专利名称：导液管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种导液管(caiAeter)及其制造方法。更为具体地，本发明涉及一种具有光性能的自动灭菌导液管及其制造方法，所述导液管具有良好的机械性质，即对温度变化和PH变化具有稳定性且光物理特性显著等，通过照射光源激发光敏剂生成活性氧来进行自动灭菌，而且能防止由细菌形成的生物膜。
背景技术：
通常，导液管用于医疗，是对用于直接插入体内的所有形式的物品的统称，其可用于血管注射、尿道插入、气管插入、腹腔镜手术等的多种用途上。在手术中，由于要将这种导液管直接插入体内，重要的是需要防止由导液管引起的身体感染。例如，对用于一般的血管注射的导液管而言，由于将部分的管状主体插入人体血管内，要通过使用各种化学药品清洗所述主体的外表面和内部后重复使用，以防止发生身体感染。然而，这种清洗液虽对人体无害，但问题在于，通过清洗液很难清洗所述主体的内部，而且清洗所需的费用也多。此外，导液管被使用一次后可以作废，然而只因存在受感染的可能性，不顾主体内部具有的良好结构，作废导液管会不利于经济，最终将导致手术费用的增加。此外，由于定殖在被插入尿道的导液管上的病原菌，尿道导液管{urinary catheter)能引发上行性感染。这种尿道导液管的插入会成为病原性尿路感染(flosocoffiiay CT7)的原因，具体地，已知短期的尿道导液管的插入与发热及急性肾盂肾炎(acwtepyelonephri iis )相关，长期的尿道导液管的插入将引起尿路结石iurinary siofle)、慢性肾炎renalinflammation)等的并发症。所述尿路感染的病原菌中以大肠杆菌co7i)最常见、在葡萄糖非发酵革兰氏阴性杆菌中最常见的病原菌为绿脓杆菌iPseudomonas aeruginosa ),在革兰氏阳性球菌中常见的病原菌为肠球菌spp.),并且金黄色葡萄球菌{Staphylococcus aureus )也是重要的病原菌。在最近被分离出的能导致尿路感染的病原菌中，大多对青霉素、窄范围和宽范围的头孢菌素(cephalosporin )、碳青霉烯(carbapenem)、氟喹诺酮(/7uoroquinolone )、氨基糖苷等各种抗菌剂耐药,大肠杆菌、绿脓杆菌等大多革兰氏阴性杆菌会通过超广谱β -内酰胺酶(ESBL，extended-spectrum β ~lactamase )、金属β -内酰胺酶Onetallo-β ~lactamase )等多种突变对宽范围的头孢菌素、碳青霉烯等耐药。因此，有必要对具有自动灭菌功能的导液管进行开发，并且需要开发用于防止生物膜形成的技术。
发明内容
技术问题
本发明在于解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有光性能的自动灭菌导液管及其制造方法，所述导液管具有良好的机械性质，即对温度变化和PH变化具有稳定性且光物理特性显著等，通过照射光源激发光敏剂生成活性氧来进行自动灭菌，而且能防止由细菌引起的生物膜的形成。技术方案
为了达到本发明的上述目的，本发明的一方面提供一种导液管，所述导液管包括管状主体；和涂在所述主体内部圆柱面上的光敏剂。此时，所述主体可以由硅胶、胶乳及其混合物制成，所述光敏剂可以为选自口卜啉(/7or/7紅ri/ , H2TTP)、酞菁染料(办e)、fi卜啉置换体和酞菁置换体中的一种以上的物质。在本发明的另一方面，提供包含主体及装在所述主体内的光敏剂的导液管的制造方法，所述制造方法包括，通过在溶剂中溶解光敏剂制备光敏剂溶液的步骤；和将所述光敏剂溶液涂抹于导液管主体的内壁上的步骤。有益效果
如上所述，根据本发明的导液管及其制造方法，所述导液管具有良好的机械性质，即对温度变化和PH变化具有稳定性且光物理特性显著等，通过照射光源激发光敏剂生成活性氧来进行自动灭菌，而且能防止由细菌引起的生物膜的形成。
图1展示了本发明中一个实施例的导液管的制造过程。图2展示了本发明中一个实施例的导液管的自动杀菌的过程。图3展示了通过利用共聚焦显微镜的本发明中一个实施例的导液管的照片。图4展示了本发明中一个实施例的导液管的吸光光谱(左)/荧光光谱(右)的图表。图5展示了根据构成本发明中一个实施例的导液管的卟啉浓度的有机物分解率的图表。图6展示了根据本发明中一个实施例的导液管的pH变化的光催化效果的图表。图7展示了根据本发明中一个实施例的导液管的温度变化的光催化效果的图表。图8展示了本发明中一个实施例的导液管在类似于体内的条件下进行实验时的稳定性的图表。图9展示了本发明中一个实施例的导液管的稳定性的图表。图10展示了本发明中一个实施例的导液管对大肠杆菌的抗菌效果的图表。图11展示了本发明中一个实施例的导液管对金黄色葡萄球菌的抗菌效果的图表。图12展示了本发明中一个实施例的导液管对绿脓杆菌的抗菌效果的图表。图13展示了本发明中一个实施例的导液管对白色念珠菌albicans、饱抗菌效果的图表。
图14展示了本发明中一个实施例的导液管对大肠杆菌的抗菌效果的照片。图15展示了本发明中一个实施例的导液管对金黄色葡萄球菌的抗菌效果的照片。图16展示了本发明中一个实施例的导液管对绿脓杆菌的抗菌效果的照片。图17展示了本发明中一个实施例的导液管对白色念珠菌的抗菌效果的照片。
具体实施例方式下面，根据附图，将详细地说明本发明中一个实施例的导液管。附图为展示本发明的实施例的图，仅以具体说明本发明为目的，并不用于限制本发明的技术范围。
·
本发明涉及一种导液管，所述导液管包括管状主体及涂在所述主体内部的圆柱面上的光敏剂。其中，所述主体可以由硅胶、胶乳及其混合物制成，所述光敏剂可以为选自口卜啉(/7or/7紅ri/ , H2TTP)、酞菁染料(办e)、fi卜啉置换体和酞菁置换体中的一种以上的物质。本发明中一个实施例的导液管可用于血管注射、尿道插入、气道插入、腹腔镜手术等多种用途上，下面为了便于说明，本发明中一个实施例的导液管是指尿道导液管(即，在使用尿道导液管时成为污染源)，构成本发明中一个实施例的导液管的光敏剂是指卟啉。图1展示了本发明中一个实施例的导液管的制造过程，图2展示了本发明中一个实施例的导液管的自动灭菌的过程。本发明中一个实施例的尿道导液管包括管状主体及涂在所述主体内部的圆柱表面上的卟啉(h2tpp)。其中，所述主体可以由如娃胶、娃胶-msilicone-latex')混合物或胶乳等制成,但不限于这些,所述主体具有内部和外部，内部形成所注入的药物等流体的流动空间。所述卟啉(H2TPP)作为光敏物质，当被光源照射时，通过向氧传导电子或传导能量的过程形成活性氧。所述活性氧被分为由电子传递形成的氧自由基0x7^6 )和由能量传递形成的单线态氧oxygen"),并且分别具有不同的活性效率及能量特性。一方面，通过各种论文，已知活性氧可以消除病毒、细菌及癌细胞，而本发明中一个实施例的尿道导液管是通过将光源照射至卟啉上，根据氧自由基和单线态氧的不同的活性效率来消除各种细菌。此外，卟啉是有机化合物，能容易地粘贴在导液管主体的内壁上。将卟啉以小于O. 5mm的厚度涂在导液管主体的内部圆柱面上，从而防止所生成的活性氧通过导液管的外部圆柱面向外扩散。图3为本发明中一个实施例的导液管的通过共聚焦显微镜的照片(从左侧开始为明场(知/iW)、突光、合并(膨rgeoO的照片)。根据本发明中一个实施例的导液管的共聚焦显微镜照片，可确认光敏剂在导液管内壁上涂抹得均匀。从而，通过在导液管内壁上均匀地涂抹光敏剂，可诱导从内壁整体上生成活性氧。图4展示了本发明中一个实施例的导液管的吸光光谱(左)/荧光光谱(右)的图表。根据本发明中一个实施例的导液管的吸收光谱和荧光光谱，将导进光敏剂(H2TPP)的光性能导液管分别用Hitach公司的U-2800 UV/Vis分光光度计(spec tropho tome ter )和 Jasco 公司的 V550 Reflectance UV/Vis 分光光度计测试其稳态吸收光谱办-siaie absorption spectrum),结果显示，卩卜啉本身具有的吸收波长的峰值B-band(400nm)和Q_band(510, 530, 580, 630nm)也出现在导进卩卜琳的导液管的吸收光谱上。因此，所述卟啉的稳态吸收光谱的吸收峰值可在波长350 700nm之间，优选为400 650nm，由于所述卟啉具有宽稳态吸收波长，本发明中一个实施例的导液管可使用宽可见光区内的光源，通过照射所述光源激活光敏剂而生成的活性氧可进行自动灭菌，从而防止由细菌形成的生物膜。此外，通过用Hitachi公司的F-4500分光光度计测量(激发波长(ezciiaiio/ wave length^ 510nm)被导进光敏剂(H2TPP)的具有光性能的导液管的稳态荧光光谱{steady-state Fluorescence spectrum),从结果可知，在650nm、720nm处出现其本身所具有的荧光峰值。根据上述结果，所述B卜啉的光致发光iphotoluminescence')是通过磷光{phosphorescence)过程来完成的，因此B卜啉的寿命时间相对较长，从而可诱导出高的活性氧生成率。例如，所述卟啉的荧光光谱的荧光峰值在波长600 750nm之间，但不限于上述波段。因此，通过磷光过程生成活性氧，从而能在较长的寿命时间内能保持光物理特性。根据上述内容，可确定将光敏剂(叶啉，H2TPP)导进硅胶导液管材料中之后，也能保持光敏剂的稳态光物理特性。图5展示了根据构成本发明中一个实施例的导液管的卟啉浓度的有机物分解率的图表。如图5所示，对被导入的卟啉(H2TPP)的浓度进行调控，通过使用各种浓度的具有光性能的自动灭菌导液管，进行有机物(Rhodamine B)分解实验,然后根据稳态突光分光光谱的强度变化，确定被导入的卟啉(H2TPP)浓度与有机物分解率之间的关系，将构成本发明中一个实施例的导液管的卟啉浓度选为6. 5X 10_8 2. 4X 10_6mol/mL。根据参考附图，将详细地说明具有上述结构及性能的导液管的制造方法。本发明涉及一种包含主体及涂在所述主体内部的光敏剂的导液管的制造方法，所述制造方法包括，通过在溶剂中溶解光敏剂制备光敏剂溶液的步骤；和在导液管主体内壁上涂抹所述光敏剂溶液的步骤。根据一个实施方式，所述制造方法包括，通过在ImL的二氯甲烷idichloromethane，洛朝^中溶解O. 4mg的卩卜啉(光敏剂)制备卩卜啉溶液的步骤；和通过利用膨胀现象将卟啉溶液用注射器等导进主体内壁上的步骤。其中，所述卟啉溶液的浓度可以为6. 5Χ1(Γ8 2. 4Χ l(T6mol/mL，用25 135°C的温度进行加热后，通过完成清除溶剂和消溶胀过程的步骤，以及用超音波清洗器清洗导液管的步骤，制造导液管。
下面，将仔细观察根据本发明中一个实施例的导液管的温度变化或pH变化等的稳定性，图6展示了根据本发明中一个实施例的导液管的PH变化的光催化效果的图表，图7展示了根据本发明中一个实施例的导液管的温度变化的光催化效果的图表，图8展示了本发明中一个实施例的导液管在类似于体内的条件下进行实验时的稳定性的图表。如图6所示，可以确认本发明中一个实施例的导液管在各种PH条件下具有由活性氧引起的光催化效果，如图7所示，在杀菌温度条件(约135°C)下处理导液管后，其仍保持光催化效率，并且通过温度变化，仍保持稳定性。图8为在类似于体内的条件(pH6. 8，37°C，27小时)下检测是否从被导进光敏剂的导液管中溢出光敏剂的图表，从而可确定在类似于体内的条件下本发明中一个实施例的导液管具有稳定性。图9为通过利用被导进光敏剂的导液管对有机物分解前、后的光物理特性进行实验的图表，从而可确定，通过有机物分解前、后的过程，本发明中一个实施例的导液管具有相同的光物理特性。图10 图17展示了本发明中一个实施例的导液管的抗菌效果的实验结果。具体地，除作为能在硅胶导尿管中形成生物膜的主污染菌的大肠杆菌{Escherichia coli ATCC 25922-图10和图14)之外，对通过使用3种细菌[金黄色葡萄球菌(5 <3/成r/ococciAs aureus ATCC 25923-图 11 和图 15)、绿胺杆菌Aeruginosa ATCC 27853-图 12 和图 16)、白色念珠菌albicans ATCC 90228-图13和图17)]来制得的具有光性能的自动灭菌导液管的抗菌效果{antibacterial effect)进行实验。在BHI肉汤(脑心浸出液肉汤(flroii/))内，通过在37°C的好氧条件下将细菌培养24小时以上。在PBS (磷酸盐缓冲液)中，将已培养一夜的细菌的4种悬浮液稀释至
2.0xl05cfu。所述缓冲液IOml的PBS (pH=7. 0)，并且在照射前，先在暗室内进行30分钟的自由搅拌(/ree stirring)0然后，利用光源10ns Nd-YAG激光(510nm, 8mW)进行I小时的照射。待完成照射后，从悬浮液中各取10 μ L和20 μ L,所取的20 μ L用作对照组,然后在麦康凯琼脂(Mac Conkey agar: MAC)内进行种植所有板在37°C下进行16小时以上的培养，然后对存活细菌进行活菌记数(WaWecount ing\实验结果表明，在本实验条件下，5分钟内有100%的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌坏死irwcrosis\而白色念珠菌则有60%左右坏死。下面将具体说明通过上述方法制得的导液管的自动灭菌方法。在手术患者体内插入本发明中一个实施例的尿道导液管后，将超小型激光点(laser point等)紧贴于导液管的体外末端(暴露于体外的部分)上，然后通过进行周期性的激光(光源)照射，诱导活性氧的生成。此时，激光会射进导液管的内部，并沿着导液管内壁上行至导液管的体内末端。因此，不仅便于提供光源并操作，而且无需其他装备或装置。上述所展示的本发明的具体实施方式
仅用于举例为目的，故本领域的技术人员可在本发明的思想与范围内进行各种修改、变更、添加，而且这种修改、变更及添加都应属于本发明的权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种导液管，其包括管状主体和涂在所述主体内部圆柱面上的光敏剂。
2.根据权利要求1所述的导液管，其特征在于，所述主体由硅胶、胶乳及其混合物制成。
3.根据权利要求1所述的导液管，其特征在于，所述光敏剂可以为选自卟啉、酞菁、染料、P卜啉置换体和酞菁置换体中的一种以上的物质。
4.根据权利要求1所述的导液管，其特征在于，所述光敏剂的稳态吸收光谱的吸收峰值在波长350 700nm之间。
5.根据权利要求1所述的导液管，其特征在于，所述光敏剂的稳态吸收光谱的吸收峰值在波长600 760nm之间。
6.根据权利要求1所述的导液管，其特征在于，涂在所述主体内部的圆柱面上的光敏剂的厚度小于0. 5mm。
7.一种包含光敏剂的导液管的制造方法，该方法包括通过在溶剂中溶解光敏剂制备光敏剂溶液的步骤；和在导液管的主体内壁上涂抹所述光敏剂溶液的步骤。
8.根据权利要求7所述的导液管的制造方法，其特征在于，所述主体由硅胶、胶乳及其混合物制成。
9.根据权利要求7所述的导液管的制造方法，其特征在于，所述光敏剂可以为选自卟啉、酞菁、染料、叶啉置换体和酞菁置换体中的一种以上的物质。
10.根据权利要求7所述的导液管的制造方法，其特征在于，所述光敏剂浓度为.6. 5X10-8 2. 4X10-6mol/mL。
11.根据权利要求7所述的导液管的制造方法，其特征在于，涂在所述主体内部的圆柱面上的所述光敏剂的厚度小于0. 5mm。
12.根据权利要求7所述的导液管的制造方法，其特征在于，所述导液管的制造方法包括用25 135°C的温度进行加热后进行清除溶剂及消溶胀过程的步骤；和用超音波清洗器清洗主体的步骤。
13.根据权利要求7所述的导液管的制造方法，其特征在于，在导液管的主体内壁上涂抹光敏剂溶液的步骤是通过利用主体的膨胀现象将光敏剂溶液导入主体内壁上来完成的。
14.根据权利要求7所述的导液管的制造方法，其特征在于，涂在所述主体内部的圆柱面上的所述光敏剂的厚度小于0. 5mm。
全文摘要
本发明涉及一种导液管及其制造方法。更为具体地，本发明的导液管的特征在于，所述导液管包括管状主体和涂在所述主体内部圆柱面上的光敏剂。而且，本发明的导液管具有良好的机械性质，即对温度变化和pH变化具有稳定性且光物理特性显著等，通过照射光源激发光敏剂生成活性氧来进行自动灭菌，而且能防止由细菌形成的生物膜。
文档编号A61M25/01GK103068432SQ201080067972
公开日2013年4月24日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者金龙禄, 郑锡勋, 王江均, 金多喜, 金峰进 申请人:延世大学校产学协力团