專利名稱：導(dǎo)液管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)液管(caiAeter)及其制造方法。更為具體地，本發(fā)明涉及一種具有光性能的自動滅菌導(dǎo)液管及其制造方法，所述導(dǎo)液管具有良好的機械性質(zhì)，即對溫度變化和PH變化具有穩(wěn)定性且光物理特性顯著等，通過照射光源激發(fā)光敏劑生成活性氧來進行自動滅菌，而且能防止由細菌形成的生物膜。
背景技術(shù)：
通常，導(dǎo)液管用于醫(yī)療，是對用于直接插入體內(nèi)的所有形式的物品的統(tǒng)稱，其可用于血管注射、尿道插入、氣管插入、腹腔鏡手術(shù)等的多種用途上。在手術(shù)中，由于要將這種導(dǎo)液管直接插入體內(nèi)，重要的是需要防止由導(dǎo)液管引起的身體感染。例如，對用于一般的血管注射的導(dǎo)液管而言，由于將部分的管狀主體插入人體血管內(nèi)，要通過使用各種化學(xué)藥品清洗所述主體的外表面和內(nèi)部后重復(fù)使用，以防止發(fā)生身體感染。然而，這種清洗液雖對人體無害，但問題在于，通過清洗液很難清洗所述主體的內(nèi)部，而且清洗所需的費用也多。此外，導(dǎo)液管被使用一次后可以作廢，然而只因存在受感染的可能性，不顧主體內(nèi)部具有的良好結(jié)構(gòu)，作廢導(dǎo)液管會不利于經(jīng)濟，最終將導(dǎo)致手術(shù)費用的增加。此外，由于定殖在被插入尿道的導(dǎo)液管上的病原菌，尿道導(dǎo)液管{urinary catheter)能引發(fā)上行性感染。這種尿道導(dǎo)液管的插入會成為病原性尿路感染(flosocoffiiay CT7)的原因，具體地，已知短期的尿道導(dǎo)液管的插入與發(fā)熱及急性腎盂腎炎(acwtepyelonephri iis )相關(guān)，長期的尿道導(dǎo)液管的插入將引起尿路結(jié)石iurinary siofle)、慢性腎炎renalinflammation)等的并發(fā)癥。所述尿路感染的病原菌中以大腸桿菌co7i)最常見、在葡萄糖非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌中最常見的病原菌為綠膿桿菌iPseudomonas aeruginosa ),在革蘭氏陽性球菌中常見的病原菌為腸球菌spp.),并且金黃色葡萄球菌{Staphylococcus aureus )也是重要的病原菌。在最近被分離出的能導(dǎo)致尿路感染的病原菌中，大多對青霉素、窄范圍和寬范圍的頭孢菌素(cephalosporin )、碳青霉烯(carbapenem)、氟喹諾酮(/7uoroquinolone )、氨基糖苷等各種抗菌劑耐藥,大腸桿菌、綠膿桿菌等大多革蘭氏陰性桿菌會通過超廣譜β -內(nèi)酰胺酶(ESBL，extended-spectrum β ~lactamase )、金屬β -內(nèi)酰胺酶Onetallo-β ~lactamase )等多種突變對寬范圍的頭孢菌素、碳青霉烯等耐藥。因此，有必要對具有自動滅菌功能的導(dǎo)液管進行開發(fā)，并且需要開發(fā)用于防止生物膜形成的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明在于解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有光性能的自動滅菌導(dǎo)液管及其制造方法，所述導(dǎo)液管具有良好的機械性質(zhì)，即對溫度變化和PH變化具有穩(wěn)定性且光物理特性顯著等，通過照射光源激發(fā)光敏劑生成活性氧來進行自動滅菌，而且能防止由細菌引起的生物膜的形成。技術(shù)方案
為了達到本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的一方面提供一種導(dǎo)液管，所述導(dǎo)液管包括管狀主體；和涂在所述主體內(nèi)部圓柱面上的光敏劑。此時，所述主體可以由硅膠、膠乳及其混合物制成，所述光敏劑可以為選自口卜啉(/7or/7紅ri/ , H2TTP)、酞菁染料(辦e)、fi卜啉置換體和酞菁置換體中的一種以上的物質(zhì)。在本發(fā)明的另一方面，提供包含主體及裝在所述主體內(nèi)的光敏劑的導(dǎo)液管的制造方法，所述制造方法包括，通過在溶劑中溶解光敏劑制備光敏劑溶液的步驟；和將所述光敏劑溶液涂抹于導(dǎo)液管主體的內(nèi)壁上的步驟。有益效果
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)液管及其制造方法，所述導(dǎo)液管具有良好的機械性質(zhì)，即對溫度變化和PH變化具有穩(wěn)定性且光物理特性顯著等，通過照射光源激發(fā)光敏劑生成活性氧來進行自動滅菌，而且能防止由細菌引起的生物膜的形成。


圖1展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的制造過程。圖2展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的自動殺菌的過程。圖3展示了通過利用共聚焦顯微鏡的本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的照片。圖4展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的吸光光譜(左)/熒光光譜(右)的圖表。圖5展示了根據(jù)構(gòu)成本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的卟啉濃度的有機物分解率的圖表。圖6展示了根據(jù)本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的pH變化的光催化效果的圖表。圖7展示了根據(jù)本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的溫度變化的光催化效果的圖表。圖8展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管在類似于體內(nèi)的條件下進行實驗時的穩(wěn)定性的圖表。圖9展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的穩(wěn)定性的圖表。圖10展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管對大腸桿菌的抗菌效果的圖表。圖11展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管對金黃色葡萄球菌的抗菌效果的圖表。圖12展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管對綠膿桿菌的抗菌效果的圖表。圖13展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管對白色念珠菌albicans、飽抗菌效果的圖表。
圖14展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管對大腸桿菌的抗菌效果的照片。圖15展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管對金黃色葡萄球菌的抗菌效果的照片。圖16展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管對綠膿桿菌的抗菌效果的照片。圖17展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管對白色念珠菌的抗菌效果的照片。
具體實施例方式下面，根據(jù)附圖，將詳細地說明本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管。附圖為展示本發(fā)明的實施例的圖，僅以具體說明本發(fā)明為目的，并不用于限制本發(fā)明的技術(shù)范圍。
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本發(fā)明涉及一種導(dǎo)液管，所述導(dǎo)液管包括管狀主體及涂在所述主體內(nèi)部的圓柱面上的光敏劑。其中，所述主體可以由硅膠、膠乳及其混合物制成，所述光敏劑可以為選自口卜啉(/7or/7紅ri/ , H2TTP)、酞菁染料(辦e)、fi卜啉置換體和酞菁置換體中的一種以上的物質(zhì)。本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管可用于血管注射、尿道插入、氣道插入、腹腔鏡手術(shù)等多種用途上，下面為了便于說明，本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管是指尿道導(dǎo)液管(即，在使用尿道導(dǎo)液管時成為污染源)，構(gòu)成本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的光敏劑是指卟啉。圖1展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的制造過程，圖2展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的自動滅菌的過程。本發(fā)明中一個實施例的尿道導(dǎo)液管包括管狀主體及涂在所述主體內(nèi)部的圓柱表面上的卟啉(h2tpp)。其中，所述主體可以由如娃膠、娃膠-msilicone-latex')混合物或膠乳等制成,但不限于這些,所述主體具有內(nèi)部和外部，內(nèi)部形成所注入的藥物等流體的流動空間。所述卟啉(H2TPP)作為光敏物質(zhì)，當(dāng)被光源照射時，通過向氧傳導(dǎo)電子或傳導(dǎo)能量的過程形成活性氧。所述活性氧被分為由電子傳遞形成的氧自由基0x7^6 )和由能量傳遞形成的單線態(tài)氧oxygen"),并且分別具有不同的活性效率及能量特性。一方面，通過各種論文，已知活性氧可以消除病毒、細菌及癌細胞，而本發(fā)明中一個實施例的尿道導(dǎo)液管是通過將光源照射至卟啉上，根據(jù)氧自由基和單線態(tài)氧的不同的活性效率來消除各種細菌。此外，卟啉是有機化合物，能容易地粘貼在導(dǎo)液管主體的內(nèi)壁上。將卟啉以小于O. 5mm的厚度涂在導(dǎo)液管主體的內(nèi)部圓柱面上，從而防止所生成的活性氧通過導(dǎo)液管的外部圓柱面向外擴散。圖3為本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的通過共聚焦顯微鏡的照片(從左側(cè)開始為明場(知/iW)、突光、合并(膨rgeoO的照片)。根據(jù)本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的共聚焦顯微鏡照片，可確認(rèn)光敏劑在導(dǎo)液管內(nèi)壁上涂抹得均勻。從而，通過在導(dǎo)液管內(nèi)壁上均勻地涂抹光敏劑，可誘導(dǎo)從內(nèi)壁整體上生成活性氧。圖4展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的吸光光譜(左)/熒光光譜(右)的圖表。根據(jù)本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的吸收光譜和熒光光譜，將導(dǎo)進光敏劑(H2TPP)的光性能導(dǎo)液管分別用Hitach公司的U-2800 UV/Vis分光光度計(spec tropho tome ter )和 Jasco 公司的 V550 Reflectance UV/Vis 分光光度計測試其穩(wěn)態(tài)吸收光譜辦-siaie absorption spectrum),結(jié)果顯示，卩卜啉本身具有的吸收波長的峰值B-band(400nm)和Q_band(510, 530, 580, 630nm)也出現(xiàn)在導(dǎo)進卩卜琳的導(dǎo)液管的吸收光譜上。因此，所述卟啉的穩(wěn)態(tài)吸收光譜的吸收峰值可在波長350 700nm之間，優(yōu)選為400 650nm，由于所述卟啉具有寬穩(wěn)態(tài)吸收波長，本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管可使用寬可見光區(qū)內(nèi)的光源，通過照射所述光源激活光敏劑而生成的活性氧可進行自動滅菌，從而防止由細菌形成的生物膜。此外，通過用Hitachi公司的F-4500分光光度計測量(激發(fā)波長(ezciiaiio/ wave length^ 510nm)被導(dǎo)進光敏劑(H2TPP)的具有光性能的導(dǎo)液管的穩(wěn)態(tài)熒光光譜{steady-state Fluorescence spectrum),從結(jié)果可知，在650nm、720nm處出現(xiàn)其本身所具有的熒光峰值。根據(jù)上述結(jié)果，所述B卜啉的光致發(fā)光iphotoluminescence')是通過磷光{phosphorescence)過程來完成的，因此B卜啉的壽命時間相對較長，從而可誘導(dǎo)出高的活性氧生成率。例如，所述卟啉的熒光光譜的熒光峰值在波長600 750nm之間，但不限于上述波段。因此，通過磷光過程生成活性氧，從而能在較長的壽命時間內(nèi)能保持光物理特性。根據(jù)上述內(nèi)容，可確定將光敏劑(葉啉，H2TPP)導(dǎo)進硅膠導(dǎo)液管材料中之后，也能保持光敏劑的穩(wěn)態(tài)光物理特性。圖5展示了根據(jù)構(gòu)成本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的卟啉濃度的有機物分解率的圖表。如圖5所示，對被導(dǎo)入的卟啉(H2TPP)的濃度進行調(diào)控，通過使用各種濃度的具有光性能的自動滅菌導(dǎo)液管，進行有機物(Rhodamine B)分解實驗,然后根據(jù)穩(wěn)態(tài)突光分光光譜的強度變化，確定被導(dǎo)入的卟啉(H2TPP)濃度與有機物分解率之間的關(guān)系，將構(gòu)成本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的卟啉濃度選為6. 5X 10_8 2. 4X 10_6mol/mL。根據(jù)參考附圖，將詳細地說明具有上述結(jié)構(gòu)及性能的導(dǎo)液管的制造方法。本發(fā)明涉及一種包含主體及涂在所述主體內(nèi)部的光敏劑的導(dǎo)液管的制造方法，所述制造方法包括，通過在溶劑中溶解光敏劑制備光敏劑溶液的步驟；和在導(dǎo)液管主體內(nèi)壁上涂抹所述光敏劑溶液的步驟。根據(jù)一個實施方式，所述制造方法包括，通過在ImL的二氯甲烷idichloromethane，洛朝^中溶解O. 4mg的卩卜啉(光敏劑)制備卩卜啉溶液的步驟；和通過利用膨脹現(xiàn)象將卟啉溶液用注射器等導(dǎo)進主體內(nèi)壁上的步驟。其中，所述卟啉溶液的濃度可以為6. 5Χ1(Γ8 2. 4Χ l(T6mol/mL，用25 135°C的溫度進行加熱后，通過完成清除溶劑和消溶脹過程的步驟，以及用超音波清洗器清洗導(dǎo)液管的步驟，制造導(dǎo)液管。

下面，將仔細觀察根據(jù)本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的溫度變化或pH變化等的穩(wěn)定性，圖6展示了根據(jù)本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的PH變化的光催化效果的圖表，圖7展示了根據(jù)本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的溫度變化的光催化效果的圖表，圖8展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管在類似于體內(nèi)的條件下進行實驗時的穩(wěn)定性的圖表。如圖6所示，可以確認(rèn)本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管在各種PH條件下具有由活性氧引起的光催化效果，如圖7所示，在殺菌溫度條件(約135°C)下處理導(dǎo)液管后，其仍保持光催化效率，并且通過溫度變化，仍保持穩(wěn)定性。圖8為在類似于體內(nèi)的條件(pH6. 8，37°C，27小時)下檢測是否從被導(dǎo)進光敏劑的導(dǎo)液管中溢出光敏劑的圖表，從而可確定在類似于體內(nèi)的條件下本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管具有穩(wěn)定性。圖9為通過利用被導(dǎo)進光敏劑的導(dǎo)液管對有機物分解前、后的光物理特性進行實驗的圖表，從而可確定，通過有機物分解前、后的過程，本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管具有相同的光物理特性。圖10 圖17展示了本發(fā)明中一個實施例的導(dǎo)液管的抗菌效果的實驗結(jié)果。具體地，除作為能在硅膠導(dǎo)尿管中形成生物膜的主污染菌的大腸桿菌{Escherichia coli ATCC 25922-圖10和圖14)之外，對通過使用3種細菌[金黃色葡萄球菌(5 <3/成r/ococciAs aureus ATCC 25923-圖 11 和圖 15)、綠胺桿菌Aeruginosa ATCC 27853-圖 12 和圖 16)、白色念珠菌albicans ATCC 90228-圖13和圖17)]來制得的具有光性能的自動滅菌導(dǎo)液管的抗菌效果{antibacterial effect)進行實驗。在BHI肉湯(腦心浸出液肉湯(flroii/))內(nèi)，通過在37°C的好氧條件下將細菌培養(yǎng)24小時以上。在PBS (磷酸鹽緩沖液)中，將已培養(yǎng)一夜的細菌的4種懸浮液稀釋至
2.0xl05cfu。所述緩沖液IOml的PBS (pH=7. 0)，并且在照射前，先在暗室內(nèi)進行30分鐘的自由攪拌(/ree stirring)0然后，利用光源10ns Nd-YAG激光(510nm, 8mW)進行I小時的照射。待完成照射后，從懸浮液中各取10 μ L和20 μ L,所取的20 μ L用作對照組,然后在麥康凱瓊脂(Mac Conkey agar: MAC)內(nèi)進行種植所有板在37°C下進行16小時以上的培養(yǎng)，然后對存活細菌進行活菌記數(shù)(WaWecount ing\實驗結(jié)果表明，在本實驗條件下，5分鐘內(nèi)有100%的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌壞死irwcrosis\而白色念珠菌則有60%左右壞死。下面將具體說明通過上述方法制得的導(dǎo)液管的自動滅菌方法。在手術(shù)患者體內(nèi)插入本發(fā)明中一個實施例的尿道導(dǎo)液管后，將超小型激光點(laser point等)緊貼于導(dǎo)液管的體外末端(暴露于體外的部分)上，然后通過進行周期性的激光(光源)照射，誘導(dǎo)活性氧的生成。此時，激光會射進導(dǎo)液管的內(nèi)部，并沿著導(dǎo)液管內(nèi)壁上行至導(dǎo)液管的體內(nèi)末端。因此，不僅便于提供光源并操作，而且無需其他裝備或裝置。上述所展示的本發(fā)明的具體實施方式
僅用于舉例為目的，故本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在本發(fā)明的思想與范圍內(nèi)進行各種修改、變更、添加，而且這種修改、變更及添加都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)液管，其包括管狀主體和涂在所述主體內(nèi)部圓柱面上的光敏劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)液管，其特征在于，所述主體由硅膠、膠乳及其混合物制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)液管，其特征在于，所述光敏劑可以為選自卟啉、酞菁、染料、P卜啉置換體和酞菁置換體中的一種以上的物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)液管，其特征在于，所述光敏劑的穩(wěn)態(tài)吸收光譜的吸收峰值在波長350 700nm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)液管，其特征在于，所述光敏劑的穩(wěn)態(tài)吸收光譜的吸收峰值在波長600 760nm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)液管，其特征在于，涂在所述主體內(nèi)部的圓柱面上的光敏劑的厚度小于0. 5mm。
7.一種包含光敏劑的導(dǎo)液管的制造方法，該方法包括通過在溶劑中溶解光敏劑制備光敏劑溶液的步驟；和在導(dǎo)液管的主體內(nèi)壁上涂抹所述光敏劑溶液的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)液管的制造方法，其特征在于，所述主體由硅膠、膠乳及其混合物制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)液管的制造方法，其特征在于，所述光敏劑可以為選自卟啉、酞菁、染料、葉啉置換體和酞菁置換體中的一種以上的物質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)液管的制造方法，其特征在于，所述光敏劑濃度為.6. 5X10-8 2. 4X10-6mol/mL。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)液管的制造方法，其特征在于，涂在所述主體內(nèi)部的圓柱面上的所述光敏劑的厚度小于0. 5mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)液管的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)液管的制造方法包括用25 135°C的溫度進行加熱后進行清除溶劑及消溶脹過程的步驟；和用超音波清洗器清洗主體的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)液管的制造方法，其特征在于，在導(dǎo)液管的主體內(nèi)壁上涂抹光敏劑溶液的步驟是通過利用主體的膨脹現(xiàn)象將光敏劑溶液導(dǎo)入主體內(nèi)壁上來完成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)液管的制造方法，其特征在于，涂在所述主體內(nèi)部的圓柱面上的所述光敏劑的厚度小于0. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)液管及其制造方法。更為具體地，本發(fā)明的導(dǎo)液管的特征在于，所述導(dǎo)液管包括管狀主體和涂在所述主體內(nèi)部圓柱面上的光敏劑。而且，本發(fā)明的導(dǎo)液管具有良好的機械性質(zhì)，即對溫度變化和pH變化具有穩(wěn)定性且光物理特性顯著等，通過照射光源激發(fā)光敏劑生成活性氧來進行自動滅菌，而且能防止由細菌形成的生物膜。
文檔編號A61M25/01GK103068432SQ201080067972
公開日2013年4月24日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者金龍祿, 鄭錫勛, 王江均, 金多喜, 金峰進 申請人:延世大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團