能夠具有抑菌和殺菌活性的改性表面、其獲得方法及用途技術

本發明專利技術涉及一種能夠在受光照時具有抑菌和殺菌活性的改性表面，因而能夠使基底的表面轉變為抑菌和殺菌表面而不受次數限制且長期有效。根據本發明專利技術，所述改性表面在受光照時能夠避免微生物附著于此表面、抑制生物膜在此表面形成并且破壞已在此表面形成的生物膜。這些效果能夠不限次數和時間地實現。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種能夠具有抑菌和殺菌活性的改性表面。具體地，本專利技術涉及一種新的改性表面，其在受光輻射時使具有所述改性表面的基底的表面轉變成抑菌和殺菌的表面。本專利技術還涉及改性基底表面以使其在受光輻射時能夠具有抑菌和殺菌活性的方法，并且還涉及具有所述改性表面的醫療或非醫療設備。本專利技術的改性表面適于在受光輻射時，避免微生物附著于此表面、抑制生物膜在此表面形成和/或破壞已在此表面形成的生物膜。這些效果能夠不限次數和時間地實現，無需分別遞送抗菌劑或藥物制劑如抗生素或藥物。
技術介紹
粘附在例如導管表面的生物體通過產生“胞外粘液”維持自身，所述胞外粘液是一種富含胞外多糖的物質并且通常被稱作纖維多糖蛋白質復合物或微生物的生物膜。微生物結合在宿主蛋白質(如纖維蛋白和纖連蛋白)的表面從而產生生物膜。將自身嵌入生物膜層的生物體變得對抗菌劑和治療方法更有抵抗性。去除它們的一個已知的方法是使用含有抗菌劑和阻凝劑的組合的內腔沖洗液。另一個策略是用抗菌劑浸透所述導管的表面以防止生物膜的定植和形成。希望得到一種防止血管內導管相關性感染的改進的方法。相當數量的關注和研究已指向通過使用結合在骨科植入物表面的抗菌劑(如抗生素)來防止細菌和真菌生物體在此類設備的表面定植。此類嘗試的目的是產生足夠的抑菌或殺菌作用以防止定植。已預先使用多種方法用抗生素涂覆醫療設備的表面。由Greco等專利技術的美國專利第4,442,133號公開了一種用抗生素涂覆醫療設備表面的方法，其包括首先用苯扎氯銨涂覆所選表面然后離子鍵合抗生素組合物。由Greco等專利技術的美國專利第4,879,135號公開了通過藥物的結合進行外科植入物的表面改性，所述藥物在植入后緩慢釋放。更具體地，它涉及具有持續、局部遞送的藥劑(例如延長的抗菌活性或減小的凝血活性)的改良的外科植入物及其生產方法。為了將感染和義肢排斥降到最低而將藥劑粘附于其上而進行的外科植入物的表面改性是眾所周知的，并且在一段時間里引起廣泛的關注。生物膜是一種包括細菌，真菌和病毒等微生物的聚集體，其嵌入多糖基質并粘附在固體生物和非生物的表面。生物膜在醫學上非常重要，因為它們是體內大多數微生物感染的原因。生物膜是許多口腔，中耳，留置尿管和氣管和呼吸機管感染的原因。生物膜對常規的外用和靜脈內抗菌劑的處理有顯著的抗性。這可能是由于抗生素無法穿透生物膜的多糖層。嵌入生物膜內的細菌和其它微生物還對機體的免疫學和非特異性的防御機制具有抗性。細菌與固體表面的接觸促使一組細菌酶的表達，這些酶引起多糖形成，而多糖的形成促進細菌的定植和保護。生物膜的多糖結構是這樣的：免疫應答只針對在生物膜外表面發現的那些抗原，而抗體和其它血清或唾液蛋白通常無法穿透生物膜。生長在復合多糖基質(其附著于固體表面)中的細菌還可有效防止被吞噬細胞所吞噬。當與機體組織或液體接觸時，許多不同的醫療設備可能引起感染。這些設備的實例是血管通路(動脈和靜脈)導管，插管器，人造血管，尿道管和關聯設備如引流袋和連接器，腹腔引流管、袋和連接器等。WO200289750涉及一種利用吡咯尼群(pyrrolnitrin)的光動力療法。具體地，它涉及具有持續、局部遞送的藥劑(例如延長的抗菌活性或減小的凝血活性)的改良的外科植入物及其生產方法。更具體地，它公開了一種細胞和非細胞生物的光能消滅方法，例如在體外或體內消毒或殺菌的過程中，或用于消滅癌細胞或非細胞生物。在一個實施方案中，所述方法利用光敏材料、吡咯尼群和化學試劑(如表面活性劑材料)在溶液中的結合物。根據此國際專利申請，其描述了利用光敏材料(如亞甲藍、亞甲基綠、或甲苯胺藍)與吡咯尼群和發光設備(如光棒，光通路，光板或成形的發光或光通信物品)結合的光動力療法。納米顆粒在當下被廣泛使用，特別是在用于生物醫學治療的納米
這些納米顆粒需要到達病損區并穿過體內極小的孔。舉例來說，必須經由約100nm的孔將金納米顆粒運送至惡性腫瘤，所述孔在早已存在的血管和由那些惡性腫瘤產生的新血管之間的連接分支點形成。桿狀的金納米顆粒會由于其形狀而在通往病損區時遇到困難。歐洲專利第EP2241394號公開了一種金納米顆粒組合物，其能在體內比桿狀金納米顆粒更為容易地通過細孔，且能作為自發熱能量接受體而被利用。國際專利申請第WO2009/024636號涉及光熱處理。更具體地，它公開了一種封裝的雜化材料。封裝于二氧化硅中特別有利于在測量中控制殼的結構參數并且同時提供許多功能化的機會。特別適合于將金納米顆粒并入介孔二氧化硅基質，這允許具有可控的孔徑和高表面積的高孔隙處理。雜化材料允許藥物和/或生物標記物錨定在形成納米微球的二氧化硅的表面。雜化材料包含至少兩種成分：在無機化合物(優選硅)的基質內的金納米顆粒(大小在10和60nm之間)。納米顆粒吸收的光迅速地轉化為熱。將兩種或更多種金納米顆粒并入膠囊中涉及它們抵消電磁刺激之間的互相作用，這允許其用作診斷工具、控制藥物釋放或光熱處理。專利申請US20130018299公開了包含納米殼層的納米構建體以及使用該納米構建體治療或改善醫療狀況的方法。更具體地，描述了在聚合物核基體上形成可降解的納米殼層的方法。納米殼層包括金屬、碳、或導電聚合物。可將納米構建體施予受試者的目標組織，受試者可為人類或動物。可將能量源應用于納米構建體。納米構建體吸收能量然后將該能量轉化為熱，從而通過遞送包含在所述納米構建體中的藥物而為受試者提供治療。光可激活藥物遞送。國際專利申請WO2010/107720描述了一種用于能量增頻變換和/或降頻變換的系統，以及一種用于在介質中產生光刺激反應的系統。所述納米顆粒被配置為暴露在第一波長λ1的輻射時，產生第二波長λ2的輻射，第二波長λ2具有的能量高于第一波長λ1。系統被設計為用于在介質中產生光刺激反應。而且，該系統包括配置在介質中的接受器，該接受器鄰近納米顆粒，而納米顆粒在受第二波長λ2激活時產生光刺激反應。因此，發射光(λ2)再次引起確定反應的激活。因此，這些顆粒被配置為將入射光轉換為不同的發射光。因此，仍需要提供能防止感染、抑制生物膜和/或破壞生物膜的適用于任何類型基底的新方法，其性能可維持長期有效，并且特別地無需分別遞送抗菌劑或藥物制劑如抗生素或藥物。
技術實現思路
考慮到上述現有技術，做出本專利技術。本專利技術的目的是以簡單、可靠和無本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種能夠具有抑菌、殺菌和抗菌活性的改性表面，其包含：?配置為能錨定熱納米顆粒的基底，所述熱納米顆粒支持局域表面等離子體共振；和?支持局域表面等離子體共振的熱納米顆粒，其結合在所述基底上形成熱涂層，熱納米顆粒能夠在波長范圍與所述納米顆粒的局域表面等離子體共振的波長相匹配的光輻射下升高溫度，籍此升高所述熱涂層的溫度，使所述熱涂層的溫度升高從而避免微生物附著于此表面、抑制生物膜在此表面形成和/或破壞已在此表面形成的生物膜。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.10.01 EP 13382384.91.一種能夠具有抑菌、殺菌和抗菌活性的改性表面，其包含：
-配置為能錨定熱納米顆粒的基底，所述熱納米顆粒支持局域表面等
離子體共振；和
-支持局域表面等離子體共振的熱納米顆粒，其結合在所述基底上
形成熱涂層，
熱納米顆粒能夠在波長范圍與所述納米顆粒的局域表面等離子體
共振的波長相匹配的光輻射下升高溫度，籍此升高所述熱涂層的溫度，
使所述熱涂層的溫度升高從而避免微生物附著于此表面、抑制生物膜在
此表面形成和/或破壞已在此表面形成的生物膜。
2.權利要求1的改性表面，其中所述基底是纖維、機織織物、合
金、鋼、塑料、聚合物、樹脂、玻璃、陶瓷材料或其結合物。
3.前述權利要求中任一項的改性表面，其中所述熱納米顆粒的粒
徑范圍是1nm至1μm。
4.前述權利要求中任一項的改性表面，其中所述熱納米顆粒的形
狀選自：圓柱形、三角形、椎體狀、立方體狀、球狀、星形、桿狀或其
結合。
5.前述權利要求中任一項的改性表面，其中所述熱納米顆粒的材
料選自金、銀、銅、半導體、氧化物、金屬氧化物或其結合。
6.前述權利要求中任一項的改性表面，其中所述熱納米顆粒通過
共價鍵藉由功能分子結合在所述基底上，或通過靜電作用、或通過絡合
反應、或通過其結合直接結合在基底上。
7.權利要求6的改性表面，其中功能分子是雙功能分子或具有至
少兩個活性末端的功能分子。
8.權利要求1的改性表面，其中光輻射的來源選自熒光燈或鹵素
燈、激光、強脈沖光、發光二極管、白熾光或化學發光的光或其結合。
9.用于改性前述權利要求中任一項的能夠具有抑菌、殺菌和抗菌
活性的表面的方法，所述方法包括：
-制備基底，所述基底用于錨定熱納米顆粒，所述熱納米顆粒
支持局部表面等離子體共振；

【專利技術屬性】
技術研發人員：R·奎丹特，S·桑托斯，P·特倫道斯，S·湯普森，C·魏斯，I·普列托馬丁內斯，
申請(專利權)人：B·博朗醫療器械有限公司，光子科學研究所基金會，卡塔蘭研究和高級研究院，
類型：發明
國別省市：西班牙;ES