冷却が、前記外面の周囲から少なくとも0.5mmの有効阻止帯を生成するのに十分な、前記整形外科インプラントの前記外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する抗菌コーティングされた整形外科インプラントが形成されるように、前記気化した抗菌剤を前記整形外科インプラントの前記外面に吸着させる、方法。 - 前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを配置することが、前記気化可能な抗菌剤及び溶媒の溶液を前記空洞内に堆積させ、前記空洞から前記容器の外に前記溶媒を蒸発させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを配置することが、前記気化可能な抗菌剤及び溶媒の溶液を前記容器の前記内面にコーティングし、前記内面から前記容器の外に前記溶媒を蒸発させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記気化可能な抗菌剤が、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記整形外科インプラントの前記外面が、少なくともポリアリールエーテルケトン(PAEK)又はポリアルケン若しくはそのコポリマー、又は金属若しくは金属合金、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記外面が、金属又は金属合金を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記金属が、チタン、ステンレス鋼、又はチタン若しくは鋼を含有する合金である、請求項7に記載の方法。
- 前記PAEKが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである、請求項6に記載の方法。
- 前記ポリアルケンが、ポリエチレン又はそのコポリマーである、請求項6に記載の方法。
- 前記加熱するステップが、約60℃~約200℃の温度範囲に加熱することを含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加熱するステップが、約80℃~約180℃の温度範囲に加熱することを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記加熱するステップが、約120℃~約160℃の温度範囲に加熱することを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記加熱するステップが、約10分~約8時間の範囲である、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記加熱するステップが、約3時間~6時間の範囲である、請求項14に記載の方法。
- 前記内面が、金属又は金属合金を含む、請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記内面が、アルミニウム又はその合金を含む、請求項16に記載の方法。
- 前記整形外科インプラントの前記外面上の前記抗菌剤の前記表面積濃度が、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記リザーバ内の前記抗菌剤が総重量を有し、前記抗菌剤の前記総重量の少なくとも1%~約20%が、前記抗菌コーティングされた整形外科インプラントの前記外面上に蒸気移動される、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記空洞が固定容積を画定するように、前記容器が実質的に剛性である、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の端部が、前記容器の外面の周りに延在するねじ領域を含み、前記ねじ領域が、内面上の対応するねじ領域を有する蓋と係合するように構成され、前記容器の前記第1の端部を封止する前記ステップが、前記第1の端部ねじ領域及び前記蓋ねじ領域を係合させることを含む、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記封止するステップ中に、前記蓋ねじ領域と前記第1の端部ねじ領域との間に配置され、これらと接触するように構成された封止部材を更に含む、請求項21に記載の方法。
- 前記容器が実質的に変形可能であり、前記空洞が、前記第1の端部が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、変形時に前記空洞が前記第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとる、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の端部が実質的に変形可能であり、前記封止するステップが、前記第1の端部における前記内面の対向する壁を互いに接触させ、前記第1の端部を封止するために、前記第1の端部に圧力を加えることを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記第1の端部における前記内面の少なくとも一部が、前記第1の端部を封止するために、接触時に前記対向する壁が互いに結合するような量の封止剤を含む、請求項24に記載の方法。
- 前記対向する壁を互いに接触した状態に保つように構成された機械的締結具を前記封止された第1の端部に適用することを更に含む、請求項24に記載の方法。
- 前記第2の端部が開いており、前記封止するステップが、前記第2の端部を封止することを更に含む、請求項1から26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の端部が、実質的に変形可能であり、その結果、前記封止するステップが、前記第2の端部における前記内面の対向する壁を互いに接触させ、前記第2の端部を封止するように、前記第2の端部に圧力を加えることを更に含む、請求項27に記載の方法。
- 抗菌インプラントを形成するためのシステムであって、
気化可能な抗菌剤のリザーバと、
外面を画定する整形外科インプラントと、
第1の端部及び第2の端部と、非吸収性材料を含み、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する内面とを有する容器であって、前記内面が、前記整形外科インプラントを受け入れるように構成された空洞を画定し、前記第1の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、容器と、を含み、
前記容器、前記整形外科インプラント、及び前記気化可能な抗菌剤が、最大200℃の温度範囲で熱的に安定したままであるように構成され、
前記気化可能な抗菌剤のリザーバが、前記容器内に配置され、前記整形外科インプラントが、前記空洞内に配置され、前記外面が、前記気化可能な抗菌剤を実質的に含まない、システム。 - 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、請求項29に記載のシステム。
- 前記気化可能な抗菌剤が、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む、請求項30に記載のシステム。
- 前記整形外科インプラントの前記外面が、少なくともポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリアルケン、又は金属若しくは金属合金、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1から31のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記外面が、金属又は金属合金を含む、請求項32に記載のシステム。
- 前記金属が、チタン、ステンレス鋼、又はチタン若しくは鋼を含有する合金である、請求項33に記載のシステム。
- 前記PAEKが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである、請求項32に記載のシステム。
- 前記ポリアルケンが、ポリエチレン又はそのコポリマーである、請求項32に記載のシステム。
- 前記容器が、前記空洞が固定容積を画定するように実質的に剛性である、請求項29から36のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1の端部が、前記容器の外面の周りに延在するねじ領域を含み、前記システムが、前記第1の端部ねじ領域と係合するように構成されたねじ領域を有する蓋を更に含み、前記第1の端部ねじ領域と前記蓋ねじ領域との係合が前記第1の端部を封止する、請求項29から37のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記蓋ねじ領域と前記第1の端部ねじ領域との間に配置され、これらと接触するように構成された封止部材を更に含む、請求項38に記載のシステム。
- 前記容器が実質的に変形可能であり、前記空洞が、前記第1の端部が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、前記容器が、圧力を加えたときに変形して、前記空洞が前記第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとるように構成されている、請求項29から36のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1の端部における前記内面の対向する壁が、力を加えると互いに接触して前記第1の端部を封止するように構成されるように、前記第1の端部が実質的に変形可能である、請求項29から36のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1の端部における前記内面の少なくとも一部が、前記第1の端部を封止するために、前記対向する壁を互いに結合するように構成された量の封止剤を含む、請求項41に記載のシステム。
- 前記封止剤が、接着剤材料又は熱結合材料を含む、請求項42に記載のシステム。
- 前記容器を封止するように、前記対向する壁を互いに接触した状態に保つように構成された機械的締結具を更に含む、請求項41に記載のシステム。
- 前記第2の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、請求項29から44のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第2の端部における前記内面の対向する壁が、力を加えると互いに接触して前記第2の端部を封止するように構成されるように、前記第2の端部が実質的に変形可能である、請求項45に記載のシステム。
- 滅菌抗菌性整形外科インプラントのための包装構成であって、
第1の端部及び第2の端部と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延在する内面とを有する封止された滅菌容器であって、前記内面が、非吸収性材料を含み、空洞を画定し、前記第1の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、封止された滅菌容器と、
前記空洞内に配置された滅菌整形外科インプラントであって、前記整形外科インプラントが、外面を画定する、滅菌整形外科インプラントと、を含み、
前記整形外科インプラントが、前記外面上に抗菌コーティングを有し、前記抗菌コーティングが、前記整形外科インプラントの前記外面上の気化可能な抗菌剤の表面積濃度を含み、
前記整形外科インプラント上の前記抗菌コーティングの前記表面積濃度が、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である、包装構成。 - 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、請求項47に記載の包装構成。
- 前記気化可能な抗菌剤が、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む、請求項48に記載の包装構成。
- 前記整形外科インプラントの前記外面が、少なくともポリアリールエーテルケトン(PAEK)、ポリアルケン、又は金属若しくは金属合金、又はそれらの組み合わせを含む、請求項47から49のいずれか一項に記載の包装構成。
- 前記外面が、金属又は金属合金を含む、請求項50に記載の包装構成。
- 前記金属が、チタン、ステンレス鋼、又はチタン若しくは鋼を含有する合金である、請求項50に記載の包装構成。
- 前記PAEKが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)又はそのコポリマーである、請求項50に記載の包装構成。
- 前記ポリアルケンが、ポリエチレン又はそのコポリマーである、請求項51に記載の包装構成。
- 前記容器が、前記空洞が固定容積を画定するように実質的に剛性である、請求項47から54のいずれか一項に記載の包装構成。
- 前記第1の端部が、前記容器の外面の周りに延在するねじ領域を含み、前記システムが、前記第1の端部が封止されるように、前記第1の端部ねじ領域と係合されたねじ領域を有する蓋を更に含む、請求項47から55のいずれか一項に記載の包装構成。
- 前記蓋ねじ領域と前記第1の端部ねじ領域との間に配置され、これらと接触している封止部材を更に含む、請求項56に記載の包装構成。
- 前記容器が実質的に変形可能であり、前記空洞が、前記第1の端部が開いたときに第1の容積を有する第1の形状を画定し、前記容器が、圧力を加えたときに変形して、前記空洞が前記第1の容積よりも小さい第2の容積を有する第2の形状をとるように構成されている、請求項47から54のいずれか一項に記載の包装構成。
- 前記第1の端部における前記内面の対向する壁が、力を加えると互いに接触して前記第1の端部を封止するように構成されるように、前記第1の端部が実質的に変形可能である、請求項47から54のいずれか一項に記載の包装構成。
- 前記第1の端部における前記内面の少なくとも一部が、前記第1の端部を封止するために、前記対向する壁を互いに結合する量の封止剤を含む、請求項59に記載の包装構成。
- 前記封止剤が、接着剤材料又は熱結合材料を含む、請求項60に記載の包装構成。
- 前記容器を封止するように、前記対向する壁を互いに接触した状態に保つように構成された機械的締結具を更に含む、請求項59に記載の包装構成。
- 前記第2の端部が、前記空洞内に延在する封止可能な開口部を画定する、請求項47から62のいずれか一項に記載の包装構成。
- 前記第1の端部における前記内面の対向する壁が、力を加えると互いに接触して前記第2の端部を封止するように構成されるように、前記第2の端部が実質的に変形可能である、請求項63に記載の包装構成。
- 前記抗菌コーティングの前記表面積濃度が、約10μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の範囲である、請求項47から64のいずれか一項に記載の包装構成。
- 前記気化可能な抗菌剤が、総重量を有し、前記気化可能な抗菌剤の前記総重量の少なくとも1%~最大約20%が、前記整形外科インプラント上の前記抗菌コーティングに含有されている、請求項47から64のいずれか一項に記載の包装構成。
- 抗菌コーティングされた整形外科インプラントであって、
整形外科インプラントであって、前記整形外科インプラントが、金属若しくは金属合金、ポリアルケン若しくはそのコポリマー、又はポリアリールエーテルケトン若しくはそのコポリマー、又はそれらの組み合わせから本質的になる外面を画定する、整形外科インプラントと、
前記整形外科インプラントの前記外面上に配置された抗菌コーティングであって、前記抗菌インプラントが、気化可能な抗菌剤から本質的になる、抗菌コーティングと、を含み、
前記抗菌コーティングされたインプラントが、約5μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲の、前記整形外科インプラントの前記外面上の抗菌剤の表面積濃度を有する、抗菌コーティングされた整形外科インプラント。 - 前記外面が、金属又は金属合金である、請求項67に記載のインプラント。
- 前記金属又は金属合金が、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金である、請求項68に記載のインプラント。
- 前記外面が、ポリアルケン又はそのコポリマーである、請求項67に記載のインプラント。
- 前記ポリアルケンが、ポリエチレン又はそのコポリマーである、請求項70に記載のインプラント。
- 前記外面が、ポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマーである、請求項67に記載のインプラント。
- 前記ポリアリールエーテルケトンが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)である、請求項72に記載のインプラント。
- 前記外面が、金属又は金属合金、及びポリアルケン又はそのコポリマーから本質的になる、請求項67に記載のインプラント。
- 前記外面が、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金、及びポリエチレン又はそのコポリマーから本質的になる、請求項74に記載のインプラント。
- 前記外面が、金属又は金属合金、及びポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマーから本質的になる、請求項67に記載のインプラント。
- 前記外面が、チタン又はステンレス鋼又はそれらの合金、及びPEEK又はそのコポリマーから本質的になる、請求項76に記載のインプラント。
- 前記外面が、ポリアルケン又はそのコポリマー、及びポリアリールエーテルケトン又はそのコポリマーから本質的になる、請求項67に記載のインプラント。
- 前記外面が、ポリエチレン又はそのコポリマー、及びPEEK又はそのコポリマーから本質的になる、請求項78に記載のインプラント。
- 前記気化可能な抗菌剤が、ハロゲン化ヒドロキシルエーテル、アシルオキシジフェニルエーテル、又はそれらの組み合わせを含む、請求項67から79のいずれか一項に記載のインプラント。
- 前記気化可能な抗菌剤が、2,4,4’-トリクロロ-2’-ヒドロキシジフェニルエーテル(トリクロサン)を含む、請求項80に記載のインプラント。
- 前記表面積濃度が、10μg/cm2~約1000μg/cm2の範囲である、請求項67から81のいずれか一項に記載のインプラント。
- 前記表面積濃度が、前記整形外科インプラントの前記外面から少なくとも0.5mmの、微生物コロニー形成単位に対する有効阻止帯(ZOI)を生成する、請求項67から82のいずれか一項に記載のインプラント。
- 前記有効ZOIが、約0.5mm~約5.0mmの範囲である、請求項67から83のいずれか一項に記載のインプラント。
- 前記整形外科インプラントの前記外面上の前記表面積濃度が、前記容器の前記内面上の前記抗菌剤の表面積濃度以上である、請求項1から28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを配置することが、前記気化可能な抗菌剤の固形塊を溶融し、前記溶融物を前記容器の前記空洞内に堆積させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記気化可能な抗菌剤の前記リザーバを配置することが、前記整形外科インプラントの前記外面を前記気化可能な抗菌剤でコーティングし、前記整形外科インプラントを前記空洞に配置することを含む、請求項1に記載の方法。
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