JPH1066721A - ガスクラスターイオンビームによる医療用物品の表面 処理方法 - Google Patents

ガスクラスターイオンビームによる医療用物品の表面 処理方法

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JPH1066721A JP8226840A JP22684096A JPH1066721A JP H1066721 A JPH1066721 A JP H1066721A JP 8226840 A JP8226840 A JP 8226840A JP 22684096 A JP22684096 A JP 22684096A JP H1066721 A JPH1066721 A JP H1066721A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 医療用物品の安全性を高め、処方性も向上さ
せる。 【解決手段】 常温常圧で気体状の元素または分子の塊
状集合体であるクラスターをイオン化して生成させたガ
スクラスターイオンビームによる医療用物品の表面処理
方法であって、高分子または金属から成形された医療用
物品の表面にガスクラスターイオンを照射して物品表面
を改質または加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガスクラスター
イオンビームによる医療用物品の表面処理方法に関する
ものである。さらに詳しくは、この発明は、高度の安全
性や易処方性が要求される医療用物品の改質または加工
により、不溶性異物の発生を抑え、かつ、揮発性や溶解
性の異物の発生を抑えて、その二次的化学反応をも抑止
し、また処方時の痛みを軽減すること等を可能とする、
新しい医療用物品の表面処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、医療で用いられて
いる、注射筒、容器、栓、チューブ、パッキン類等に
は、より高い安全性が求められている。特に、高分子成
形品としての物品については、接液状態で表面から充填
材などが離脱し不溶性異物となることや、ブルーミング
物質や揮発性物質と医薬品等が相互作用を起こして不溶
性微粒子になるのを抑えること等は大変に重要な課題に
なっている。このような問題に対して、従来では、素材
としての高分子組成の配合技術により対処していたが、
他のポリマーを化学的処理でコーティングする方法や、
テフロンフィルムなどを圧着ラミネートする方法等が開
発されてきている。
【０００３】しかしながら、コーティング法の場合に
は、化学的性質の向上は僅かで、処理工程が煩雑にな
り、膜厚が不均一でコーティグ剤が剥離するという問題
が依然として残っている。また、ラミネート法の場合に
は、化学的性質は相対的に向上するが、従来品に比べ数
十パーセントのコストアップとなり、新形状への早い対
応が難しいこと、焼却処分後のフロンガスの発生等の新
たな問題がある。このように、いずれの問題に対しても
解決の努力はなされているが、未だに抜本的解決法が見
いだされていないのが実状である。ゴム栓を含めての高
分子材使用製品の滅菌処理においても、問題を抱えてい
る。伝統的に最も一般的な滅菌工程には、乾熱あるいは
湿熱、またはエチレンオキサイドのような化学的滅菌剤
を利用する。しかしながら、熱に感受性の高い高分子製
品は、オートクレープ滅菌や乾熱滅菌には耐えられな
い。エチレンオキサイドおよびそれに由来する毒性のあ
る分解物を破棄することは、環境への悪影響が懸念され
ており、そのうえ、滅菌製品からこれらの化学物質を揮
散させるには時間のかかる操作が必要となる。このよう
な状況のもとに、医用高分子材使用製品の滅菌手段とし
て、放射線滅菌(radiationsterilization) は現在広く
受け入れられるようにはなっているが、照射の結果とし
て有害な影響をもたらすか否かの検討が遅れており、そ
の上、処理工程が煩雑となっている。
【０００４】以上のように、それぞれの問題点を解決す
る方法が新たな問題を引き起こし、ますます工程を煩雑
化して行くのが現状である。このような現状をみると、
問題点の抜本的解決のためには、高分子素材のバルクと
しての特性を損なわずして、しかも、他の物質によっ
て、その表面を覆うことなく、表面を安定状態に改質す
ることが肝要であることがわかる。
【０００５】この条件においては、物理的処理による表
面改質が考えられる。しかしながら、一般に、この処理
については、プラズマ処理等の多くの方法が提案されて
いるが、その効果の程は未だに未知数である。また、医
療用物品の表面改質の問題は高分子を素材とするものに
限られない。金属（合金を含めて）製品としての注射
針、メス、針等の身体に対して処方するための器具にも
現実的に解決しなければならない問題がある。
【０００６】たとえば、従来から医療用注射針について
は、その先端部や胴部を溶解法によって研磨をするか、
針の表面へシリコンコーティングをして注射時の痛みを
和らげていた。しかし、溶解研磨は溶解液中の物質が針
の表面で再結晶したり、剥離した異物が再び付着する問
題がある。また米国ではシリコーン製豊胸剤が製造物責
任を問われ、製造メーカーが巨額の損害賠償を請求され
る事態が生じており、このため注射針用のシリコンコー
ティング剤は供給が停止されている。そのためメーカー
各社は独自の対策も検討しているが、現状ではコーティ
ング剤を使わずに、同じ効果を上げる方法は見出されて
いない。従って、コーティング剤を塗布されない針は２
０年前の痛さに戻ることになり、著しく苦痛を覚えると
いった、古い問題が再発することになり、この点におい
て、注射針の表面の改質、加工が焦眉の課題になってい
る。
【０００７】しかし、このような表面処理のための方策
はいまだに手がかりさえ得られていないのである。この
発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであ
って、従来技術の問題点を解消することのできる医療用
物品の新しい表面処理方法を提供することを目的として
いる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、常温常圧で気体状の元素または
分子の塊状集合体であるクラスターをイオン化して生成
させたガスクラスターイオンビームによる医療用物品の
表面処理方法であって、高分子または金属から成形され
た医療用物品の表面にガスクラスターイオンを照射して
物品表面を改質または加工することを特徴とするガスク
ラスターイオンビームによる医療用物品の表面処理方法
を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】この発明は、上記のとおりのガス
クラスターイオンビームによる処理を必須とするもので
あるが、この発明は、上記方法の態様としては、医療用
物品が高分子成形品としての、注射筒、容器、栓、チュ
ーブ、またはパッキン等であることや、これら医療用物
品が金属成形品としての注射針、メス、または針等であ
ること等を具体的なものとし、ガスクラスターイオンに
よってこれら物品の表面を改質または加工するものであ
る。
【００１０】なお、ここで記載している「改質または加
工」は、物品表面の物理的または化学的な変更をもたら
すものであることを意味しており、たとえば表面の清浄
化、平坦化、親水化または疎水化をはじめ、物品からの
溶出物の発生や不溶性粒子の発生の抑制等の作用効果を
奏すものであることを示している。また、この発明にお
いて採用しているガスクラスターイオンビームは、新し
いイオンビーム手段として常温常圧で気体状の元素また
は分子のクラスターのイオンを用いるという画期的なも
のである。
【００１１】単元素または単分子というモノマーのイオ
ンビームに比べて、数百から数千個の元素または分子が
塊状に集合してイオン化されたこのガスクラスターイオ
ンビームは、個体表面への衝突時に放出される個々の粒
子のエネルギーは数百から数千分の一となり、低エネル
ギービームとして低損傷で、しかも高密度で大面積処理
が可能であるという特徴を有している。
【００１２】ただ、このようなガスクラスターイオンビ
ームについては、その応用はまさにこれからの課題であ
って、上記の特徴がどのように生かされるのかが手さぐ
りで検討されている状況にある。この発明は、医療用物
品特有の問題の解決のための手段として、上記のとおり
のガスクラスターイオンビーム照射の方法が優れた作用
効果を奏するとの全く予期しえない知見に基づいてはじ
めて完成されたものである。
【００１３】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明の方法について説明する。もちろん、この発明は、以
下の例によって限定されるものではない。
【００１４】
【実施例】装置 図１は、この発明の実施例に用いた処理装置（３０ｋｅ
Ｖガスクラスターイオンビーム装置）の構成を例示した
ものである。簡単に説明すると、常温常圧において気体
状の、アルゴン（Ａｒ）等の希ガスや、Ｎ2 、ＣＯ2 、
Ｏ2 等の元素または分子をノズル（１）に導入し、噴出
された元素または分子のクラスターをスキマー（２）を
介して取出し、これをイオナイザー（３）によりイオン
化してクラスターイオンとする。
【００１５】このイオンを、アクセレーター（４）によ
り加速してホルダー（５）に支持した被処理物品の表面
に照射する。装置には真空排気手段とともに、中性のガ
スクラスタービームの検出器（６）、質量分離部として
のマスフィルター（７）、ファラデーカップ（８）、ガ
スクラスターイオンビームの検出器（９）等が備えられ
てもいる。例１ 図２に示したサイズの塩素化ブチルゴム栓を試料とし、
アルゴンガスクラスターイオンビームを照射した。
【００１６】照射条件は次のとおりとした。 ＜照射イオン数＞ １×１０14〜５×１０15ｉｏｎｓ
／ｃｍ2 ＜イオン加速電圧＞ ２０ｋｅＶ〜２５ｋｅＶ ＜ガス圧＞ ４０００Ｔｏｒｒ ＜引出し電圧＞ １２Ｖ 照射後のゴム栓について、未照射のものと比較して不溶
性異物微粒子の発生について試験した。
【００１７】試験では、ＧＬ瓶に２０ｍｌ ０．４５μ
ｍ濾過水を入れてゴム栓を施栓し、沸騰して４０分間放
置し、ＲＩＯＮ ＫＲ０１で１検体２ｍｌづつ３回測定
による平均値として評価した。図３は、その結果を示し
たものであって、不溶性異物の発生は、ガスクラスター
イオンビームの照射により、照射イオンに比例して顕著
に抑制されることが確認された。従来のラミネートゴム
栓以上の効果が得られている。例２ 試料として、外径０．４５ｍｍ、ＳＵＳ製、電解研磨処
理した静脈用注射針を用いた。図４は、処理前の先端部
を示した写真であり、異物が付着していることがわか
る。
【００１８】このものに対して、以下の条件でアルゴン
クラスターイオンビームを照射した。 ＜照射イオン数＞ １×１０14〜３×１０15ｉｏｎｓ
／ｃｍ2 ＜イオン加速電圧＞ ２０ｋｅＶ〜２５ｋｅＶ ＜ガス圧＞ ４０００Ｔｏｒｒ ＜引出し電圧＞ １２Ｖ 図５は、照射量３×１０14ｉｏｎｓ／ｃｍ2 で処理した
後の表面状態を示した写真であり、異物の除去による優
れた平坦化効果が得られることが確認された。
【００１９】
【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この発明に
より、医療用物品の表面の優れた改質、加工が可能とさ
れる。医療用物品の安全性を顕著に高め、また処方時の
痛みを顕著に緩和する等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に用いたガスクラスターイオンビーム照
射装置の構成を例示した図である。
【図２】試料としてのゴム栓を示した側面図である。
【図３】ゴム栓からの不溶性異物の発生試験の結果を示
した図である。
【図４】電解研磨された注射針の先端の表面状態を示し
た顕微鏡写真である。
【図５】図４に対応して、この発明の方法による処理後
の表面状態を示した顕微鏡写真である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 常温常圧で気体状の元素または分子の塊
    状集合体であるクラスターをイオン化して生成させたガ
    スクラスターイオンビームによる医療用物品の表面処理
    方法であって、高分子または金属から成形された医療用
    物品の表面にガスクラスターイオンを照射して物品表面
    を改質または加工することを特徴とするガスクラスター
    イオンビームによる医療用物品の表面処理方法。
  2. 【請求項２】 医療用物品が高分子成形品である注射
    筒、容器、栓、チューブ、またはパッキンである請求項
    １の方法。
  3. 【請求項３】 医療用物品からの溶出物と不溶性粒子の
    発生を抑える請求項１または２の方法。
  4. 【請求項４】 医療用物品が金属成形品である注射針、
    メス、または針である請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 医療用物品の表面を平坦化する請求項１
    または４の方法。
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