DE60214686T2

DE60214686T2 - Schützende käfigstruktur zur beschichtung von medizinischen geräten

Info

Publication number: DE60214686T2
Application number: DE60214686T
Authority: DE
Inventors: Marlene Newton SCHWARZ; Jan Tuam WEBER; Henrik Kinvar HENSEN; Paul Lubinsky
Original assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Current assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: EP1368131A2; US20010022988A1; JP2004535913A; EP1368131B1; WO2002072278A2; EP1698401A2; US6607598B2; DE60214686D1; CA2434713A1; JP4142445B2; WO2002072278A3

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft beschichtete medizinische Vorrichtungen und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schutz medizinischer Vorrichtungen während des Beschichtungsverfahrens.
Hintergrund der Erfindung
Es ist oft günstig, medizinische Vorrichtungen zu beschichten, so dass die Oberflächen dieser Vorrichtungen die gewünschten Eigenschaften oder Wirkungen haben. Zum Beispiel ist es nützlich, medizinische Vorrichtungen zu beschichten, um eine lokale Freisetzung von therapeutischen Wirkstoffen an Zielorten innerhalb des Körpers bereitzustellen, beispielsweise um lokale Erkrankungen (z.B. Herzerkrankungen) oder verstopfte Körperlumina zu behandeln. Eine solche lokale Arzneimittelfreisetzung verhindert die Probleme einer systemischen Arzneimittelverabreichung, die von ungewollten Wirkungen auf Teile des Körpers, die nicht behandelt werden sollen, begleitet werden können, oder weil die Behandlung des betroffenen Körperteils eine hohe Konzentration des therapeutischen Wirkstoffes benötigt, die durch systemische Verabreichung nicht erreicht werden kann. Eine lokale Arzneimittelfreisetzung kann erreicht werden, indem man z.B. Ballonkatheter, Stents und dergleichen mit dem therapeutischen Wirkstoff, der lokal bereitgestellt werden soll, beschichtet. Das Beschichten von medizinischen Vorrichtungen kann die kontrollierte Freisetzung, was langfristige oder anhaltende Freisetzung umfasst, eines bioaktiven Materials ermöglichen.
Zusätzlich dazu, dass es eine lokale Arzneimittelfreisetzung erleichtert, werden medizinische Vorrichtungen mit Materialien beschichtet, um günstige Oberflä cheneigenschaften zu erhalten. Zum Beispiel werden medizinische Vorrichtungen oft mit röntgendichten Materialien beschichtet, um eine fluoroskopische Sichtbarmachung während der Platzierung im Körper zu ermöglichen. Es ist ebenfalls nützlich, bestimmte Vorrichtungen zu beschichten, um eine verbesserte Biokompatibilität zu erreichen und um Oberflächeneigenschaften, wie z.B. die Gleitfähigkeit, zu verbessern.
Herkömmlich wurden medizinische Vorrichtungen durch Verfahren wie z.B. Eintauchen, Besprühen, Dampfabscheidung, Plasmapolymerisation und Galvanisieren beschichtet. Obwohl durch diese Verfahren befriedigende Beschichtungen produziert wurden, ist damit eine Vielzahl von potentiellen Nachteilen verbunden. Zum Beispiel ist es oft schwierig, Beschichtungen von gleichförmiger Stärke sowohl auf individuellen Teilen als auch auf Chargen von Teilen zu erhalten. Außerdem erfordern viele dieser herkömmlichen Beschichtungsverfahren, dass das beschichtete Teil während des Beschichtens gehalten wird, was zu Defekten wie z.B. blanke Stellen an der Stelle, wo das Teil gehalten wurde führt und die deshalb weitere Beschichtungsschritte benötigen. Des Weiteren erfordern viele herkömmliche Verfahren mehrere Beschichtungsschritte oder Etappen für die Auftragung eines zweiten Beschichtungsmaterials oder erfordern das Trocknen zwischen den Beschichtungsetappen oder nach dem letzten Beschichtungsschritt.
Es besteht daher ein Bedarf an einem kosteneffektiven Verfahren, um medizinische Vorrichtungen zu beschichten, das zu gleichförmigen, defektfreien Beschichtungen und gleichförmigen Arzneimitteldosen pro Vorrichtungseinheit führt. Dieses Verfahren würde eine Beschichtung in mehreren Etappen möglich machen, um ein bioaktives Material aufzutragen, das umweltempfindlich sein könnte, z.B. durch eine Wärme- oder Lichtaussetzung (umfassend ultraviolett) und durch Abbau des bioaktiven Materials durch verfahrensabhängige Kräfte (z.B. Scherkraft). Dieses Verfahren würde deshalb eine bessere Kontrolle der Sensibilität des bioaktiven Materials erlauben und jedweden möglichen Abbau durch Umweltgegeben heiten reduzieren. Dieses Verfahren würde ebenfalls Schwankungen in den Beschichtungseigenschaften reduzieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist definiert durch eine Schutzvorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Schutz einer medizinischen Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 20.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Schutzvorrichtung werden in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 19 definiert. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens werden in den abhängigen Ansprüchen 21 bis 30 definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittansicht einer bekannten Vorrichtung zur Beschichtung medizinischer Vorrichtungen.
2 ist eine Querschnittansicht einer anderen bekannten Vorrichtung zur Beschichtung medizinischer Vorrichtungen.
3 zeigt eine bekannte Plasmabeschichtungsvorrichtung.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Schutzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Schutzvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung gemäß WO 00/62830
Im Folgenden wird der Stand der Technik, wie aus WO 00/62830 bekannt, beschrieben. Der Ausdruck "Erfindung" wird hier, wie in WO 00/62830 beansprucht, benutzt. Die Offenbarung von WO 00/62830 ist jedoch auch relevant für die vorliegende Erfindung, da die Beschichtungen von medizinischen Vorrichtungen, die Luftsuspension benutzen, betroffen sind.
Die vorliegende Erfindung stellt Verfahren zum Beschichten von medizinischen Vorrichtungen und die Vorrichtungen, die dadurch hergestellt werden, zur Verfügung. Durch die Benutzung von Luftsuspension zur Beschichtung von medizinischen Vorrichtungen führen die Verfahren der vorliegenden Erfindung zu Beschichtungen, die minimale Defekte und gleichförmige Stärken und mechanische Eigenschaften haben. Des Weiteren sind die Verfahren der vorliegenden Erfindung zeitsparend und kosteneffektiv, da sie die gleichförmige Beschichtung von zahlreichen medizinischen Vorrichtungen in einer einzigen Charge erleichtern.
Während es die vorliegende Erfindung erlaubt, zahlreiche medizinische Vorrichtungen in einer Charge zu beschichten, beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht nur auf das Beschichten medizinischer Vorrichtungen in Chargen, z.B. Beschichten einer Gruppe von Vorrichtungen in einem Chargenverfahren gefolgt von dem Beschichten einer zweiten Gruppe von Vorrichtung in einem zweiten Chargenverfahren. Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können benutzt werden, um medizinische Vorrichtungen kontinuierlich durch die Vorrichtung laufen zu lassen, so dass das Verfahren nicht gestartet und gestoppt werden muss, um medizinische Vorrichtungen in Chargen zu beschichten. Die medizinischen Vorrichtungen können durch ein kontinuierliches Verfahren durchlaufen.
In allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden ein oder mehrere Beschichtungsmaterialien auf die medizinischen Vorrichtungen aufgetragen, indem die medizinischen Vorrichtungen in einem Luftstrom suspendiert bzw. aufgehängt werden und mindestens ein Teil der medizinischen Vorrichtung beschichtet wird. In diesem Zusammenhang bezeichnet der Ausdruck "Luftstrom" einen Strom irgendeines geeigneten Gases, wie z.B. Luft, Stickstoff, Argon und deren Kombinationen. Der Luftstrom ist besagt "im Wesentlichen frei von Beschich tungsteilchen" (z.B. Teilchen, die nicht mindestens teilweise Teil des Beschichtungsmaterials werden), die im Luftstrom enthalten sein können, dienen nicht materiell dazu, die medizinischen Vorrichtungen zu suspendieren. Teilchen können dem Luftstrom beigefügt werden, um das Beschichtungsverfahren zu verbessern, z.B. ein Poliermedium und/oder elektrostatische Inhibitoren in niedrigen Anteilen, diese hinzugefügten Teilchen werden jedoch nicht dazu verwendet, die Gegenstände, die beschichtet werden sollen, zu suspendieren. Daher kann der Luftstrom, da er im Wesentlichen frei von suspendierenden Teilchen ist und nur die Luft selbst im Luftstrom benötigt, um die medizinischen Vorrichtungen zu suspendieren, als homogener suspendierender Luftstrom bezeichnet werden. In diesem Zusammenhang bezeichnet der Ausdruck, die medizinische Vorrichtung "zu suspendieren", ein Verfahren, in dem die medizinische Vorrichtung sich im Luftstrom befindet und sich im Luftstrom bewegen kann, wobei sie von keinen externen Mitteln gehalten wird.
Die medizinischen Vorrichtungen, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung benutzt werden können, umfassen jedwede Vorrichtung, für die das hier beschriebene Verfahren benutzt werden kann. Die medizinische Vorrichtung, oder ein Teil der medizinischen Vorrichtung, die beschichtet oder oberflächenmodifiziert werden soll, kann aus Metall, Polymeren, Keramiken, Komposite oder deren Kombination gebildet sein, und kann z.B. mit einem oder mehreren dieser Materialien beschichtet sein. Obwohl die Vorrichtung der Erfindung hier mit spezifischer Bezugnahme auf einen vaskulären Stent beschrieben wird, umfasst der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung auch andere medizinische Vorrichtungen, die benutzt werden, mindestens teilweise, um in den Körper eines Patienten eingeführt zu werden. Beispiele umfassen implantierbare Vorrichtungen wie z.B. Katheter, Nadelinjektionskatheter, Blutklumpenfilter, vaskuläre Implantate, Stentimplantate, biliäre Stents, Dickdarmstents, bronchial/pulmonare Stents, Esophagealstents, Harnleiterstents, Aneurysma füllende Spulen und andere aufgewickelte Spulenvorrichtungen, transmyokardiale Revaskularisierungsvorrichtungen ("TMR-Vorrichtungen"), perkutane myokardiale Re vaskularisierungsvorrichtungen ("PMR-Vorrichtungen") usw., wie sie im Stand der Technik bekannt sind, sowie Vorrichtungen wie z.B. subkutane Nadeln, weiche Gewebeclips, Halterungsvorrichtungen, und andere Arten von medizinisch nützlichen Nadeln und Verschlüssen. Jedwede exponierte Oberfläche dieser medizinischen Vorrichtungen kann mit den Verfahren und den Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung beschichtet werden, einschließend z.B. die innere exponierte Oberfläche und die äußere exponierte Oberfläche einer tubulären medizinischen Vorrichtung, die an beiden Enden offen ist.
Die Beschichtungsmaterialien, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind jedwede gewünschte, geeignete Verbindungen. In bestimmten Ausführungsformen enthält das Beschichtungsmaterial therapeutische Wirkstoffe, die auf die medizinischen Vorrichtungen aufgetragen werden, allein oder in Kombination mit Lösungsmitteln, in denen die therapeutischen Wirkstoffe mindestens teilweise löslich oder verteilbar oder emulgiert sind, und/oder in Kombination mit Polymermaterialien in Form von Lösungen, Dispersionen, Suspensionen, Latices, etc. Die Begriffe "therapeutischer Wirkstoff" und "Arzneimittel" sind hier auswechselbar und umfassen pharmazeutisch aktive Substanzen, Nukleinsäuren mit oder ohne Trägervektoren, wie z.B. Lipide, kompaktierende Stoffe (wie z.B. Histone), Virus, Polymere, Proteine und dergleichen, mit oder ohne Targetsequenzen. Das Beschichten auf eine medizinische Vorrichtung kann eine kontrollierte Freisetzung, was eine langfristige oder anhaltende Freisetzung umfasst, eines bioaktiven Materials ermöglichen.
Spezifische Beispiele für therapeutische oder bioaktive Wirkstoffe, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung benutzt werden, umfassen, z.B., pharmazeutisch aktive Verbindungen, Proteine, Oligonukleotide, Ribozyme, Antisensegene, DNS-Kompatierungsmittel, Gen/Vektorsysteme (d.h., alles was die Aufnahme und den Expression von Nukleinsäuren ermöglicht), Nukleinsäuren (umfassend, z.B., rekombinante Nukleinsäuren, nackte DNS, cDNS, RNS, genomische DNS, cDNS oder RNS in einem nicht infektiösen Vektor oder in einem viralen Vektor, an den Peptidtargetsequenzen angehängt werden können, Antisense Nukleinsäuren (RNS oder DNS), und DNS-Chimären, die Gensequenzen enthalten und für Fährenproteine, wie z.B. Membran translokierende Sequenzen ("MTS") kodieren, und Herpes Simplex-Virus I ("VP22")), und virale Substanzen, Liposame, und kationische Polymere, die, abhängig von der gewünschten Verwendung, aus einer Reihe von Typen ausgewählt werden. Zum Beispiel umfassen biologisch aktive gelöste Stoffe anti-thrombogene Mittel, wie z.B. Heparin, Heparin-Derivate, Urokinase und PPACK (Dextrophenylalaninprolinargininchloromethylketon); Prostaglandinen, Prostacycline/Prostacyclinanaloga; Anti-Oxidationsmittel, wie z.B. Probucol und Retinoesäure; angiogene und anti-angiogene Mittel; Mittel, die die Proliferation der glatten Muskelzellen verhindern, wie z.B. Rapamycin, Angiopeptin und monoklonale Antikörper, die die Proliferation der glatten Muskelzellen blockieren können, entzündungshemmende Mittel, wie z.B. Dexamethason, Prodnisolon, Corticosteron, Budesonit, Östrogen, Sulfasalazin, Acetylsalicylsäure, und Mesalamin, Lipoxygenaseinhibitoren, Kalziumeintrittsblocker, wie z.B. Verapamil, Diltiazem und Nifedipin, anti-neoplastische/anti-proliferative/anti-mitotische Mittel, wie z.B. Paclitaxel, 5-Fluorouracil, Methotrexat, Doxirubicin, Daunorubicin, Cyclosporin, Cisplatin, Vinblastin, Vinristin, Colchizin, Epothilon, Endostatin, Angiostatin, Squalamin, und Thymidinkinaseinhibitoren, L-Arginin, anti-mikrobielle Mittel, wie z.B. Triclosan, Cephalosporine, Aminoglycoside, und Nitorfurantoin; betäubende Mittel, wie z.B. Lidocain, Bupivacain, und Ropivacain; Stickoxidspender (NO_Spender), wie z.B. Lisidomin, Molsidomin, NO-Proteinaddukte, NO-Polysaccharidaddukte, polymere oder oligomere NO-Addukte oder chemische Komplexe; Anti-Koagulationsmittel, wie z.B. D-Phe-Pro-Arg-Chloromethylketon, eine RGD-Peptid enthaltende Verbindung, Heparin, Antithrombin-Verbindungen, Antagonisten des Blutplättchenrezeptors, Anti-Thrombin-Antikörper, Anti-Blutplättchenrezeptor-Antikörper, Enoxaparin, Hirudin, Warafinnatrium, Dicumarol, Aspirin, Prostaglandininhibitoren, Blutplättchenhemmer und Zeckenantiblutplättchenfaktoren, Interleukine, Interferone, und Fänger von freien Radikalen; Promotoren des Wachstums der vaskulären Zellen, wie z.B. Wachstumsfakto ren, Antagonisten des Wachstumsfaktorrezeptors, Transkriptionsaktivatoren, und Translationspromotoren, Inhibitoren des Wachstums der vaskulären Zellen, wie z.B. Wachstumsfaktorinhibitoren (z.B. PDGF-Inhibitor-Trapidil), Antagonisten des Wachstumsfaktorrezeptors, Transkriptionsrepressoren, Translationsrepressoren, Replikationsinhibitoren, hemmende Antikörper, gegen Wachstumsfaktoren gerichtete Antikörper, bifunktionale Moleküle, die aus einem Wachstumsfaktor und einem Cytotoxin bestehen, bifunktionale Moleküle, die aus einem Antikörper und einem Cytotoxin bestehen; Tyrosinkinaseinhibitoren, Chymaseinhibitoren, z.B. Tranilast, ACE-Inhibitoren, z.B. Enalapril, MMP-Inhibitoren (z.B. Ilomastat, Metastat), GPIIb/IIIa-Inibitoren (z.B. Intergrilin, Abciximab), Seratoninantagonisten, und 5-HT-Aufnahmeinhibitoren; Cholesterin senkende Mittel, gefäßerweiternde Mittel, Mittel, die mit endogenen gefäßwirksamen Mechanismen interferieren, vor dem Zelltod schützende Überlebensgene, wie z.B. Faktoren aus der Familie der anti-apoptotischen Bc12 und Akt-Kinase, und deren Kombinationen, und Betablocker. Diese und andere Verbindungen können einer Beschichtungslösung beigefügt werden, einschließlich eine Beschichtungslösung, die ein Polymer enthält, unter Benutzung ähnlicher Verfahren und routinemäßigen Tests gemäß der Beschreibung. Jedwede Modifikationen werden von einem Fachmann routinemäßig durchgeführt.
Im Rahmen der Erfindung nützliche Polynucleotidsequenzen umfassen DNS- oder RNS-Sequenzen, die eine therapeutische Wirkung haben, nachdem sie von einer Zelle aufgenommen worden sind. Beispiele für therapeutische Polynukleotide umfassen Anti-Sense-DNS und RNS, DNS, die für eine Anti-Sense-RNS codiert, oder DNS, die für tRNS oder rRNS codiert, um Defekte oder defiziente endogene Moleküle zu ersetzen. Die erfindungsgemäßen Polynukleotide können ebenfalls für therapeutische Proteine oder Polypeptide codieren. Unter Polypeptid versteht man jedwedes Translationsprodukt eines Polynukleotiden, unabhängig von seiner Größe und ob es glykolisiert ist oder nicht. Therapeutische Proteine und Polypeptide umfassen als primäres Beispiel jene Proteine oder Polypeptide, die fehlerhafte oder defiziente Spezies in einem Tier ausgleichen können, oder jene, die durch toxische Wirkung schädliche Zellen begrenzen oder aus dem Körper entfernen können. Des Weiteren umfassen die Polypeptide oder Proteine, die der Polymerbeschichtung beigefügt werden können oder deren DNS beigefügt werden kann, ohne Begrenzung angiogene Faktoren oder andere Moleküle, die die Angiogenese einleiten können, einschließlich die Wachstumsfaktoren der sauren und basischen Fibroblasten, den vaskulär-endothelialen Wachstumsfaktor, hif-1, den epidermalen Wachstumsfaktor, den transformierenden Wachstumsfaktor α und β, den von Blutplättchen abstammenden endothelialen Wachstumsfaktor, den von Blutplättchen abstammenden Wachstumsfaktor, den Tumornekrosefaktor α, den Hepatocyt-Wachstumsfaktor und den insulinähnlichen Wachstumsfaktor; Wachstumsfaktoren; Zellzyklusinhibitoren umfassend CDK-Inhibitoren; Anti-Restenosemittel, umfassend p15, p16, p18, p19, p21, p27, p53, p57, Rb, nFkB und E2F-Köder, Thymidinkinase ("TK") und deren Kombinationen und andere Mittel, die zum Interferieren mit der Zellproliferation nützlich sind, umfassend Mittel zur Behandlung von Tumoren, und deren Kombinationen. Noch weitere nützliche Faktoren, die in Form von Polypeptiden oder von DNS, die für diese Polypeptide codiert, können bereitgestellt werden, umfassend monocyte chemoattraktive Proteine ("MCP-1 "), und die Familie der Knochen-morphogenen Proteine ("BMP's"). Die bekannten Proteine umfassen BMP-2, BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6 (Vgr-1), BMP-7 (OP-1), BMP-8, BMP-9, BMP-10, BMP-11, BMP-12, BMP-13, BMP-14, BMP-15 und BMP-16. Gegenwärtig bevorzugte BMPs sind jedwede von BMP-2, BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6 und BMP-7. Diese dimeren Proteine können als Homodimere, Heterodimere oder deren Kombinationen, allein oder zusammen mit anderen Molekülen, bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich können Moleküle, die eine stromaufwärts oder stromabwärts liegende Wirkung eines BMP's induzieren können, bereitgestellt werden. Solche Moleküle umfassen jedwede der "Hedgehog"-Proteine, oder die DNS, die für sie codieren.
Andere Beschichtungsmaterialien, die keine therapeutischen Wirkstoffe sind, umfassen z.B. Polymersubstanzen, Zucker, Wachse, und Fette, die allein oder in Verbindung mit therapeutischen Wirkstoffen aufgetragen werden, und Monomere, die quervernetzt oder polymerisiert sind. Diese Beschichtungsmaterialien werden in Form von z.B. Pulver, Lösungen, Dispersionen, Suspensionen und/oder Emulsionen eines oder mehrerer Polymere, wahlweise in wässrigen und/oder organischen Lösungsmitteln und deren Kombinationen oder wahlweise als flüssige Schmelzen, die keine Lösungsmittel beinhalten, aufgetragen. Wenn sie zusammen mit therapeutischen Mitteln benutzt werden, werden die polymeren Substanzen wahlweise entweder gleichzeitig mit den therapeutischen Mitteln aufgetragen, oder in Folge (entweder davor oder danach). Diese polymeren Substanzen werden z.B. als Grundierschichten, um die folgenden Beschichtungsauftragungen zu verbessern (z.B. das Auftragen von Alkanethiolen oder Sulfhydryl-Gruppen beinhalteten Beschichtungslösungen auf vergoldete Vorrichtungen, um das Haften der folgenden Schichten zu verbessern), benutzt, Schichten, um die Freisetzung der therapeutischen Mittel zu kontrollieren (z.B. Schrankendiffusionspolymere, um die Freisetzung der therapeutischen Mittel aufrecht zu erhalten, wie z.B. hydrophobe Polymere, temperaturempfindliche Polymere, pH-empfindliche Polymere, wie z.B. Zelluloseacetatphthalat oder Acrylat-basierende Polymere, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat, und Polyvinylacetatphthalat), Schutzschichten für darunter liegende Arzneimittelschichten (z.B. undurchlässige versiegelnde Polymere, wie z.B. Ethylcellulose), biologisch abbaubare Schichten, biokompatible Schichten (z.B. Schichten, die Albumin oder Heparin als blutverträgliche Biopolymere, mit oder ohne andere hydrophile biokompatible Materialien von synthetischer oder natürlicher Herkunft, wie z.B. Dextrane, Cyclodextrine, Polyethylenoxide, und Polyvinylpynolidon), Schichten, die das Einbringen der Vorrichtung erleichtern (z.B. hydrophile Polymere, wie z.B. Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol, Polyalkylenglykol (d.h. z.B. Polyethylenglykol), oder Acrylat-basierende Polymer/Copolymer-Zusammensetzungen, um gleitfähige hydrophile Oberflächen zu erhalten), Arzneimittelmatrixschichten (d.h. Schichten, die an der medizinischen Vorrichtung haften und auf oder in denen ein therapeutisches Mittel zur anschließenden Freisetzung in den Körper eingeschlossen ist), und Epoxydharze.
Wenn sie als Arzneimittel-Matrixschicht für die lokale Arzneimittelfreisetzung benutzt werden, umfassen die erfindungsgemäßen Polymerbeschichtungen jedwede Substanz, die in der Lage ist, den therapeutischen Wirkstoff, der freigesetzt werden soll, zu absorbieren, adsorbieren, einzuschließen oder zu binden. Die Substanz ist z.B. hydrophil, hydrophob, und/oder biologisch abbaubar, und ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polycarbonsäuren, Cellulosepolymeren, Gelatine, Polyvinylpyrrolidon, Maleinsäureanhydridpolymeren, Polyamiden, Polyvinylalkoholen, Polyethylenoxiden, Glykolsaminoglycanen, Polysacchariden, Polyestern, Polyurethanen, Siliconen, Polyharnstoffen, Polyacrylaten, Polyacrylsäure und Copolymeren, Polyorthoestern, Polyanhydride, wie z.B. Maleinsäureanhydrid, Polycarbonaten, Polyethylen, Polypropylenen, Polymilchsäuren, Polystyrenen, natürlichen und synthetischen Kautschuken und Elastomeren, wie z.B. Polyisobutylen, Polyisopropen, Polybutadien, umfassend elastomere Copolymere, wie z.B. Kraton^®, Styrol-Isobutylen-Styrol (SIBS) Copolymere, Polyglykolsäuren, Polycaprolactonen, Polyhydroxybutyratvaleraten, Polyacrylamiden, Polyethern, Polysacchariden, wie z.B. Cellulose, Stärke, Dextran und Alginate, Polypeptiden und Proteinen umfassend Gelatine, Collagen, Albumin, Fibrin, Copolyrneren aus Vinylmonomeren wie z.B. Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylethern, Polyvinyl enthaltende aromatische Verbindungen; andere Substanzen wie z.B. Cyclodextrine, Hyaluronsäure und Phosphorylcholine; und deren Gemische und Copolymere. Beschichtungen aus polymeren Dispersionen, wie z.B. Polyurethandispersionen (BAYHDROL^®, etc.) und Acryllatexdispersionen, befinden sich ebenfalls im Umfang der vorliegenden Erfindung. Bevorzugte Polymere umfassen Polyurethane; Polyacrylsäure, wie beschrieben in US-Patent Nr. 5 091 205; und wässrige Beschichtungszusammensetzungen, die eine wässrige Dispersion oder Emulsion eines Polymers mit organischen Säuren als funktionellen Gruppen und eines polyfunktionellen Quervernetzungsmittels mit funktionellen Gruppen, die mit organischen Säuregruppen reagieren können, umfassen, wie in US-Patent Nr. 5 702 754 beschrieben.
Die Freisetzungsgeschwindigkeit der Arzneimittel aus den Arzneimittel-Matrixschichten wird weitgehend von z.B. den Variationen in der Polymerstruktur und Formulierung, dem Diffusionskoeffizienten der Matrix, der Zusammensetzung des Lösungsmittels, dem Verhältnis von Arzneimittel zu Polymer, den potentiellen chemischen Reaktionen und Interaktionen zwischen Arzneimittel und Polymer, der Dicke der Arzneimittel-Haftschichten und jedwede Sperrschicht, den Verfahrensparametern, z.B. Trocknen etc. reguliert. Die mit dem Verfahren und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung aufgetragene(n) Beschichtung(en) kann/können eine gesteuerte Freisetzungsgeschwindigkeit des Beschichtungsmaterials erlauben, wobei die gesteuerte Freisetzungsgeschwindigkeit sowohl eine langfristige und/oder eine anhaltende Freisetzung umfasst.
Des Weiteren kann ein Beschichtungsmaterial Suspensionsteilchen enthalten, z.B. ein Pulver. Die Suspensionsteilchen werden nicht dazu benutzt, die medizinischen Vorrichtungen zu suspendieren, sondern werden vielmehr auf die medizinische Vorrichtung aufgetragen. Zum Beispiel können die Suspensionsteilchen mit einer Beschichtungslösung auf die Oberfläche der medizinischen Vorrichtung in fester Verbindung bzw. aufgeschmolzen werden.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungen werden so aufgetragen, dass, abhängig vom Beschichtungsmaterial und von der Verwendung für die diese Beschichtung aufgetragen wird, eine geeignete Stärke erreicht wird. Zum Beispiel werden für die lokale Arzneimittelfreisetzung üblicherweise Beschichtungen von einer Dicke zwischen ca. 1 und 30 Micron, bevorzugt zwischen ca. 2 und 20 Micron aufgetragen. Sehr dünne Beschichtungen, z.B. von ca. 10 nm (100 Å) Stärke, und viel dickere Beschichtungen, z.B. von über 30 Micron Stärke, sind ebenfalls möglich. Es ist ebenfalls innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, mehrere Schichten eines oder von verschiedenen Beschichtungsmaterialien aufzutragen, die identische oder verschiedene Funktionen haben können (z.B. biologische Abbaubarkeit gewährleisten, Arzneimittelfreisetzung steuern, usw.).
Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden medizinische Vorrichtungen beschichtet, indem die medizinische Vorrichtung in einem Luftstrom suspendiert wird, der weitgehend frei von schwebenden Teilchen ist, in dem ein erstes Beschichtungsmaterial verteilt ist, durch jedwedes einschlägiges geeignetes Verfahren. Nur zur Veranschaulichung wird die erste Ausführungsform der Erfindung mit spezifischer Bezugnahme auf das so genannte "Wurster-Verfahren", dargestellt in 1, beschrieben. Das Wurster-Verfahren ist in US-Patent Nr. 3 253 944 beschrieben. Ein solches Verfahren wurde vorgeschlagen, um pharmazeutische Tabletten mit Wachsen zu beschichten (siehe z.B. D.M. Jones, "Factors to Consider in Fluid-Bed Processing", 9 Pharm. Tech. 50–62 (1985), und A.M. Mehta, "Scale-Up Considerations in the Fluid-Bed Process for Controlled-Release Products", 12 Pharm. Tech. (1988)), wurde jedoch nicht für die Beschichtung von medizinischen Vorrichtungen vorgeschlagen oder benutzt.
Wie vorstehend gesagt wird die erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Beschichtung von medizinischen Vorrichtungen 100 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung in 1 dargestellt. In 1 werden medizinische Vorrichtungen 110 in eine Kammer 120 platziert. Die Kammer 120 enthält eine obere Öffnung 121, die als Abzug dient, eine untere Öffnung 122, um Eingangsluft 140 einzuführen, und mindestens eine Seitenwand 123. Obwohl die Kammer 120 generell als eine Struktur mit einer spitz zulaufenden zylindrischen Form dargestellt wird, kann die Kammer 120 jedwede geeignete Form haben, d.h. z.B. eine rechteckige Form. Die spitz zulaufende Konfiguration der Kammer 120, die in 1 gezeigt wird, wird generell bevorzugt, um einen zyklischen Luftstrom innerhalb der Kammer 120 zu erleichtern. Das Beschichtungsverfahren der vorliegenden Erfindung erfolgt innerhalb der Kammer 120.
Die Ausführungsform 100 enthält eine Luftverteilungsplatte 130, die an der Seitenwand 123 der Kammer 120 befestigt ist. Die Luftverteilungsplatte 130 hat Öffnungen 131, die kleiner sind als das kleinste Maß der medizinischen Vorrichtungen 110, so dass die medizinischen Vorrichtungen 110 nicht durchfallen kön nen. Der Zweck der Luftverteilungsplatte 130 ist es, die eingehende Luft 140, die in die Kammer 120 durch ihre untere Öffnung 122 eingeführt wird, in den Beschichtungsbereich 150 der Kammer 120 zu kanalisieren, um die Fluidisierung und die Beschichtung der medizinischen Vorrichtungen 110 zu fördern. Die Luftverteilungsplatte 130 ist von jedweder geeigneter Form, um diesen Zweck zu erfüllen, wie z.B. planare (wie in 1 gezeigt) oder konkave Konfigurationen.
Die Luftverteilungsplatte 130 ist von jedweder geeigneten Struktur, die es ermöglicht, dass der Luftstrom hindurchfließt, wie z.B. eine perforierte Metall- oder Keramikplatte oder ein Sieb. Bevorzugt hat die Luftverteilungsplatte 130 eine offene Fläche (d.h. die planare Oberfläche der Öffnungen) von ca. 4 bis ca. 30 Prozent, z.B. ca. 4, 6, 8, 12, 16 oder 30 Prozent. Ein spezifisches Beispiel der Luftverteilungsplatte 130 ist ein Sieb aus nicht rostendem Stahl mit einer Öffnungsgröße von zwischen ca. 60 bis ca. 325 Mesh. Die offene Fläche und die Öffnungsgröße der Luftverteilungsplatte 130 werden ausgewählt, um eine optimale Suspendierung der Beschichtung der medizinischen Vorrichtungen 110 innerhalb des Beschichtungsbereichs 150 zu ermöglichen. Zum Beispiel wird eine Luftverteilungsplatte 130 mit einer großen offenen Fläche zu einer relativ niedrigen Geschwindigkeit der Luft innerhalb des Beschichtungsbereichs 150 führen, und wird deshalb für medizinische Vorrichtungen 110 von niedriger Dichte benutzt. Umgekehrt wird eine Luftverteilungsplatte 130 mit einer kleinen offenen Fläche zu einer relativ hohen Geschwindigkeit der Luft innerhalb des Beschichtungsbereichs 150 führen, und wird deshalb für medizinische Vorrichtungen 110 von hoher Dichte benutzt. Die Luftverteilungsplatte kann entweder statisch sein oder sich drehen, um eine gleichmäßigere Verteilung der Luft zu erleichtern.
Die Ausführungsform 100 umfasst außerdem eine Düse 160, die durch die Luftverteilungsplatte 130 bis in den Beschichtungsbereich 150 ragt. Die Düse bläst einen Luftstrom 161, der in dieser Ausführungsform ein darin dispergierendes Beschichtungsmaterial enthält, in den Beschichtungsbereich 150 ein. Wie in 1 gezeigt, befindet sich die Düse 160 bevorzugt auf oder in der Nähe der Längs achse der Kammer 120. Die Ausführungsform 100 enthält wahlweise mehrere Düsen, die sich an verschiedenen Stellen innerhalb der Kammer 120 befinden, wie z.B. entlang der Seite 123, dem oberen Ende, oder dem unteren Ende der Kammer 120. In dieser Ausführungsform dient die Düse 160 dazu, ein oder mehrere Beschichtungsmaterialien nacheinander oder gleichzeitig in die Kammer 120 einzuführen. Wenn mehrere Beschichtungsmaterialien in die Kammer 120 eingeführt werden, können diese entweder gemischt werden und durch die Düse 160 eingeführt werden, d.h. In-Line-gemischt, oder können durch die Düse 160 und/oder durch die Düsen, die sich am oberen oder am unteren Ende der Kammer befinden, in die Kammer 120 eingeführt werden.
Beide Luftströme 161 und 140 sind weitgehend frei von suspendierenden Teilchen, wie vorstehend gesagt, und die Luftströme können aus einem oder mehreren Gasen bestehen. Da die Luftströme weitgehend frei von suspendierenden Teilchen sind, können die Oberflächen der zu beschichtenden medizinischen Vorrichtungen, während sie im Luftstrom/den Luftströmen sind, nicht verdeckt werden und/oder beschädigt werden, durch den Kontakt mit suspendierenden Teilchen, was auf das Beschichten der Oberflächen der medizinischen Vorrichtungen schädlich einwirken könnte. In einer Ausführungsform ist der Luftstrom 161 dadurch gekennzeichnet, dass er eine höhere Geschwindigkeit hat als der Luftstrom 140, der durch die Luftverteilungsplatte 130 kanalisiert wird, um einen zyklischen Luftstrom und entsprechende Bewegung der medizinischen Vorrichtung innerhalb des Beschichtungsbereichs 150 zu erzeugen. Anders ausgedrückt bewirkt der Hochgeschwindigkeitsluftstrom 161, dass die medizinischen Vorrichtungen 110 von oder in der Nähe der Luftverteilungsplatte 130 angehoben werden in Richtung der oberen Öffnung 121 der Kammer 120. Wenn der Luftstrom 161 die medizinischen Vorrichtungen 110 nicht mehr halten kann, fallen sie durch den weniger schnellen Luftstrom 140 entlang der Seiten der Kammer 120. Die Geschwindigkeit des Luftstroms 140 ist ausreichend, um den Fall der medizinischen Vorrichtungen 110 zu verlangsamen, jedoch nicht um ihn zu stoppen oder rückgängig zu machen. Wenn sich die medizinischen Vorrichtungen 110 der Luftvertei lungsplatte 130 nähern oder auf sie fallen, werden sie erneut vom Hochgeschwindigkeitsstrom 161 hochgehoben. Daher ist die Geschwindigkeit der Luftströme 161 und 140 ausreichend, um die medizinischen Vorrichtungen nur durch die Luftströme selbst innerhalb des Beschichtungsbereichs aufzuhängen. Aus diesem Grund werden keine suspendierenden Teilchen in den Luftströmen benötigt, um die medizinischen Vorrichtungen, die beschichtet werden sollen, zu suspendieren.
In einer Ausführungsform, in der mehrere Düsen benutzt werden, kann die Düse 160, die zentral neben der Luftverteilungsplatte 130 gelegen ist, wie in 1 gezeigt, die einzige Düse sein, die an dem Hochgeschwindigkeitsluftstrom beteiligt ist. Jedwede andere Düsen können nur dazu verwendet werden, die Beschichtungsmaterialien bei einer niedrigen Geschwindigkeit in die Kammer 120 einzuführen, um den zyklischen Strom von Luft und medizinischen Vorrichtungen nicht zu stören.
Eine optionale Unterteilung 170, die bevorzugt röhrenförmig ist, kann an der Seitenwand 123 der Kammer 120 befestigt sein und sich entlang der Längsachse der Kammer 120 erstrecken, um den zyklischen Luftstrom innerhalb der Kammer 120 zu erleichtern und um sicherzustellen, dass die hochsteigenden und fallenden medizinischen Vorrichtungen 110 voneinander getrennt sind, um potentiell schädliche Interaktionen zu minimieren. Ebenfalls optional ist ein Gasabzugsrohr 180, das bevorzugt mit der oberen Öffnung 121 verbunden ist, und ein Filter enthalten kann.
In einer alternativen Ausführungsform können die Luftströme 161 und 140 im Wesentlichen dieselbe Geschwindigkeit haben. In dieser Ausführungsform werden sich der Strom/die Geschwindigkeit der beiden Luftströme im Zentrum der Kammer 120 addieren, um auf wirksame Art und Weise einen größeren Strom/Geschwindigkeit der Luft im Zentrum der Kammer zu erzeugen, im Vergleich zu dem Strom/Geschwindigkeit der Luft an den Seiten der Kammer, wo durch die zyklische Bewegung der medizinischen Vorrichtungen, die vorstehend beschrieben wurde, entsteht.
In noch einer anderen alternativen Ausführungsform wird nur einer der Luftströme 161 oder 140 benutzt. Zum Beispiel wird der Luftstrom 161 benutzt sowohl um die medizinischen Vorrichtungen zu suspendieren, als auch die Beschichtungsmaterialien in die Kammer 120 einzuführen. Ein zyklischer Luftstrom innerhalb der Kammer könnte z.B. erzeugt werden, indem man die Geschwindigkeit dieses einen Luftstroms quer über sein Strömungsbild variiert z.B. durch eine entsprechende Anordnung der Öffnungen in der Luftverteilungsplatte 130.
Obwohl die Ausführungsform 100, die das Wurster-Verfahren benutzt, generell bevorzugt wird, um die beschichteten medizinischen Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung herzustellen, kann jedwedes geeignete Verfahren oder geeignete Vorrichtung benutzt werden. Zum Beispiel können die medizinischen Vorrichtungen in eine konventionelle Wirbelschichtkammer geladen werden, in der die Luft von unten in ein „Bett" oder eine Schicht von medizinischen Vorrichtungen eingeführt wird, während das Beschichtungsmaterial von oben auf die aufgewirbelten Vorrichtungen gesprüht wird. In einem solchen Verfahren werden sich die medizinischen Vorrichtungen zufällig innerhalb der Wirbelschicht bewegen. Luftlose und Liftnebelsprühverfahren sind ebenfalls im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten. Obwohl es in der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich ist, wird das Beschichten in einer geschlossenen Kammer generell bevorzugt, da man dadurch die Möglichkeit erhält, die Parameter des Beschichtungsverfahrens und die Kammerumgebungsbedingungen zu steuern. Zum Beispiel ist es vorteilhaft, die Verfahrensparameter, wie z.B. der Zusammensetzung der Fluidisationsluft, die Temperatur und die Feuchtigkeit zu steuern, wenn man Beschichtungen aus Arzneimitteln oder Polymeren herstellt, die, wenn sie bestimmten Umgebungen ausgesetzt werden, oxidieren, sich zersetzen oder hydrolysiert werden, etc. Die vorliegende Erfindung kann dazu benutzt werden, medizinische Vorrichtungen mit organisch basierenden Beschichtungsmaterialien zu beschichten. Deshalb sind die Betriebstemperaturen in mindestens einigen Ausführungsformen der Vorrichtungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung generell niedriger als 500° C, wobei einige Ausführungsformen eine Arbeitstemperatur von zwischen 0° C und 200° C haben. Die spezifischen Arbeitstemperaturen, die benutzt werden, sind mit den spezifischen Beschichtungsmaterialien vereinbar. Deshalb können Betriebstemperaturen, die mit allen hier offenbarten Beschichtungsmaterialien vereinbar sind, in den Vorrichtungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung erzeugt und gehalten werden.
In anderen alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann man, anstatt die Beschichtungen in Form einer vorgefertigten Verbindung aufzutragen, das Beschichtungsmaterial in dem Sprühverfahren erzeugen. Die suspendierenden medizinischen Vorrichtungen, die beschichtet werden sollen, könnten dann zuerst mit einem polyfunktionellen Kondensationsmonomer besprüht werden, und dann mit einem ergänzenden polyfunktionellen Kondensationsmonomer besprüht werden, um eine Polymerbeschichtung durch Grenzflächenpolymerisation zu erzeugen. Zum Beispiel könnte als erstes ein Glykol oder ein Diamin aufgesprüht werden, gefolgt von einem Diisocyanat, um ein Polyurethan oder einen Polyharnstoff zu formen. Ein potentieller Vorteil dieses Verfahrens wäre es, die Benutzung von flüchtigen Lösungsmitteln, sowie die Auftragung von weniger viskosen Fluiden, um die Abdeckung zu verbessern, zu vermeiden, und Beschichtungen aus quervernetzten Polymeren zu erzeugen, die durch konventionelle Beschichtungsverfahren unmöglich erhalten werden könnten, z.B. durch die Benutzung von trifunktionellen Monomeren.
Andere alternative Ausführungsformen zur Beschichtung von medizinischen Vorrichtungen umfassen Vorrichtungen und Verfahren, die es nicht erfordern, das Beschichtungsmaterial zu verteilen, indem man einen Luftstrom verwendet, z.B. durch die Düse 160, wie vorstehend im Zusammenhang mit 1 diskutiert. Diese alternativen Vorrichtungen und Verfahren zur Beschichtung der medizinischen Vorrichtungen verwenden zwar einen Luftstrom und die Struktur von 1, wie vorstehend beschrieben, um die medizinischen Vorrichtungen in einer Beschichtungskammer zu suspendieren, die medizinischen Vorrichtungen könnten jedoch beschichtet werden, indem alternative Beschichtungsverfahren benutzt werden. Diese alternativen Beschichtungsverfahren könnten ebenfalls mit der Wirbelschichtkammer, die vorstehend erwähnt wurde, benutzt werden.
Daher ist eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Beschichtung medizinischer Vorrichtungen 200 gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung in 2 dargestellt. Die Ausführungsform von 2 hat eine ähnliche Struktur wie die, die für die Ausführungsform von 1 beschrieben wird, in der Ausführungsform von 2 muss das Beschichtungsmaterial jedoch nicht innerhalb des Luftstroms 161 durch die Düse 160 dispergiert werden. In der Ausführungsform von 2 werden einer oder beide der Luftströme 161 und 140 benutzt, um die medizinischen Vorrichtungen in der Kammer 120 zu suspendieren. Eine Beschichtungsvorrichtung 210 wird benutzt, um die Beschichtung auf die suspendierten medizinischen Vorrichtungen aufzutragen. Abhängig von der bestimmten Beschichtungsvorrichtung, die benutzt wird, kann das Beschichtungsmaterial entweder durch die Beschichtungsvorrichtung selbst in die Beschichtungskammer eingeführt werden, durch einen oder beide der Luftströme 161 und 140, oder durch andere gut bekannte Mittel, die mit der benutzten bestimmten Beschichtungsvorrichtung verbunden sind. Für Bezugszwecke werden die Bestandteile der Ausführungsform 200 in 2, die in der Ausführungsform 100 von 1 ebenfalls vorkommen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie in 1.
In der Ausführungsform von 2 kann die Beschichtungsvorrichtung 210 (eine) Vorrichtung(en) umfassen, die die Benutzung von jedweder Anzahl von alternativen Verfahren zur Beschichtung der medizinischen Vorrichtungen erlaubt (erlauben). Wie vorstehend besprochen, kann die Beschichtungsvorrichtung entweder eine einzelne Beschichtung oder mehrere Beschichtungen auf die medizinische Vorrichtung auftragen. Des Weiteren kann die Beschichtungsvorrichtung Be schichtungen auf jedwede der verschiedenen Arten von medizinischen Vorrichtungen, die vorstehend in dieser Beschreibung offenbart wurden, auftragen. Die Vorrichtung kann ebenfalls jedwedes einer Auswahl von Beschichtungsmaterialien, wie vorstehend beschrieben, auftragen.
Die Beschichtungsvorrichtung 210 kann verwendet werden, um eine oder mehrere Beschichtungen auf die medizinischen Vorrichtungen aufzutragen, indem jedwedes der folgenden beispielhaften Verfahren und der mit diesem Verfahren verbundenen Vorrichtungen, für die Auftragung der Beschichtungen benutzt werden.
Beschichtungsverfahren durch Ionisation können benutzt werden, um Beschichtungen auf die medizinischen Vorrichtungen aufzutragen. Beschichtungsverfahren durch Ionisation, wie z.B. Ionenstrahl-gestützte Beschichtungen (IBAD), Ionenstrahl (IB) und Ionenstrahlimplantation (ISI). Beispiele von Stoffen, die aufgetragen/implantiert werden können, umfassen Stickstoff, Gold, Silber, Wolfram, Titan, Aluminium, Silizium, Eisen, Nickel, Selen, Tantal, diamantähnlichen Kohlenstoff (DLC), Keramiken, radioaktive Stoffe, wie z.B. Palladium-103, ⁶⁰Co, ¹⁹²Ir, ³²P, ¹¹¹In, ⁹⁰Y und ⁹⁹Tc.
Plasmabehandlung, Aufpfropfen, oder Abscheidungsverfahren können benutzt werden, um die Oberfläche der medizinischen Vorrichtungen oder einen Teil der medizinischen Vorrichtungen mit den folgenden Stoffen zu beschichten oder zu modifizieren: Monomere oder Oligomere, zyklische oder Acrylsiloxane, Silane, Silylimidazole, Fluor-basierende Monomere (Fluorkohlenwasserstoffe), aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Acrylmonomere, N-Vinylpyrrolidon, Vinylacetat, Ethylenoxid, einer oder mehrere Monomere, die allein oder in Kombination benutzt werden, um Gemische zu bilden, quervernetzte Polymere, Copolymere und interpenetrierende Netzwerkpolymere. Die Plasmabehandlung kann ebenfalls benutzt werden, um das Vernetzen zu verbessern und/oder um die Oberflächeneigenschaften, wie z.B. das Haften, die Gleitfähigkeit oder die Leitfähigkeit, zu verbessern.
3 stellt eine bestimmte alternative Ausführungsform für eine Vorrichtung zur Beschichtung von medizinischen Vorrichtungen 300 dar, gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, in der die Beschichtungsvorrichtung 210 von 2 eine Plasmabeschichtungsmaschine 305 ist. Wie im Zusammenhang mit 2 beschrieben, werden in der Ausführungsform von 3 beide oder einer der Luftströme 161 und 140 benutzt, um die medizinischen Vorrichtungen innerhalb der Kammer 120 zu suspendieren, allerdings wird eine Plasmabeschichtungsmaschine 305 benutzt, um die suspendierten medizinischen Vorrichtungen zu beschichten. Für Bezugszwecke werden die Bestandteile von Ausführungsform 300 in 3, die ebenfalls in den Ausführungsformen 100 und 200 von jeweils 1 und 2 vorkommen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Plasmabeschichtungsmaschine 305 umfasst die Elektroden 310, ein Anpassungsnetzwerk 320, und einen RF(Radiofrequenz)-Generator 330. Die Stoffe, die auf die medizinischen Vorrichtungen beschichtet werden sollen, können in die Kammer 120 durch entweder die Luftströme 161 und/oder 140 eingeführt werden, oder durch andere Mittel, z.B. indem das Beschichtungsmaterial auf der Luftverteilungsplatte 130 abgelagert wird und durch den/die Luftstrom/ströme in der Kammer verteilt wird. Der Beschichtungsstoff wird dann auf die medizinischen Vorrichtungen aufgetragen, indem man die Plasmabeschichtungsmaschine 305 benutzt.
Um die Betrachtungen über die alternativen Beschichtungsverfahren, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, fortzusetzen, sind chemische Dampfabscheidungsverfahren ebenfalls im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten. Verfahren, wie z.B. Polyamid, Polyimid, Parylen und Parylenderivate, Polyalkylenoxid, Polyalkylenglykol, Polypropylenoxid, Silicon-basierende Polymere, Methanpolymere, Tetrafluoroethylen oder Tetramethyldisiloxan oder Polymere von fotopolymerisierbaren Monomeren oder deren Kombination.
Elektroplattierte und elektrostatische Beschichtungsverfahren können in der vorliegenden Erfindung benutzt werden, sowie Abscheidung, Polymerisation oder Behandlung der Oberfläche eines Teils der medizinischen Vorrichtung oder der ganzen Oberfläche durch die Benutzung von Mikrowellen, ultraviolettem Licht (UV), sichtbarem Licht, E-Strahlen und thermische Verdampfungsverfahren.
In jedweder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung führen die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren zu einer gesamten oder teilweisen Beschichtung der zu beschichtenden medizinischen Vorrichtung. Eine Teilbeschichtung wird durchgeführt, indem z.B. bekannte Abdeckungsverfahren oder ähnliche Techniken benutzt werden, um die Beschichtung von vorbestimmten Streben oder Stentsegmenten zu erreichen. Die verschiedenen Beschichtungsverfahren können in Verbindung miteinander benutzt werden und schließen sich deshalb nicht gegenseitig aus.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Beschichtungsschichten und zu ihren Zwecken können in der vorliegenden Erfindung die Beschichtungsschicht oder Schichten für jedweden der folgenden zusätzlichen Zwecke oder für die Kombination der folgenden Zwecke aufgetragen werden:

• Veränderung der Oberflächeneigenschaften wie z.B. die Gleitfähigkeit, der Kontaktwinkel, die Härte oder die Sperrschichteigenschaften.
• Verbesserung der Beständigkeit gegen Korrosion, Feuchtigkeit und/oder Luftfeuchtigkeit.
• Verbesserung der Ermüdung, der mechanischen Stöße, der Schwingungen und der thermischen Zyklisierung.
• Veränderung/Steuerung der Oberflächenzusammensetzung und/oder Herstellung von Beschichtungen mit abgestuften Zusammensetzungen.
• Auftragung von kontrollierten Kristallbeschichtungen.
• Auftragung von konformen Beschichtungen, ohne Nadellöcher.
• Minimierung der Verunreinigung.
• Die Strahlenundurchlässigkeit verändern.
• Beeinflussen von Biointeraktion wie z.B. Gewebe/Blut/Flüssigkeits/Zellverträglichkeit, Anti-Organismusinteraktion (Pilz, mikrobielle, parasitäre Mikroorganismen), Immunreaktion (Maskieren).
• Kontrolle der Freisetzung von enthaltenen therapeutischen Wirkstoffen (Wirkstoffe im Grundiermaterial, in den folgenden Schichten oder Wirkstoffe, die unter Verwendung der vorstehenden Verfahren oder deren Kombinationen aufgetragen wurden).
• Oder Kombinationen der Vorstehenden unter Verwendung von einzelnen oder mehreren Schichten.

Zusätzlich zu den Vorteilen der Vorrichtung und der Verfahren der vorliegenden Erfindung, die bereits in dieser Beschreibung besprochen worden sind, und in weiterer Verstärkung einiger der Vorteile, die vorstehend besprochen worden sind, kann die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile bringen.

• Das Beschichten in einem Luftstrom erlaubt es, viele medizinische Vorrichtungen oder Teile von medizinischen Vorrichtungen gleichzeitig in einem Chargenverfahren zu beschichten, was Variabilität ausschließt, die auftreten könnte, wenn jeder Gegenstand einzeln beschichtet und gehandhabt werden würde.
• Die Variabilität von einem Teil zum anderen wird dadurch minimiert, dass alle Gegenstände unter denselben Bedingungen zur gleichen Zeit beschichtet werden.
• Die Gleichförmigkeit der Beschichtungsschicht, Schichten oder Oberflächenveränderungen wird über ganze zu behandelnde Oberfläche erreicht, durch eine sorgsame Kontrolle und Optimierung der Beschichtungsparameter.
• In Situationen, in denen die Vorrichtung, Teile der Vorrichtung und/oder jedwede weiteren Beschichtungsschichten einen oder mehrere therapeutische Wirkstoffe enthalten, erhält man durch diese Methoden eine gleich förmige, gut definierte Geschwindigkeits-steuernde Membran, oder eine gleichförmige Beschichtungsschicht, die die therapeutischen Wirkstoffe enthält. Dadurch erhält man eine gleichförmige gesteuerte Arzneimittelfreisetzung für Vorrichtungen, Teile von Vorrichtungen und/oder Beschichtungen, die aktive Wirkstoffe enthalten.
• Arzneimittelabstimmung und Rückverfolgbarkeit (ein entscheidendes Thema bei Herstellungsverfahren von fertigen Arzneimitteln) wird maximiert, indem man in dieser Art von geschlossenen Herstellungsverfahren in Situationen, in denen die Vorrichtung, ein Teil der Vorrichtung und/oder jedwede weitere Beschichtungsschicht einen oder mehrere therapeutische Wirkstoffe enthält, benutzt.
• Auf der Oberfläche entstehen keine Defekte aufgrund des Haltens der Vorrichtung während des Beschichtens, da die Beschichtung auf die Vorrichtung aufgetragen wird, während die Vorrichtung im Luftstrom schwebt.
• Die Aussetzung der Arbeiter gegenüber schädlichen Substanzen wird minimiert, da das Verfahren unter geschlossenen Bedingungen ausgeführt wird.
• Eine Beschichtungsvorrichtung kann benutzt werden, um mehr als eine Art von Beschichtung und/oder Oberflächenmodifizierung aufzutragen, wenn das Gerät dafür vorgesehen ist, Kombinationen von mehreren Beschichtungstechniken durchzuführen, wie z.B. Luftatomisierung, Abscheidung durch Ionisation, Plasma, chemische Dampfabscheidung, Elektroplattierverfahren, elektrostatisches, UV, Mikrowellen, sichtbares und E-Strahlen.

Die Erfindung wird weiter mit Bezug auf die folgenden nicht einschränkenden Beispiele beschrieben.
Beispiel 1
Koronare Stents werden mit einer polymeren Beschichtungslösung gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet.
Zahlreiche (ungefähr 300 bis 600 in diesem Beispiel) NIR-Stents (Medinol, Tel Aviv) werden in einer Wurster-Wirbelschichtkammer platziert, wie z.B. eine GPCG-1 (erhältlich von Glatt Air Techniques, Ramsey, NJ). Die Stents sind jeder ungefähr 9 mm–32 mm lang, haben einen Durchmesser von ungefähr 1,5 mm–3,0 mm, wiegen ungefähr 7 mg–35 mg, und haben eine Oberfläche von ungefähr 46–200 mm².
Eine Beschichtungslösung aus Polyurethan wird vorbereitet, indem die folgenden Komponenten gemischt werden (in ungefähren Gewichtsprozenten): 0,5–1,0% Corethan 50D (Corvita, Miami, FL), 1,0–10,0% Dimethylacetamid, und die geeignete Menge Tetrahydrofuran, um 100% zu erreichen. Die Bestandteile der Lösung werden mit einem magnetischen Rührer für mindestens ungefähr 8 Stunden gemischt, um eine Lösung oder eine Dispersion zu bilden, die dann mit einem 1,0 Micron Teflon-Filter gefiltert wird.
Die Stents werden durch aufgewirbelte Luft bei ungefähr 13790-137900 N/m² (2-20 psi), bei einer Temperatur von ungefähr 20–90° C und einem Taupunkt von ungefähr 10–60° C, suspendiert. Die Stents werden beschichtet, indem ungefähr 100–400 gm der Beschichtungslösung, bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,1–6 ml/min in eine Düse, die sich im Zentrum der perforierten Platte befindet, gepumpt werden. Die Beschichtungslösung wird mit Hilfe einer zerstäubenden Druckluft, bei einem Druck von ungefähr 13790-275800 N/m² (2–40 psi) und mit einer Fließgeschwindigkeit von ungefähr 5 cfm, zerstäubt. Die zerstäubende Luft hat eine Temperatur von ungefähr 10–60° C und einen Taupunkt von ungefähr 0–40° C.
Die suspendierten Stents werden solange beschichtet, bis die gesamte Beschichtungslösung durch die Düse gepumpt worden ist. Nach dem Beschichtungsverfah ren bleiben die Stents ungefähr 5–180 Minuten suspendiert, damit die Polymerbeschichtungsschicht komplett trocknen kann. Nach dem Trocknen werden die Stents aus der Wurster-Wirbelschichtkammer entfernt.
Da die Stents während des Beschichtungsverfahrens in einem Luftstrom suspendiert sind, zeigen die beschichteten Stents keine Oberflächendefekte auf, die normalerweise entstehen, wenn ein Stent während des Beschichtens gehalten wird. Des Weiteren handelt es sich hier um ein Chargenverfahren, in dem jeder Stent identischen Verfahrensbedingungen ausgesetzt ist. Die Dicke der Beschichtung hängt von der Größe des Stents ab sowie von der Menge der aufgetragenen Beschichtungslösung. Dank der guten Kontrolle über die Verfahrensparameter während des Beschichtens ist die Beschichtung auf jedem Stentstrebe weitgehend identisch.
Beispiel 2
Koronare Stents werden mit einer Schicht, die sowohl Polymere als auch Arzneimittelbeschichtungsstoffe enthält, gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet.
Die NIR-Stents werden in einer Wurster-Wirbelschichtkammer platziert, wie in Beispiel 1 beschrieben. Eine Beschichtungslösung wird hergestellt, indem die folgenden Komponenten gemischt werden (in ungefähren Gewichtsprozenten): Ungefähr 0,5–2,0% Elvax 40W (erhältlich von DuPont, Wilmington, DE), ungefähr 0,05–0,6% Paclitaxel, und die auf 100% ergänzende Menge an Chloroform. Die Bestandteile der Beschichtungslösung werden mit einem magnetischen Rührer mindestens 8 Stunden lang gemischt, um eine Lösung oder eine Dispersion zu bilden, die danach mit einem 0,2 Micron Teflon-Filter gefiltert wird.
Die Stents werden mit den Verfahrensparametern, die in Beispiel 1 beschrieben wurden, suspendiert und beschichtet. Das Beschichtungsverfahren resultiert in mit gleichförmigen Beschichtungsschichten beschichteten Stents, in denen das Pacli taxel gleichmäßig auf jedem Stent verteilt ist und im Wesentlichen dieselbe Dosis auf jeden Stent der Charge aufgetragen ist.
Beispiel 3
Koronare Stents werden mit mehreren polymeren Beschichtungsschichten in Folge beschichtet, die auf jeden Stent verteilt werden und dieselbe Dosis wird auf jeden Stent in der Charge aufgetragen, gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die NIR-Stents werden in eine Wurster-Wirbelschichtkammer platziert, wie in Beispiel 1 beschrieben. Eine Grundierbeschichtungslösung wird vorbereitet, indem die folgenden Komponenten vermischt werden (in ungefähren Gewichtsprozenten): 0,01–2% Ultrathen UE631-04 (Equistar Chemical, LP, Houston, TX) und 99% Chloroform. Die Stents werden mit den Verfahrensparametern, die in Beispiel 1 beschrieben werden, suspendiert und beschichtet. Wenn die Grundierbeschichtung vollkommen trocken ist, werden die Stents weiter mit einer Abschlussschichtlösung beschichtet, enthaltend (in ungefähren Gewichtsprozenten): 0,5–0,65% Corethan SOD Polyurethan, 1,0–10,0% Dimethylacetamid, und die auf 100% ergänzende Menge an Tetrahydrofuran, hergestellt mit dem Verfahren, das in Beispiel 1 beschrieben wird.
Das Beschichtungsverfahren ergibt Stents, die gleichförmige, doppelschichtige Beschichtungen haben. Die Auftragung der Grundierbeschichtung verbessert die Haftung der Abschlussbeschichtung auf den Stents. Des Weiteren wird dadurch, dass verschiedene Schichten in Folge aufgetragen werden, ohne die Stents aus der Wirbelschichtkammer zu entfernen, die Exponierung der Stents einer äußeren Umgebung zwischen den Schichten minimiert.
Beispiel 4
Als Variante von Beispiel 2 wird eine Sperrschicht auf die Stents, die mit einer Polymer/Arzneimittelschicht gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet sind, aufgetragen. Eine Sperrschicht aus einem Ethylenvinylacetat-Copolymer oder Silicon schützt die darunter liegende Polymer/Arzneimittelschicht vor einer atmosphärisch bedingten Zersetzung, wie z.B. durch einen oxidativen oder hydrolytischen Abbau. Die Sperrschicht verbessert ebenfalls vorzugsweise die Scheuerfestigkeit und die Beständigkeit, oder kann dazu verwendet werden, den Beginn oder die Geschwindigkeit der Freisetzung des Arzneimittels aus der darunter liegenden Polymer/Arzneimittelschicht in vivo zu steuern.
Die Sperrschicht kann dieselbe oder eine unterschiedliche Zusammensetzung haben als das Polymer in der Polymer/Arzneimittelschicht. Zum Beispiel enthält die Sperrschicht wahlweise eine Verdünnung von MED-6605 (Nusol Silicone Technology, Carpinteria, CA) auf 1% Feststoffgehalt unter Verwendung von Chloroform. Die hydrophobe Silicon-Sperrschicht reduziert die Freisetzungsgeschwindigkeit aus der Polyurethan/Paclitaxel-Schicht. Die Auftragung sowohl der Sperrschicht als auch der Polymer/Arzneimittelschicht wird vorzugsweise in Folge ausgeführt, ohne die Stents aus der Wirbelschichtkammer zu entfernen.
Das Freisetzungsprofil des Arzneimittels kann ebenfalls verändert werden, indem man gleichzeitig mehrere Schichten mit Gradientenkonzentrationen aufträgt, um ein Multiphasen-Freisetzungsprofil zu erhalten. Zum Beispiel kann das Verhältnis der Copolymere aus Polymilchsäure ("PLA") und Polyglykolsäure ("PGA") (Birmingham Polymers, Birmingham, AL) enthaltend 0,1–10% eines Peptidanalogs, wie z.B. einem Somatostatinanalog, sequentiell variiert werden, so dass das Arzneimittel mehrere maximale Arzneimittelfreisetzungskonzentrationen hat. Zum Beispiel kann die erste Schicht PLA mit dem Arzneimittel enthalten, gefolgt von 85:15 DL-PLG mit dem Arzneimittel, gefolgt von 75:25 DL-PGA gefolgt von 65:35 DL-PLG und 50:50 DL-PLG mit dem Arzneimittel, usw. Die Freisetzungsgeschwindigkeit aus jeder Schicht ist wahlweise unterschiedlich, so dass man am Ende mehrere verschiedene Peaks erhält, die der Freisetzung aus jeder individuel len Schicht entsprechen. Die Schichten sind nicht auf ein einziges Arzneimittel beschränkt.
Beispiel 5
Die Erfindung umfasst die sequentielle Auftragung von mehreren Schichten, die Stoffe enthalten, die nicht mischbar sind, oder die kein gemeinsames Lösungsmittelsystem teilen. Zum Beispiel kann die auf die medizinische Vorrichtung aufgetragene Grundschicht Paclitaxel und Corethanpolyurethan beinhalten, aufgetragen aus Lösungen, die Dimethylacetamid und Tetrahydrofuran beinhalten. Eine zweite Schicht kann eine Wasser-basierende Beschichtungszusammensetzung beinhalten, die Wirkstoffe beinhaltet, die die Oberflächenbiokompatibilität verbessern, wie z.B. Heparin oder Albumin. Zum Beispiel wird Paclitaxel-PU als eine Lösung in Dimethylacetamid als erste Schicht aufgetragen, gefolgt von der Auftragung von Heparin und/oder Polyethylenglykol in einer wässrigen Lösung als zweite Schicht. Als weiteres Beispiel wird Benzalkoniumchlorid (ein kationischer oberflächenaktives Mittel) als erste Schicht aufgetragen, gefolgt von Heparin (ein anionisches biokompatibles Polysaccharid) als zweite Schicht, so dass eine ionische Bindung entsteht.
Die Erfindung umfasst parallele Auftragungen von Arzneimittel(1)-Lösungsmittel(1) und Polymer(1)-Lösungsmittel(2), wobei das Arzneimittel und das Polymer in verschiedenen Lösungsmitteln löslich sind oder unmischbar oder instabil sind, wenn sie zusammen anwesend sind. Zum Beispiel wird die Erfindung für die gleichzeitige Auftragung einer wässrigen Lösung von Doxorubicin-Hydrochlorid und eines Siliconpolymers in Tetrahydrofuran aus zwei verschiedenen Zuführungen benutzt, wobei letzteres benutzt wird, um eine Arzneimittelmatrix in situ zu bilden, und die Kinetik der Freisetzung zu steuern. In einem weiteren Beispiel wird eine DNS-Lösung gleichzeitig mit kationischen Lipidsystemen aus zwei verschiedenen Zuführungen aufgetragen, um die Lagerstabilitätsprobleme, die mit DNS-Lipidkomplexzusammensetzungen verbunden sind, die unerwünsch te Zunahmen der Größe und Trübung als Funktion der Salzkonzentration aufzeigen, zu verhindern.
Die Erfindung umfasst parallele Auftragungen von Arzneimittel(1)-Polymer(1)-Lösungsmittel(1) und Arzneimittel(2)-Polymer(2)-Lösungsmittel(2), um Mischbarkeits- und Löslichkeitsprobleme zu verhindern. Beispiele umfassen die gleichzeitige Auftragung von (i) Cisplatinhydroxypropylmethylcellulose-Wasser und Paclitaxel-PCL/PLA-Chloroform aus zwei verschiedenen Zuführungen; (ii) eine Albumin- oder Gelatinlösung aus einer Zuführung und eine Gluraldehydquervernetzers aus einer zweiten Zuführung; und (iii) einer Acrylatmonomerlösung aus einer Zuführung und Methylenbisacrylamid als Quervernetzer in einer zweiten Zuführung.
Das gleichzeitige Beschichten von medizinischen Vorrichtungen mit unmischbaren Beschichtungsstoffen wird ausgeführt, indem z.B. getrennte Zuführströme in eine Beschichtungskammer über getrennte Düsen eingefüllt werden. Im Vergleich zu konventionellen Beschichtungsverfahren, wie z.B. Tauchbeschichtung oder Sprühbeschichtung, erhöht diese Ausführungsform der Erfindung wesentlich die Zahl der Beschichtungszusammensetzungen und Kombinationen von Polymeren und Arzneimitteln, die auf medizinische Vorrichtungen aufgetragen werden können. Zum Beispiel wird eine wässrige Lösung, die den gewünschten therapeutischen Stoff enthält, gleichzeitig mit einer Lösungsmittel-basierenden polymeren Beschichtungslösung zerstäubt.
Beispiel 6
Die Erfindung umfasst die Beschichtung von medizinischen Vorrichtung mit Beschichtungsstoffen aus niederviskosen wässrigen oder nichtwässrigen Lösungen, die über Tauchbeschichtungs- oder Sprühbeschichtungsauftragungen schwer zu erreichen wäre. Zum Beispiel werden Peptid oder Protein-Arzneimittel, die in Anwesenheit von organischen Lösungsmitteln oder bei zu großer Hitze oft dena turiert werden, gemäß der vorliegenden Erfindung leicht auf medizinischen Vorrichtungen aufgetragen. Bei solchen Anwendungen wird das Arzneimittel in einer wässrigen Zusammensetzung aufgetragen und das Beschichtungsverfahren wird gesteuert (d.h. hinsichtlich der Temperatur und der Feuchtigkeit), um die Arzneimittelzersetzung zu minimieren. Als weiteres Beispiel werden niederviskose RGD-Peptid oder Phosphorylcholin-Lösungen als Monoschichten oder als dickere Beschichtungen zur Verwendung als Arzneimittelfreisetzungsdepots abgeschieden.
Ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung
4 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Schutzvorrichtung 40 der vorliegenden Erfindung, die verwendet werden kann, um mindestens eine medizinische Vorrichtung vor Abrasion, Kratzern, etc. vor, während und/oder nach dem Beschichtungsverfahren, zu schützen.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Schutzvorrichtung 40 der vorliegenden Erfindung.
In Bezug auf 4 und 5 kann die medizinische Vorrichtung 410 nicht berührend von einem offenen Käfig 420 umgeben sein. In einer Ausführungsform, wie der, die in 4 dargestellt ist, kann die Struktur des Käfigs 420 einer Vielzahl von vollen und/oder hohlen kreisförmigen und/oder elliptischen Ringen gleichen, die um einen gemeinsamen zentralen Punkt herum verteilt sind, und an ihren Schnittpunkten miteinander verbunden sind. Daher kann der Käfig 420 als eine Ringwand umfassend beschrieben werden, die eine offene Struktur definiert.
In einer anderen Ausführungsform, wie der, die in 5 dargestellt ist, kann die Struktur des Käfigs 420 einer spiralförmigen Feder, die eine Längsachse hat und einen Durchmesser, der sich in der Nähe der Längsmitte der Helix ausweiten kann und in der Nähe ihrer Längsenden schmaler werden kann, gleichen. Daher kann der Käfig 420 als eine spiralförmige Wand umfassend beschrieben werden, die eine offene Struktur definiert.
Ein oder mehrere Halteeinrichtungen 430 können mit dem Käfig 420 an einem oder mehren Käfigkontaktpunkten 422 in Kontakt stehen (z.B. integraler Bestandteil davon sein, daran befestigt sein, oder sich darauf stützen etc.), und können mit der medizinischen Vorrichtung 410 an den Vorrichtungskontaktpunkten 412 in Kontakt stehen. Die Halteeinrichtungen 430 können verschiedene Formen annehmen, umfassend Schnüre, Fäden, Drähte, Bänder, Arme und dergleichen. Zum Beispiel können die Halteeinrichtungen 430, wie in 4 dargestellte, Drahte sein, die an die medizinische Vorrichtung 410 und an den Käfig 420 angebunden sind. Als weiteres Beispiel, und wie in 5 dargestellt, können die Halteeinrichtungen 430 Gummibänder sein, die sich auf die medizinische Vorrichtung 410 und den Käfig 420 stützen.
Der Käfig 420 und/oder die Halteeinrichtungen 430 können aus einem lösungsmittelbeständigen Material, wie z.B. Metall und/oder einem inerten Polymer hergestellt werden. Zum Beispiel kann der Käfig 420 und/oder die Halteeinrichtungen 430 aus rostfreiem Stahl, Niconel und/oder Teflon hergestellt werden. Als weiteres Beispiel können der Käfig 420 und/oder die Halteeinrichtungen 430 aus jedwedem geeigneten Grundmaterial hergestellt werden, und mit einem lösungsmittelbeständigen und/oder lösungsmittelinerten Material beschichtet werden.
Bei der Verwendung kann die medizinische Vorrichtung 410 in den Käfig 420 eingeführt werden, ohne direkt mit dem Käfig 420 in Kontakt zu stehen. Wie vorstehend beschrieben, können eine oder mehrere Halteeinrichtungen 430 mit dem Käfig 420 in Kontakt stehen. Es gibt zahlreiche ausführbare Arten, in denen die Halteeinrichtungen 430 mit dem Käfig 420 in Kontakt stehen können. Zum Beispiel, wie in 4 dargestellt, können jedwede Halteeinrichtungen 430 am Käfig 420 an jedwedem der mehreren Käfigkontaktpunkte 422 befestigt (geschlungen, angebunden, angeschweißt und/oder gelötet usw.) sein.
Des Weiteren können eine oder mehrere der Halteeinrichtungen 430 mit der medizinischen Vorrichtung 410 in Kontakt stehen. Es gibt zahlreiche ausführbare Weisen, in denen die Halteeinrichtungen 430 mit der medizinischen Vorrichtung 410 in Kontakt stehen können. Zum Beispiel, wie in 4 dargestellt, kann jedwede der Halteeinrichtungen 430 an der medizinischen Vorrichtung 410 an jedwedem der mehreren Vorrichtungskontaktpunkten 412 befestigt (geschlungen, angebunden, usw.) sein.
Als ein anderes Beispiel, und wie in 5 dargestellt, kann jedwede der Halteeinrichtungen 430 gegen den Käfig 420 an jedwedem der mehreren Käfigkontaktpunkte 422 abgestützt sein, und gegen die medizinische Vorrichtung 410 an jedwedem der verschiedenen Vorrichtungskontaktpunkte 412 abgestützt sein. Auf jeden Fall kann der Käfig 420, kombiniert mit den Halteeinrichtungen 430, die Bewegung der medizinischen Vorrichtung 410 im Inneren des Käfigs 420 beschränken, wodurch die medizinische Vorrichtung 410 geschützt, gesichert und/oder stabilisiert wird.
Sobald die medizinische Vorrichtung 410 im Käfig 420 befestigt ist, kann die Kombination in einem Luftstrom, der weitgehend frei von schwebenden Teilchen ist, suspendiert werden. Ein erstes Beschichtungsmaterial kann in den Luftstrom eingeführt werden, so dass mindestens ein Teil der ersten Oberfläche der suspendierten medizinischen Vorrichtung beschichtet wird. Vor, während und/oder nach dem Beschichtungsverfahren kann die Kombination von Käfig 420 und Halteeinrichtungen 430 die medizinische Vorrichtung 410 vor einem Kontakt mit anderen medizinischen Vorrichtungen 410 schützen, sowie vor dem Kontakt mit der Beschichtungskammer (nicht gezeigt), und/oder mit anderen Strukturen, die die medizinische Vorrichtung 410 verkratzen und/oder beschädigen können. Wenn das Beschichtungsverfahren beendet ist, einschließlich jedwedem benötigtem Trocknen, Härten usw., kann die medizinische Vorrichtung 410 aus dem Kä fig 420 entfernt und für das Inventar und/oder für die Lieferung an einen medizinischen Dienstleister verpackt werden.
Da die offene Struktur des Käfigs 420 relativ leicht sein kann, kann die Kombination der medizinischen Vorrichtung 410, des Käfigs 420 und der Halteeinrichtungen 430 auch in ähnlicher Weise relativ leicht sein. Eine solche Kombination der medizinischen Vorrichtung 410, des Käfigs 420 und der Halteeinrichtungen 430 kann durch den Luftstrom, der in der Beschichtungskammer anwesend ist, hochgehoben, zum Schweben gebracht werden und/oder suspendiert werden, auf eine ähnliche Weise wie die, die vorstehend für die medizinische Vorrichtung allein beschrieben wurde. Daher ermöglicht die Benutzung dieser Verbindung die Beschichtung der medizinischen Vorrichtung, wobei sie die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung dieser Vorrichtung und/oder ihrer Beschichtungen durch einen Kontakt mit anderen medizinischen Vorrichtungen, mit der Beschichtungskammer, der Verteilungsplatte und/oder den Düsen usw. effektiv verhindert.
Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine Vielzahl der medizinischen Vorrichtungen während des Beschichtungsverfahrens schützen. Als weiteres Beispiel können die Schutzfähigkeiten der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine medizinische Vorrichtung vor, während und/oder nach einer Vielzahl von Beschichtungsverfahren, einschließlich Trommel- und Pfannenbeschichten, sowie konventionelle Beschichtungsverfahren, wie z.B. Eintauchen, Sprühen, Dampfabscheidung, Plasmapolymerisation und Galvanisieren, schützen.

Claims

Schutzvorrichtung (40) zum Schützen einer medizinischen Vorrichtung (410) während eines Beschichtungsverfahrens, aufweisend: einen offenen Käfig (420), welcher eine medizinische Vorrichtung nicht berührend umgibt und mindestens einen Kontaktpunkt (422) hat; eine Halteeinrichtung (430) in Kontakt mit dem mindestens einen Kontaktpunkt und in Kontakt (412) mit der medizinischen Vorrichtung.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Käfig lösungsmittelresistent ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Halteeinrichtungen lösungsmittelresistent sind.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Käfig eine Vielzahl von Kontaktpunkten hat.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, weiter aufweisend eine Vielzahl von Halteeinrichtungen in Kontakt mit dem mindestens einen Kontaktpunkt und in Kontakt mit der medizinischen Vorrichtung.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Käfig eine Ringwand aufweist.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Käfig eine schraubenförmige Wand aufweist.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Halteeinrichtung integral mit dem Kontaktpunkt ist.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Halteeinrichtung an dem Kontaktpunkt befestigt ist.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Halteeinrichtung sich gegen den Kontaktpunkt abstützt.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Halteeinrichtung an der medizinischen Vorrichtung befestigt ist.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Halteeinrichtung sich gegen die medizinische Vorrichtung abstützt.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Halteeinrichtung aus Metall gebildet ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Halteeinrichtung aus rostfreiem Stahl gebildet ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Halteeinrichtung aus Niconel gebildet ist.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Halteeinrichtung aus einem inerten Polymer gebildet ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Halteeinrichtung aus Teflon gebildet ist.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Halteeinrichtung mit einer lösungsmittelresistenten Schicht beschichtet ist.
Schutzvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Halteeinrichtung mit einer lösungsmittelinerten Schicht beschichtet ist.
Verfahren zum Schützen einer medizinischen Vorrichtung (410) während eines Beschichtungsverfahrens, aufweisend die Schritte: nicht berührendes Umgeben einer medizinischen Vorrichtung mit einem offenen Käfig (420); und Halten der medizinischen Vorrichtung an dem Käfig mit mindestens einer Halteeinrichtung (430).
Verfahren nach Anspruch 20, aufweisend die Schritte: Einführen der medizinischen Vorrichtung (410) in den offenen Käfig (420); Kontaktieren des Käfigs mit mindestens einer Halteeinrichtung (430); Kontaktieren der medizinischen Vorrichtung mit der mindestens einen Halteeinrichtung; und Stabilisieren der medizinischen Vorrichtung in dem Käfig.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei die medizinische Vorrichtung einen Stent aufweist.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei die medizinische Vorrichtung ein Vorzusammenbau-Teil eines Katheters aufweist.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei die medizinische Vorrichtung eine Nadel aufweist.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei die medizinische Vorrichtung einen Blutfilter aufweist.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei die medizinische Vorrichtung einen Gewebeclip aufweist.
Verfahren nach Anspruch 20, weiter aufweisend: Beschichten mindestens eines Teils der Oberfläche der medizinischen Vorrichtung mit einem ersten Beschichtungsmaterial.
Verfahren nach Anspruch 20, weiter aufweisend: Aufhängen der medizinischen Vorrichtung in einem Luftstrom, wobei der Luftstrom im Wesentlichen frei von schwebenden Teilchen ist; und Beschichten mindestens eines Teils der Oberfläche der aufgehängten medizinischen Vorrichtung mit einem ersten Beschichtungsmaterial.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei der Schritt des Beschichtens mindestens eines Teils der Oberfläche der medizinischen Vorrichtung mit einem ersten Beschichtungsmaterial den Schritt des Einführens des ersten Beschichtungsmaterials in den Luftstrom aufweist, derart, dass das erste Beschichtungsmaterial darin dispergiert ist.
Beschichtete medizinische Vorrichtung, erhältlich durch das Verfahren nach Anspruch 28.