KR20170039566A - 의료용 유리 부재 - Google Patents

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KR20170039566A
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사빈 피흘러-빌헬름
올리비아 마카레비츠
게르하르트 라우텐슐래거
마라이케 클링거-슈트로벨
안드레아스 슈탈마흐
마티아스 베 에르 플레츠
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쇼오트 아게
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Abstract

본 발명은, 공지의 소재보다 생물막(biofilm)이 덜 차지하며(less populated) 그리고 신체가 잘 용인하는 소재를 제공하기 위하여, 인간 또는 동물 신체에 도입 가능하거나 또는 그에 부착 가능한 부재(element) (1; 3)로서, 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재를 적어도 그의 일부 부위에 포함하며, 그 부재가 인간 또는 동물 신체에 도입되거나 또는 그에 부착되는 경우에 생물막의 형성이 억제되고/되거나, 인간 또는 동물 세포가 그 위에서 성장하며, 여기서 유리 및/또는 유리 세라믹 소재가 60 내지 75 중량% 범위의 SiO2, 및 1 내지 7 중량% 범위의 ZnO를 적어도 포함하는 것인 부재 (1; 3)를 제공한다.

Description

의료용 유리 부재{MEDICAL GLASS ELEMENT}
본 발명은 인간 또는 동물 신체 내로 도입 가능하거나 또는 그 신체 상에 부착 가능한 부재(element)로서, 적어도 상기 부재의 일부 부위에 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재를 포함하는 부재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 부재를 위한 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재에 관한 것이고, 인간 또는 동물 신체 내로 도입 가능하거나 또는 그 신체 상에 부착 가능한 부재의 제조를 위한 해당 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재의 용도에 관한 것이다.
생물막(biofilm)은 영양이 풍부한 수성계에서의 미생물의 복합 군락이다. 그의 형성은 세포외 점착성 폴리머의 생성을 통한 표면의 접착 및 집락화와 관련되어 있다. 생물막의 형성은 마크로 파울링(macro fouling)으로도 지칭되며, 마크로 파울링의 제1의 단계를 구성하는데, 이는 거시적인 파울링 유기체의 집락화 또는 발달을 의미한다.
의학 분야에서, 신체 내에 또는 신체 상에 영구적으로 존재하는 장치, 예컨대 카테터, 보철물, 인공 심장 판막, 임플란트, 심박 조율기 등은 마이크로 파울링을 겪는 경우가 대단히 많다. 이는 생물막과 관련된 질환 및 감염의 위험을 수반한다.
생물막은 대체로 자외선과 같은 환경적 요인, 그리고 예를 들면 세제, 즉 계면 활성 성분에 의한 화학적 처리에 둔감하다. 게다가, 생물막은 항생제에 거의 반응하지 않으며, 숙주의 면역계에 대한 방어를 보인다. 에스. 아우레우스(S. aureus) 및 에스. 에피데르미디스(S. epidermidis)가 인공 심장 판막에서의 감염의 약 40% 내지 50% 및 카테터 상의 생물막 감염의 약 50% 내지 70%를 야기하는 것으로 추정된다.
본 발명의 목적은 인간 또는 동물 신체에 부착 가능하거나 또는 그 신체 내로 도입 가능한 부재를 위한, 공지의 소재보다 생물막이 덜 차지하는(less populated) 소재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 신체가 잘 용인하는 소재를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 당업자에게 매우 놀라운 방식으로 인간 또는 동물 신체 내로 도입 가능하거나 또는 그 신체 상에 부착 가능한 부재에 의하여 달성되며, 상기 부재는 적어도 그의 일부 부위에 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재를 포함하고, 상기 소재는, 상기 부재가 인간 또는 동물 신체 내로 도입되거나 또는 그 신체 상에 부착되는 경우, 생물막의 형성을 억제하고/하거나, 인간 또는 동물 세포가 그 소재 상에 성장하도록 하고, 상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는
60 내지 75 중량% 범위의 SiO2, 및
1 내지 7 중량% 범위의 ZnO
를 적어도 포함한다.
부재는 생물막의 형성을 억제하는 것이 이롭다. 대안으로, 부재가 인간 또는 동물 신체 내로 도입되거나 또는 그 신체 상에 부착될 경우, 인간 또는 동물 세포가 부재 상에서 성장하는 것이 가능하며, 이 또한 이롭다. 부재가 인간 또는 동물 신체 내로 도입되거나 또는 그 신체 상에 부착되는 경우, 부재가 생물막의 형성을 억제하고, 인간 또는 동물 세포가 부재 상에서 성장한다는 점이 특히 이롭다. 이들 모든 특징은 본 발명의 범주에 포함된다.
이후에 설명한다.
본 발명자들은 놀랍게도, 상기 부재가 인간 또는 동물 신체 내로 도입되거나 또는 그 신체 상에 부착될 경우, 유리 또는 유리 세라믹 또는 세라믹 소재가 한편으로는 생물막의 형성을 억제하며, 다른 한편으로는 이롭게도 인간 또는 동물 세포가 유리 또는 유리 세라믹 또는 세라믹 소재 상에서 성장한다는 것을 발견하였다. 본 발명자들의 발견에 의하면, 진핵 및 원핵 세포는 본 발명에 의한 조성물을 갖는 유리 또는 유리 세라믹 또는 세라믹 소재에 대해 상반된 작용을 나타낸다. 이는, 인간 또는 동물 신체와 접촉하게 되거나 또는 특히 심지어는 인간 또는 동물 신체 내로 도입되며 그리고 엄격한 위생 요건을 갖는 부품을 위한 유리 및 유리 세라믹 및 세라믹을 사용하는 것에 의해 본 발명에서 이용된다. 본 발명에 따른 동일한 소재는 한편으로는 생물막의 축적을 억제하며, 바람직하게는 또한 그 소재 상에서의 신체 세포의 적합성 및 심지어 내부로의 내성장 또는 성장을 촉진한다. 진핵 세포는 그의 성장 및 정상 세포 분열에 관하여 영향을 미치지 않는 (즉, 진핵 세포에 대한 특수한 세포 부착이 없는) 것으로 밝혀졌다. 그래서, 본 발명의 소재는 세포독성이 없다.
본원의 문맥에서, 표시 "중량%"는 산화물의 총량을 기준으로 하며, 즉 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재의 성분의 주어진 양은 "산화물을 기준으로 한 중량%"로 명시된다.
"부재"는 고체 소재로 이루어질 수 있으나, 마찬가지로 하나 이상의 공동으로 형성될 수 있는 바디를 지칭한다. 본 발명의 부재의 형상은 부재의 적용예에 의존하여 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재로 이루어진 부재에 대한 제조 옵션 내에서 당업자가 자유로이 선택 가능하다. 게다가, 본 발명의 범주내에서, 부재는 마찬가지로 벌크 소재의 형태로, 예를 들면 분말로서 또는 현탁을 위한 첨가제로서 제공될 수 있다.
유리 또는 유리 세라믹 또는 세라믹 소재의 추가의 구성 성분 또는 산화물은 관련 적용을 위하여 당업자가 그의 전문지식에 기초하여 및 또한 차후의 적용예, 기타 소재(예, 금속 또는 세라믹)와의 관련, 용융 및/또는 추가의 가공의 유형에 관하여 선택될 것이다. 게다가, 청정제(refining agent)를 첨가할 수 있다.
"그 소재 상에서의 인간 또는 동물 세포의 성장"은 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재가 이들 세포에 대하여 세포독성이 없으며, 혈액과의 양립성(혈액적합성(hemocompatible))을 갖는다는 것을 의미한다. 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재의 표면과, 전신 투여 후 1차 접촉 파트너 중 하나 및 혈액의 주성분으로서 적혈구 사이의 상호작용은 용혈 및 적혈구 응집에 의하여 측정되었다.
세포독성은 근육 세포, Caco2 세포 및 L929 마우스 섬유모세포에 관하여 본 발명자들에 의하여 측정되었다. 이를 위하여, 유리 및/또는 유리 세라믹 소재를 각각의 세포와 함께 DMEM (라이프 테크놀로지즈(Life Technologies)) 중에 48 시간 동안 배양하였다. 실험은 37℃에서 +5% CO2의 대기 하에서 수행하였다. 이는 진핵 세포에 대한 세포독성에 대하여 표준화된 테스트에 해당한다. 세포독성은 세포 성장 및 세포 형태학에 기초하여 평가하였다. 형태학적 변화 및 세포 손상은 디지탈 사진으로부터 광 위상차 현미경에 의하여 정성적으로 측정하였다.
용혈 및 적혈구 응집을 측정하기 위하여, 인간 적혈구 세포를 관련 유리 및/또는 유리 세라믹 소재 상에서 2 시간 동안 37℃에서 배양하였다. 적혈구 세포는 헤파린화된 튜브 내에서 수집한 혈액으로부터 얻었다. 그 후, 적혈구 세포의 현탁액을 24 시간 이내에 사용하였다.
헤모글로빈의 방출은 적혈구 막에 대한 유리 및/또는 유리 세라믹 소재의 손상 효과를 정량화하는데 사용되었다. PBS 완충액 및 1% 트리톤(Triton) X-100의 용액을 사용한 적혈구 세포의 처리는 각각 0% 및 100% 용혈을 생성한다. 용혈을 측정하기 위하여, 헤모글로빈 방출은 544 ㎚에서의 상청액의 분광학 분석에 의하여 측정하였다. ASTM F756-08 표준에 따라 총 방출의 0 내지 2%의 방출은 비-용혈로 분류되었으며, 총 방출의 2% 내지 5% 범위의 방출은 약간 용혈인 것으로 분류되었으며, 총 방출의 5% 초과의 방출은 용혈로서 분류되었다.
적혈구 응집을 측정하기 위하여, 현미경사진은 분류에 의하여 3개의 레벨로 평가되었다. 레벨 1에서, 적혈구 세포는 검출 가능한 응집 없이 현탁액 중에 불연속적으로 분포된 상태로 잔존하였다. 레벨 2에서, 중간 응집은 연전상 형성과 함께 나타날 수 있으나, 대부분의 적혈구는 불연속적이다. 이는 공지의 방법론의 현미경 관찰에서 발견되었다 (문헌[Bauer et al., Macromol . Biosci. 2012, 12, 986-998] 참조). 레벨 3에서, 거의 모든 적혈구 세포는 응집되어 클러스터를 형성한다. 레벨 1을 측정하기 위하여, 적혈구를 음성 대조군으로서 PBS로 처리하였다. 양성 대조군은 30 ㎎/㎖ 25 kDa 분지된 폴리에틸렌이민으로 처리하고, 레벨 3으로 분류하였다.
용어 "생물막의 형성을 억제하다"는 미생물 콜로니화를 위한 기질로서 일반적으로 사용되는 유리 및/또는 유리 세라믹, 예컨대 보로실리케이트 유리, 예를 들면 출원인의 "보로플로트(Borofloat) 33" 또는 소다 석회 유리 (폴 마리엔펠트 게엠베하(Paul Marienfeld GmbH))에 비하여, 본 발명의 유리 및/또는 본 발명의 유리 세라믹을 사용할 경우, 생물막에 의하여 더 작은 표면적을 피복한다.
생물막에 의한 피복은, 예를 들면 시각화에 의하여 측정될 수 있다. 본 발명자들은 LSM510 공초점 레이저 주사 현미경을 사용하여 100 ㎛×100 ㎛ (미크론)의 표면적을 녹색 채널 (480/500 ㎚) 및 적색 채널 (490/635 ㎚) 상에서 주사하여 적절한 실험을 수행하였다. 이를 위하여 40×10 수침 대물렌즈를 사용하였다. 생물막의 화상은 ZEN 9.0 소프트웨어 (칼 자이스 마이크로스코피 게엠베하(Carl Zeiss Microscopy GmbH))를 사용하여 시각화하였다.
화상 내에서 생물막에 의하여 피복된 면적은 그의 휘도에 따라 백그라운드로부터 픽셀의 분리에 기초하여 계산한다. 16 비트 화상은 256 그레이 레벨 (0 = 블랙; 255 = 화이트)로 나누었다. 오츠(Otsu)에 의한 임계값 적용하여 모든 피복된 부위를 신뢰성 있게 확인할 수 있다. 생물막에 의하여 피복된 면적은 이미지제이(ImageJ) 1.43u 소프트웨어를 사용하여 화상의 픽셀의 총수에 대하여 계산하였다.
유리 세라믹 소재는 일반적으로 유리와 동일한 출발 소재로부터 생성되지만, 가공 중에 유리는 예를 들면 선택적 온도 제어에 의하여 성형 전, 성형 중 또는 성형 후 부분적으로 결정질 및 부분적으로 무정형, 즉 유리질 상태로 전환되는 소재인 것으로 이해하여야 한다. 심지어 완전 실투도 가능하며, 이는 본 발명의 범주에 포함된다.
"유리 세라믹 소재"는 일반적으로 결정질 상 및 무정형 상, 즉 유리질 상 모두가 공존하는 소재를 지칭한다. 결정질 상을 갖는 구역은 특히 유리 상에 의하여 상호연결될 수 있다. 유리 세라믹은 말하자면 결정화도가 폭넓게 변동될 수 있으며, 심지어 100%에 근접하는 부분 결정화된 유리인 것으로 간주될 수 있다.
또한, 본 발명은 소재가 세라믹인, 즉 완전 결정화된 경우를 포함한다. 결정화는 특히 소재의 제조 및/또는 그의 추가의 가공 중에 공정 제어에 의하여, 특히 냉각 및/또는 가열에 의하여 달성될 수 있다.
결정질 상은 일반적으로 유리 상에 매립될 수 있다.
본 발명의 이로운 실시양태에서, 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는
60 내지 75 중량% 범위의 SiO2,
5 내지 20 중량% 범위의 R2O,
0 내지 10 중량% 범위의 RO,
1 내지 6 중량% 범위의 Al2O3,
0 내지 10 중량% 범위의 B2O3,
0 내지 8 중량% 범위의 TiO2,
1 내지 7 중량%의 ZnO,
0 내지 5 중량%의 FeO
를 적어도 포함하며, 여기서
R2O는 Li2O, Na2O 및 K2O를 포함하는 군으로부터 선택된 산화물 또는 산화물 조합물이며, RO는 MgO 및/또는 CaO 및/또는 BaO 및/또는 SrO를 포함하는 군으로부터 선택된 산화물 또는 산화물 조합물이다. R2O 및/또는 RO의 총량은 관련 명시된 군의 하나 이상의 산화물을 산화물의 임의의 조합으로 포함할 수 있다.
산화철은 1,060 ㎚의 파장에서 수행한 IR 램프 또는 레이저를 사용한 용융을 달성하기 위하여 유리에 첨가된다. 흡수는 바람직하게는 2% 내지 20%이어야 한다. 이는 2.7% 내지 5%의 FeO 함유량을 갖는 경우이다. 용융되는 유리의 벽 두께가 얇을수록 흡수는 더 강해져야 하며, 그에 따라 FeO 함유량이 더 높아져야 한다. 유리의 용융 중에 철을 Fe2O3의 형태로 첨가할 경우, 충분량의 Fe(III)을 Fe(II)로 환원시켜 유리 중의 명시된 FeO 함유량을 얻는 적절한 용융 제어에 의하여 보장되어야 한다. 산화철은 상이한 산화 상태로 유리 중에 존재할 수 있으며, 본원에서는 FeO의 형태로 명시된다. 당업자는 예를 들면 합성 목적을 위하여 Fe2O3의 비율을 명시하고자 할 경우, 이를 Fe(III) 및 Fe2O3의 비율로 변환시키는 방법을 알 것이다.
특히 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는 하기 성분들:
60 내지 70 중량% 범위의 SiO2,
5 내지 20 중량% 범위의 R2O,
0 내지 10 중량% 범위의 RO,
1 내지 5 중량% 범위의 Al2O3,
0 내지 10 중량% 범위의 B2O3,
0 내지 8 중량% 범위의 TiO2,
1 내지 7 중량% 범위의 ZnO,
0 내지 5 중량% 범위의 FeO를,
2 내지 10 중량% 범위의 Na2O 및/또는
3.5 내지 10 중량% 범위의 K2O와 함께
포함하는 것이 이로운 것으로 밝혀졌으며, 여기서
R2O는 Li2O, Na2O 및 K2O를 포함하는 군으로부터 선택된 산화물 또는 산화물 조합물이며, RO는 MgO 및/또는 CaO 및/또는 BaO 및/또는 SrO를 포함하는 군으로부터 선택된 산화물 또는 산화물 조합물이다.
유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재가 불순물을 제외하고 CuO가 없는 경우 특히 이롭다. 불순물은 일반적으로 0.3% 이하의 함유량으로 존재할 수 있다. 이는 CuO 함유량이 이롭게는 0% 내지 0.3%, 가장 이롭게는 0%라는 것을 의미한다.
게다가, 기재된 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는 특히 티탄 및/또는 수개의 티탄 합금을 사용하여 밀폐 피드스루(feedthrough)를 생성하는데 특히 적절한다. 상기 피드스루에서, 기능성 부재는 일반적으로 절연 부재에 의하여 캐리어 멤버의 피드스루 개구부에서 유지되어 피드스루 개구부를 밀폐 밀봉시킨다. 캐리어 멤버는 특히 케이싱 및/또는 케이싱 부분, 여기서 특히 티탄 또는 티탄 합금으로 이루어진 케이싱 또는 케이싱 부품일 수 있으며, 기능성 부재는 특히 전기 전도체일 수 있다. 기타 기능성 부재, 예컨대 광섬유, 도파관, 중공 도파관, 튜브, 모세관 등도 물론 본 발명에 포함된다. 절연 부재는 기재된 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재로 이루어진 것이고, 예를 들면 플러그의 형상을 갖는다.
특히 티탄 및/또는 티탄 합금을 사용하여 피드스루를 생성하기 위한 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재의 적합성은 이들 금속과의 화학적 적합성 및/또는 그의 열 팽창 계수로 인한 것이다. 특히 이롭게는, 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재의 열 팽창 계수는 해당 티탄 및/또는 티탄 합금의 것보다 더 낮아서 이른바 압축 피드스루를 생성할 수 있다.
상기 경우에서, 절연 소재를 사용하여 기능성 부재를 캐리어 멤버로 융합시킬 경우, 캐리어 멤버는 절연 부재에서 수축되어 적어도 실온에서 캐리어 멤버가 절연 부재에 대한 압축 응력을 나타낼 것이다. 이러한 방식으로, 절연 부재를 캐리어 멤버로부터 빼내는데 필요한 힘인 추출력이 특히 유의하게 증가될 수 있고/있거나, 신뢰성 있는 영구 밀폐 밀봉된 피드스루가 제공될 수 있다.
하기 성분들을 포함하는 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재를 사용하여 특히 우수한 결과를 얻었다:
62 내지 66 중량% 범위의 SiO2,
3.8 내지 4.5 중량% 범위의 Al2O3,
0 내지 10 중량% 범위의 B2O3,
3.5 내지 4.5 중량% 범위의 TiO2,
5 내지 7 중량% 범위의 ZnO,
0.001 내지 0.005 중량% 범위의 FeO,
5.9 내지 6.5 중량% 범위의 Na2O 및
8.3 내지 9.1 중량% 범위의 K2O.
SeO2는 0.04 중량% 이하의 함유량으로 존재할 수 있다.
특히, 유리 및/또는 유리 세라믹 소재는 0.3 중량% 미만의 Ag 함유량 및/또는 0.5 중량% 미만의 P2O5 함유량 및/또는 1 중량% 미만의 F 함유량을 포함할 수 있다. 특히 이롭게는 Ag 및/또는 P2O5의 비율은, 특히 유리 및/또는 유리 세라믹 소재가 기껏해야 불순물을 제외하고 이들 물질이 없는 경우, 가능한 한 낮게 선택된다. 특히, 이는 0%의 함유량을 포함한다. 또한, 이러한 하한은 F2에 적용된다. 그러나, 마찬가지로 유리 및/또는 유리 세라믹 소재가 특정한 작은 비율의 F2를 포함할 경우, 이로울 수 있다. 그러므로, 하나의 이로운 실시양태에 의하면, 0 중량% 초과 내지 1 중량% 미만의 F2 함유량이 고려된다.
본 발명의 이로운 실시양태에 의하면, 신체 내에 또는 신체 상에 적용의 경우, 부재는 하나 이상의 케이싱을 포함하거나 또는 능동 및/또는 수동 전자 부품을 수용하기 위하여 설계된 케이싱을 구성하는 것이 고려되며, 이러한 경우, 케이싱은 적어도 그의 구역에서 유리 및/또는 유리 세라믹 소재로 이루어지고/이루어지거나, 케이싱은 적어도 그의 부위에서 유리 및/또는 유리 세라믹 소재로 이루어진 하나 이상의 코팅을 갖는다. 추가로 또는 대안으로 케이싱은 활성 물질, 예컨대 막 및/또는 밸브 등을 전달하기 위한 수단이 제공되는 것도 마찬가지로 가능하다. 이러한 방식으로, 활성 물질, 특히 의약은 신체내에서 및 이롭게는 소정의 시점에서, 예를 들면 혈류에 직접 전달될 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명의 부재는 전자 부품용 케이싱을 포함하거나 또는 그를 구성하며, 상기 케이싱은 적어도 그의 일부에서 유리로 이루어지거나, 또는 그 케이싱 상에서 유리가 적어도 그의 부위에서의 층으로서 적용된다.
특히 단순한 실행에서, 케이싱은 유리 및/또는 유리 세라믹 소재로 이루어진 튜브를 포함한다. 보다 특히, 부재는 특히 그의 한쪽 단부 또는 양쪽 단부에서 밀봉되어 있는 유리 튜브이다. 게다가, 부재는 트랜스폰더 또는 완전 제세동기(entire defibrillator), 심박 조율기 또는 랩-온-칩(lab-on-chip)과 같은 전자 디바이스를 위한 케이싱의 형태로 존재할 수 있거나, 또는 예를 들면 콘택트 렌즈로서 형성될 수 있다.
더욱이 본 발명의 범주내에서 부재는 인간 또는 동물 신체 내로 도입될 수 있는 임플란트, 밀폐 밀봉된 피드스루, 혈관 지지체(vascular support), 특히 스텐트 또는 카테터 또는 유사 부품일 수 있다.
또한, 본 발명은 생물막의 형성을 억제하는 부재로서 및/또는 항균성 부재로서 및/또는 생물막의 형성을 억제하는 부재의 구역으로서 및/또는 부재의 항균성 구역으로서 및/또는 생물막의 형성을 억제하는 부재 상에 또는 부재 내에서의 코팅 및/또는 인간 또는 동물 신체 내로 도입 가능하거나 또는 부착 가능한 부재 상에서 또는 부재 내에서의 항균성 코팅으로서 사용하기 위한 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재를 제공하며, 상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는
60 내지 75 중량% 범위의 SiO2, 및
1 내지 7 중량% 범위의 ZnO
를 포함한다. 특히 부재는 상기 기재된 바와 같은 부재일 수 있다.
게다가, 본 발명은 인간 또는 동물 신체 내로 도입 가능한 부재, 특히 인간 또는 동물 신체 내로 이식 가능한 부재를 제조하기 위한 또는, 인간 또는 동물 신체 상에 부착 가능한 부재를 제조하기 위한 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재의 용도에 관한 것이다. 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 임플란트, 밀폐 피드스루, 혈관 지지체, 특히 스텐트, 카테터, 인공 심장 판막, 케이싱으로서 트랜스폰더 또는 완전 제세동기, 심박 조율기 및 랩-온-칩과 같은 전자 디바이스를 위한 케이싱뿐 아니라, 콘택트 렌즈 및/또는 콘택트 렌즈 상의 코팅을 생성하기 위한 상기 기재된 바와 같은 유리 및/또는 유리 세라믹 소재에 관한 것이며, 여기서 콘택트 렌즈 및/또는 콘택트 렌즈 상의 코팅으로서의 용도의 경우, 착색 물질, 예를 들면 산화철 및 기타 불순물의 함유량은 가능한 한 낮게 선택되어야 한다.
트랜스폰더 소재로서 본 발명에 따른 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재의 용도는 이러한 적용예를 위한 공지의 소재에 비하여 특히 이로운 것으로 입증되었다. 트랜스폰더 소재는 예를 들면 가축 및 사육 동물의 식별 및 추적에 사용되는 RFID 트랜스폰더의 밀폐 캡슐화에 사용된다. 기재된 소재를 사용한 캡슐화는 신체 내에서 전자 부품을 보호하면서 동시에 캡슐화의 내부에 위치하는 전자제품으로부터 주위 조직을 보호한다. 또한, 트랜스폰더를 신체에 착용시 환경적 영향, 예컨대 습기 및 먼지로부터 보호를 제공한다. 이러한 경우, 본 발명에 따른 소재의 생물막 형성에 대한 억제 활성도 또한 이롭다. 이는 또한 신체에 착용하는 의료 보조구, 예컨대 콘택트 렌즈에 적용된다.
그러나, 트랜스폰더는 마찬가지로 이식될 수 있으며, 그러한 적용예에서 본 발명에 따른 소재의 인간 또는 동물 세포와의 특히 우수한 적합성이 특히 바람직하다. 이는 또한 또 다른 전자 의료용 디바이스, 예컨대 능동 임플란트뿐 아니라, 신체 내로 도입되는 의료용 보조구, 예컨대 임플란트, 혈관 지지체, 특히 스텐트 및 카테터, 인공 심장 판막, 활성 물질을 위한 계량 디바이스 등 및 상기 항목의 조합을 위한 소재로서의 적용예를 위한 케이싱 또는 케이싱 부품으로서 본 발명의 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재의 용도에 적용된다.
본 발명의 부재는 신체 상에 또는 신체 내에 사용되는 모든 의료용 디바이스 또는 보조구, 예컨대 니들, 봉합 소재 및 스테이플 등과의 결합에 적절하다.
이제, 본 발명은 예시의 실시양태에 의하여 그리고 첨부하는 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명될 것이다. 동일한 및 유사한 부품은 동일한 참조 번호로 표시하며, 다양한 예시의 실시양태의 특징은 서로에 의하여 조합 및/또는 치환될 수 있다. 도면에서,
도 1은 24 시간 동안 배양 후 생물막 성장의 분석 및 시각화: 모든 박테리아에 대하여 누적으로 생물막-피복된 표면의 초기 데이타 분석을 도시한다.
도 2는 24 시간 동안 배양 후 생물막 성장의 분석 및 시각화: 각각의 박테리아 종에 대한 생물막-피복된 표면의 정량적 분석을 도시한다.
도 3은 24 시간 동안 배양 후 생물막 성장의 분석 및 시각화: 소다 석회 유리 상의 생물막의 대표적인 화상을 도시한다.
도 4는 24 시간 동안 배양 후 생물막 성장의 분석 및 시각화: 본 발명의 제1의 실시양태에 따른 유리 상의 생물막의 대표적인 화상을 도시한다.
도 5는 소다 석회 유리 및 수개의 보로실리케이트 유리의 세포독성 및 혈액적합성: 배양된 근육 세포, Caco2 세포 및 L929 마우스 세포의 대표적인 화상을 도시한다.
도 6은 소다 석회 유리 및 수개의 보로실리케이트 유리의 세포독성 및 혈액적합성: 용혈과 관련된 데이타를 도시한다.
도 7은 소다 석회 유리 및 수개의 보로실리케이트 유리의 세포독성 및 혈액적합성: 적혈구 응집과 관련된 데이타를 도시한다.
도 8은 소다 석회 유리 및 수개의 보로실리케이트 유리의 세포독성 및 혈액적합성: MSSA, 엔테로코쿠스 파에칼리스(Enterococcus faecalis), 엔테로코쿠스 파에시움(Enterococcus faecium), 에쉐리치아 콜라이(Escherichia coli), 클레브시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumonia), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis), 스타필로코쿠스 에피데르미스(Staphylococcus epidermis)의 배양된 세포의 대표적인 화상을 도시한다.
도 9는 본 발명의 제1의 실시양태에 따른 전자 부품에 대한 이식 가능한 케이싱을 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 혈관 지지체를 개략적으로 도시한다.
생물막 성장의 억제 및 인간 및 동물 세포의 성장을 조사하기 위하여, 상이한 유리를 사용하여 실험을 수행하였다. 유리 "BF1" 및 "BF2"는 본 발명의 실시양태로서 사용하였다. 유리 "VG1", "VG2" 및 "VG3"은 비교예로서 조사하였다.
하기 표 1은 조사한 유리 및 유리 세라믹의 화학적 조성의 개요를 제시한다.
<표 1>
Figure pat00001
유리는 시트 형태로 테스트하였다. 처음에, 시트를 1% 데코넥스(Deconex)® 12 PA (보러(Borer) 고급 세정액) 중에서 40℃에서 15 분 동안 초음파 세정하였다. 시약을 우선 따뜻한 수돗물로 제거한 후, 탈이온수로 세정하였다. 그 후, 시트를 초음파를 사용하여 탈이온수 중에서 40℃에서 5 분 동안 테스트하였다. 마지막으로, 시트를 질소 흐름 중에서 건조시켰다.
생물막 형성의 테스트의 경우, 병원성 감염의 통상의 대표예 8종, 즉
- MSSA: 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 메티실린-민감성 (ATCC　29213)
- 스타필로코쿠스 에피데르미스 (Pp 62a)
- 엔테로코쿠스 파에칼리스 (ATCC 29212)
- 엔테로코쿠스 파에시움 (SMZ 20477)
- 에쉐리치아 콜라이 (ATCC 25922)
- 클레브시엘라 뉴모니아 (ATCC 700603)
- 슈도모나스 아에루기노사 (PA01)
- 프로테우스 미라빌리스 (VBK 4479)를 조사하였다.
박테리아 씨드 스톡을 -80℃에서 10 vol% 글리세롤 용액 중에 저장하였다. 액체 매체 중의 배양 전, 냉동된 박테리아의 가닥(strand)을 용원성 브로쓰 (LB) 한천 (1.5　%) 시트 상에 파종하고, 밤새 37℃에서 배양하였다. 인간에 대하여 병원성인 각각의 균주의 단일 콜로니를 밤새 뮬러-힌톤(Mueller-Hinton) (MH) 배지 중에서 37℃에서 배양하였다.
생물막 형성의 경우, 배양액을 MH 배지 중에서 1:1,000의 희석으로 새로이 파종하고, 유리 시트에 부착된 실리콘 구조체 (쇼트 넥스테리온(SCHOTT Nexterion))의 8×2 구역에 충전시켰다. 생물막을 37℃에서 24 시간의 기간 동안 진탕하지 않고 성장시켰다.
라이브/데드 백라이트(LIVE/DEAD BacLight) 박테리아 생존율 키트 (라이프 테크놀로지즈)를 사용하여 생물막을 염색하였다. 염색 후, 박테리아 상청액을 조심스럽게 제거하고, 생물막을 300 ㎕ (마이크로리터)의 0.9% NaCl 용액으로 1회 조심스럽게 세정하였다. 그 후, 이를 플루오로마운트(Fluoromount)-G (써던바이오테크(SouthernBiotech), 바이오졸(BIOZOL)) 중에 매립시키고, 넥스테리온® 유리 커버 시트 (쇼트 넥스테리온)로 피복하였다. 생물막의 시각화는 상기 기재된 바와 같이 수행하였다.
도 1 내지 4는 24 시간 동안 배양 후 생물막 성장의 분석 및 시각화의 결과를 도시한다. 부호 p는 통계 테스트의 평가에 대한 지표인 p-값 또는 유의성 값을 나타낸다. 생물 과학에서는, 5%의 임계값이 설정되었다 (최대 오차 확률 또는 유의성 수준 α = 0.05). 이는 우연의 일치인 결과에 대한 확률이 5% 미만인 경우, "유의성" (p <0.05)인 것으로 간주한다는 것을 의미한다.
생물막-피복된 표면적의 통계 분석 (모든 종에 대하여 누계)은 하기 표 2에 제시하며, N은 실험의 횟수이며, SEM은 "평균의 표준 오차"이다.
<표 2>
Figure pat00002
모든 조사된 인간-병원성 균주는 VG1에 해당하는 유리의 표면 상에서 및 VG2 및 VG3의 조성을 갖는 시트 상에서 잘 성장하였다. 24 시간 후, 대부분의 박테리아는 살았으며, 이는 SYTO9를 사용한 녹색 염색에 의하여 입증될 수 있다. 산발적인 죽은 세포 (요오드화프로피듐에 의하여 적색 염색됨)는 생물막에서의 일반적인 감소에 해당한다.
본 발명에 따른 유리 BF1 및 BF2 상에서 모든 조사된 인간-병원성 세균은 감소된 생물막 형성을 나타냈다. 생물막 두께는 크게 감소되었으며, 4 ㎛ 내지 10 ㎛ (미크론) 범위내이다. 게다가, 본 발명의 유리 상의 생물막은 분산 및 다공성 구조를 갖는 형태학적 변형을 나타낸다. 생물막에 의하여 실제로 피복된 표면적, 이른바 0.76±0.294% 및 0.07±0.026%는 기타 조사된 유리에 비하여 크게 감소된다. 더욱이, 본 발명의 유리 상의 존재하는 생물막은 기타 조사된 유리에 비하여 95% 초과의 크게 증가된 다공도를 나타낸다. VG1, VG2 및 VG3 상에서 잘 성장한 생물막과 같이, 약화된 생물막만이 작은 수의 죽은 세포를 나타낸다.
이러한 결과는 놀랍게도 본 발명의 소재 BF1 및 BF2의 화학적 조성이 박테리아의 부착을 위한 제1의 단계를 방해한다는 것을 나타낸다. 지금까지, 본 발명에 의한 조사한 유리는 자동차에 통합된 네비게이션 디바이스의 터치 패널을 위한 저항성 커버로서 또는, 캐패시티브 센서를 위한 기판 및 휴대폰에서 카메라 모듈을 위한 필터로서 및, CCD 화상 센서를 위한 케이싱으로서 사용되었다. 그러므로, 미생물학 분야의 당업자는 이들 유리를 접하지 않았었다.
도 5 내지 8은 소다 석회 유리 및 각종 보로실리케이트 유리의 시험관내 측정된 세포독성 및 혈액적합성의 결과를 도시한다.
세포 형태학 및 성장 성능에서의 변형을 평가하기 위하여, 근육 세포, Caco2 세포 및 L929 마우스 섬유모세포를 상이한 유리 상에서 48 시간 동안 배양하였다. 세포 배양 플라스크 내의 대조용 세포에 비하여, 세포 형태학 및 성장 성능에서의 변화는 모든 유리에 대하여 발견되지 않았다. 도 5의 화상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 아포프토시스 세포 및 비정상은 모든 세포 환경에서 발견될 수 없다. 조사한 유리 조성물 중 어느 것도 세포독성의 어떠한 징후도 나타내지 않았다.
용혈을 조사하기 위하여, 적혈구를 유리 표면 상에서 2 시간 동안 배양하였다. 도 6에서 플롯한 결과에 의하여 입증된 바와 같이, 유리는 유리 조성과는 무관하게 0.57% 초과의 용혈의 비율을 나타내지 않았다. ASTM F756-00 표준에 의하면, 0 및 2% 사이의 헤모글로빈 방출은 비-용혈성인 것으로 간주한다. 이는 적혈구 세포의 막의 검출 가능한 질병이 존재하지 않는다는 것을 나타낸다.
추가로, 소재의 유형이 적혈구의 응집을 야기할 수 있는 정도를 조사하였다. 적혈구의 응집은 순환에 대한 부작용 및 심지어 치사 독성을 초래하는 바람직하지 못한 현상이다. 적혈구의 응집은 유리 표면 상의 2 시간 배양 후 현미경으로 시각화되었다. 양성 대조군으로서 30 ㎎/㎖에서의 25 kDa bPEI를 사용한 처리는 응집물의 형성을 초래하였다 (상기 논의된 분류에 따른 레벨 3). 그러나, 도 7에 도시한 바와 같이, 적혈구 세포의 응집은 임의의 조사된 소재에 대하여 발견되지 않았다. 게다가, 모든 유리 조성은 매우 우수한 혈액적합성을 나타냈다.
사용된 세균 중에서, 에스. 에피데르미스는 기본적으로 유리 상에 생물막을 형성하는 경향이 낮은 것으로 나타났다. 반대로, 케이. 뉴모니아 및 MSSA는 도 8의 화상에 의하여 도시된 바와 같이 유리 표면상의 부착 및 성장의 증가된 경향을 나타냈다. 그러나, 이들 세균의 경우조차 생물막 형성은 본 발명의 유리 상에서 유의하게 감소되었다.
그래서, 본 발명에 따른 조성을 갖는 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹은 매우 효율적인 항-생물막 표면 또는 코팅의 발생에 특히 적절하다. 비교예 VG1 내지 VG3에 비하여, 본 발명의 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는 감소된 생물막 부착, 증가된 생물막 다공성 및 감소된 생물막 두께를 나타내며, 더욱이 진핵 세포에 대한 독성 없이 우수하게 세포적합성 및 혈액적합성을 나타낸다.
이 놀라운 특성들 때문에, 본 발명의 다양한 적용법이 의료 분야에서 가능하다.
도 9 및 10은 본 발명의 유리 또는 유리 세라믹 소재에 대한 예시적인 적용을 도시한다.
도 9는 전자 부품(2)을 위한 케이싱(1)을 도시한다. 또한 트랜스폰더 튜브로서 공지된 트랜스폰더 케이싱은 튜브의 구역으로서 쉽게 제조된다. 한쪽 단부를 예를 들면 융해 밀봉에 의하여 밀봉시킨다. 트랜스폰더를 위한 상기 케이싱은 도 9에서 A)에 도시한다. 트랜스폰더로 공지된 전자 부품은 도면에서 우측에 제시된 여전히 개방된 단부를 통하여 튜브로 도입되며, 도 9 B)를 참조한다. 트랜스폰더는 예를 들면 RFID 칩 또는 센서를 포함할 수 있다. 튜브의 여전히 개방된 단부는 예를 들면 레이저 및/또는 적외선 방사를 사용한 열 적용에 의하여 폐쇄될 수 있으며, 그리하여 케이싱이 도 9 C)에 도시된 바와 같이 밀폐 밀봉되는 것이 이로울 것이다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서 케이싱은 오토클레이브로 처리 가능하다.
유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재 중의 FeO의 비율은 특히 레이저 및/또는 적외선 방사를 사용할 경우, 튜브의 밀봉을 촉진시킬 수 있는데, 이는 특히 적외선 분광 범위에서 소재의 흡수를 증가시키기 때문이다.
상기 트랜스폰더 케이싱의 통상의 치수는 외경의 경우, 10 ㎜ 이하의 범위내, 바람직하게는 5 ㎜ 이하의 범위내, 더욱 바람직하게는 1 ㎜ 내지 4 ㎜ 범위내이며, 길이의 경우, 100 ㎜ 이하의 범위내, 바람직하게는 70 ㎜ 이하의 범위내, 더욱 바람직하게는 5 ㎜ 내지 50 ㎜ 범위내이다. 벽 두께는 특히 2 ㎜ 이하의 범위내, 바람직하게는 1.5 ㎜ 이하의 범위내, 더욱 바람직하게는 0.03 ㎜ 내지 1.1 ㎜ 범위내이다.
마찬가지로, 튜브 구역 형태의 부재는 예를 들면 활성 물질에 대하여 투과성인 수단, 예컨대 막을 그의 적어도 한 단부 상에 장착할 수 있으며, 그의 내부에 부착된 활성 물질을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 활성 물질을 투여하기 위한 임플란트를 용이하게 생성할 수 있다.
또한, 활성 물질을 투여하기 위하여 임플란트에 전자 부품을 일체화시킬 수 있으며, 전자 부품은 특히 활성 물질 방출의 조건, 특히 활성 물질 방출의 타이밍 및/또는 양을 제어할 수 있으며/있거나 활성 물질 방출을 유발할 수 있다. 이러한 전자 부품은 마찬가지로 특히 전기 전도체, 예를 들면 와이어 및/또는 접점(contact)에 의하여 소통될 수 있을 뿐 아니라, 무선 통신에 의하여 신체 밖의 전자 디바이스를 사용하여 임플란트 내의 전자 부품에 제어 및/또는 센서 신호를 전송할 수 있도록 설계될 수 있다. 이러한 방식으로, 기재된 임플란트는 보다 복잡한 진단 및/또는 치료 장치의 일부가 될 수 있다.
유사하게 물질, 특히 인간 또는 동물 신체로부터의 액체가 투과성 수단을 통하여 임플란트의 내부로 투입되어 하나 이상의 전자 부품에 의하여 거기에서 분석되도록 할 수 있다. 분석으로부터 얻은 데이타는 인간 또는 동물 신체 밖의 전자 디바이스로 전송될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 유리 또는 유리 세라믹 소재의 추가의 가능한 적용예로서 스텐트(3)를 도시한다. 스텐트(3)는 중공 기관(4), 예를 들면 혈관에 삽입된다. 스텐트(3)는 금속 메쉬, 예를 들면 티탄으로 이루어진다. 도 10의 우측의 확대된 세부도 A는 금속 메쉬의 금속 필라멘트(5)의 일부를 나타낸다. 본 발명에 의하면, 금속 필라멘트(5)는 적어도 그의 부위에서 상기 기재된 바와 같은 조성에 따른 유리 및/또는 유리 세라믹 소재로 이루어진 코팅(6)을 갖는다. 이러한 방식으로, 미생물 콜로니화에 대한 스텐트(3)의 감수성은 공지의 소재에 비하여 크게 감소된다. 게다가, 이러한 방식으로 코팅된 스텐트는 인간 또는 동물 신체에 의하여 매우 잘 용인된다.
본 발명은 전술한 예로 한정되지 않으며, 오히려 다수의 방식으로 변형될 수 있다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 특히 개개의 설명된 예들의 특징들은 조합되거나 또는 서로 치환될 수 있다.

Claims (14)

  1. 인간 또는 동물 신체 내로 도입 가능하거나 또는 그 신체 상에 부착 가능한 부재(element) (1; 3)로서,
    적어도 상기 부재의 일부 부위에 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재를 포함하고,
    상기 소재는, 상기 부재가 인간 또는 동물 신체 내로 도입되거나 또는 그 신체 상에 부착되는 경우, 생물막의 형성을 억제하고/하거나, 인간 또는 동물 세포가 그 소재 상에 성장하도록 하고,
    상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는
    60 내지 75 중량% 범위의 SiO2, 및
    1 내지 7 중량% 범위의 ZnO
    를 적어도 포함하는 것인 부재 (1; 3).
  2. 제1항에 있어서, 상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는 하기 성분들:
    60 내지 75 중량% 범위의 SiO2,
    5 내지 20 중량% 범위의 R2O,
    0 내지 10 중량% 범위의 RO,
    1 내지 6 중량% 범위의 Al2O3,
    0 내지 10 중량% 범위의 B2O3,
    0 내지 8 중량% 범위의 TiO2,
    1 내지 7 중량%의 ZnO,
    0 내지 5 중량%의 FeO
    를 적어도 포함하고, 여기서
    R2O는 Li2O, Na2O 및 K2O를 포함하는 군으로부터 선택된 산화물 또는 산화물 조합물이며,
    RO는 MgO 및/또는 CaO 및/또는 BaO 및/또는 SrO를 포함하는 군으로부터 선택된 산화물 또는 산화물 조합물인 부재 (1; 3).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는
    60 내지 70 중량% 범위의 SiO2,
    5 내지 20 중량% 범위의 R2O,
    0 내지 10 중량% 범위의 RO,
    1 내지 5 중량% 범위의 Al2O3,
    0 내지 10 중량% 범위의 B2O3,
    0 내지 8 중량% 범위의 TiO2,
    1 내지 7 중량% 범위의 ZnO,
    0 내지 5 중량% 범위의 FeO를,
    2 내지 10 중량% 범위의 Na2O, 및/또는
    3.5 내지 10 중량% 범위의 K2O와 함께
    포함하고, 여기서
    R2O는 Li2O, Na2O 및 K2O를 포함하는 군으로부터 선택된 산화물 또는 산화물 조합물이며,
    RO는 MgO 및/또는 CaO 및/또는 BaO 및/또는 SrO를 포함하는 군으로부터 선택된 산화물 또는 산화물 조합물인 부재 (1; 3).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는
    0.3 중량% 미만의 Ag 함유량, 및/또는
    0.5 중량% 미만의 P2O5 함유량, 및/또는
    1 중량% 미만의 F 함유량
    을 포함하는 것인 부재 (1; 3).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부재는 하나 이상의 케이싱(1)을 포함하거나 또는 전자 부품(2)을 수용하도록 적합하게 된 케이싱(1)을 구성하며,
    상기 케이싱은 적어도 그의 부위에서 상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재로 이루어지고/이루어지거나,
    상기 케이싱은 적어도 그의 부위에서 상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재의 하나 이상의 코팅을 갖는 것인 부재.
  6. 제5항에 있어서, 상기 케이싱은 상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재로 이루어진 튜브를 포함하거나 또는 그 튜브로부터 형성되는 것인 부재 (1).
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부재는 케이싱, 특히 스테인리스강 또는 티탄 및/또는 티탄 합금으로 이루어진 케이싱의 피드스루(feedthrough)의 절연 부품인 부재.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부재는 임플란트, 혈관 지지체(vascular support), 특히 스텐트, 카테터, 케이싱으로서 트랜스폰더 또는 완전 제세동기(entire defibrillator), 심박 조율기 또는 랩-온-칩(lab-on-chip)과 같은 전자 디바이스를 위한 케이싱, 또는 콘택트 렌즈 또는 콘택트 렌즈 상의 코팅으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 부재 (1; 3).
  9. 생물막의 형성을 억제하는 부재 (1; 3)로서, 및/또는 생체적합성 및/또는 항균성 부재로서, 및/또는 생물막의 형성을 억제하는 부재 (1; 3)의 구역으로서, 및/또는 부재의 생체적합성 및/또는 항균성 구역으로서, 및/또는 생물막의 형성을 억제하는 부재 (1; 3) 상의 또는 내의 코팅으로서, 및/또는 인간 또는 동물 신체 내로 도입 가능하거나 또는 그 신체 상에 부착 가능한 부재 상의 또는 내의 생체적합성 및/또는 항균성 코팅으로서, 특히 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 부재로서 사용하기 위한 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재로서,
    60 내지 75 중량% 범위의 SiO2, 및
    1 내지 7 중량% 범위의 ZnO
    를 포함하는 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재.
  10. 제8항에 있어서, 상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는
    60 내지 75 중량% 범위의 SiO2,
    5 내지 20 중량% 범위의 R2O,
    0 내지 10 중량% 범위의 RO,
    1 내지 6 중량% 범위의 Al2O3,
    0 내지 10 중량% 범위의 B2O3,
    0 내지 8 중량% 범위의 TiO2,
    1 내지 7 중량%의 ZnO,
    0 내지 5 중량%의 FeO
    를 포함하며, 여기서
    R2O는 Li2O, Na2O 및 K2O를 포함하는 군으로부터 선택된 산화물 또는 산화물 조합물이고,
    RO는 MgO 및/또는 CaO 및/또는 BaO 및/또는 SrO를 포함하는 군으로부터 선택된 산화물 또는 산화물 조합물인 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는
    60 내지 70 중량% 범위의 SiO2,
    5 내지 20 중량% 범위의 R2O,
    0 내지 10 중량% 범위의 RO,
    1 내지 5 중량% 범위의 Al2O3,
    0 내지 10 중량% 범위의 B2O3,
    0 내지 8 중량% 범위의 TiO2,
    1 내지 7 중량% 범위의 ZnO,
    0 내지 5 중량% 범위의 FeO를,
    2 내지 10 중량% 범위의 Na2O, 및/또는
    3.5 내지 10 중량% 범위의 K2O와 함께
    포함하는 것인 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재는
    0.3 중량% 미만의 Ag 함유량, 및/또는
    0.5 중량% 미만의 P2O5 함유량, 및/또는
    1 중량% 미만의 F 함유량
    을 포함하는 것인 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재.
  13. 인간 또는 동물 신체 내로 도입 가능한 부재 (1; 3), 특히 인간 또는 동물 신체 내로 이식 가능한 부재를 제조하기 위한, 또는 인간 또는 동물 신체 상에 부착 가능한 부재를 제조하기 위한, 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 유리 및/또는 유리 세라믹 및/또는 세라믹 소재의 용도.
  14. 제13항에 있어서, 임플란트, 임플란트의 케이싱 피드스루, 혈관 지지체, 특히 스텐트, 카테터, 인공 심장 판막, 케이싱으로서 트랜스폰더, 제세동기, 심박 조율기 또는 랩-온-칩과 같은 전자 디바이스를 위한 케이싱, 콘택트 렌즈를 제조하기 위한 용도.
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