镓抑制生物膜形成制造技术

本发明专利技术提供了含镓组合物，用于涂覆/浸渍设备或设备表面来防止生物膜生长形成。本发明专利技术还提供了防止或抑制生物膜生长形成的方法。本发明专利技术还提供了杀灭建立的生物膜的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及医疗和工业领域。更具体地，涉及含镓组合物防止或抑制生物膜生长形成以及由其引起的感染。
技术介绍
医疗设备的细菌污染通常是由生物膜形成引起的，其导致感染如医院感染。医院肺炎是第二大常见的医院感染，并与死亡率和发病率的最可能诱因相关。例如，从使用机械呼吸设备开始的这些年来，医院肺炎的风险显著升高(Official Statement, American Thoracic Society) 0医院感染，尤其是涉及血流或肺的那些通常导致死亡。美国医院中基于群体的医院感染监视研究表明5%的发病率或表示每1，000名患者-天中5名感染(Wenzel等，2001)。美国医院中流行病学重要的病原体的监视和控制(SCOPE)医院血流感染的监视系统表明粗略的死亡率为27%，随着病原体有极大的改变。来自SCOPE数据库的医院血流感染估算表明70%发生在具有中央静脉导管的患者中 (Wenzel等，1999)。SCOPE已经表明所有医院血流感染的49%发生在重症监护室，其中患者通常具有虚弱的免疫系统且细菌常常在呼吸机和/或导管上形成生物膜。通常医院肺炎还由气管内导管引起，其是导致生物膜生长形成的细菌定殖/污染的常见载体。气管内导管连接口咽环境和无菌的支气管肺泡空间，显著提高了医院肺炎的风险。气管内导管中生物膜的形成在引发呼吸机相关的肺炎中起作用并在导致这样感染的细菌种中选择抗生素抗性(Sottile等，1986 Jnglis等，1989 ；Adair等，1993 ；Koerner等， 1998 ；Gorman 等，2001 ；Adair 等，1999)。医院血流感染的主要诱因是脉管导管。估算美国(Raad，1998)每年发生约 400，000例脉管导管相关的血流感染(CRBSI)。医院感染的另一常见诱因是尿道感染 (UTI)，构成所有医院感染的34% (Klempner等，1998)。医院UTI通常与导尿管污染相关。此外，由于生物膜生长形成的医院感染通常是外科手术的并发症，尤其是在具有失活组织和降低免疫力的癌症和免疫缺失患者中。手术创伤感染构成所有医院感染的17% (Platt和Bucknall，1988)。许多手术创伤感染与缝线的细菌污染相关。已经使用抗生素和防腐剂来涂覆/浸渍细菌可以在其上生长并形成生物膜的装置，生物膜导致感染如医院感染。然而，尽管通过抗生素控制这些感染很多年，但最终形成生物膜的细菌(例如，铜绿假单胞菌(P. aeruginosa))对抗生素处理是抗性的，因此使得这些药剂治疗无效。控制生物膜形成的现有防腐剂的耐久性也是有限的。已经进行了几个测定各种类型的抗微生物处理在控制设备上生物膜形成中的效果的研究。例如，使用双氯苯双胍己烷(chlorohexidine)/磺胺嘧啶银浸渍脉管导管的表面，获得对抗革兰氏阴性杆菌如假单胞菌属O^eudomonas)的有限活性。二甲胺四环素和利福平浸渍的导管在防止细菌定殖中有一些效果(Darouiche等，1999)。Anwar等(1992) 表明用远远超过MIC水平的托普霉素处理将铜绿假单胞菌生物膜细胞数降低了约2个对数，而相同剂量在该生物体的浮游细胞中提供了 > 8-对数的降低。将焦亚硫酸钠加入葡萄糖-肝素冲洗中消除了房导管的微生物定殖(Freeman和Gould(1985))。用随后结合头孢菌素用于表面的阳离子表面活性剂(三月桂基甲基氯化铵)涂覆导管，发现比未处理的导管较少受到污染和产生生物膜(Kamal等，1991)。Flowers等(1989)发现局部应用多抗生素膏剂后插入含有银离子的可连接皮下套给导管提供了保护性效果，导致较低的污染率。Maki (1994)提出几种方式来控制中央静脉导管上的生物膜，包括在移植过程中使用无菌技术，使用局部抗生素，最小化导管插入术的持续时间，使用用于静脉注射液的管路 (in-line)过滤器，形成机械屏障来防止生物体通过连接导管和外科手术植入套的流入，用抗微生物剂涂覆导管的内腔，和除去污染的装置。工业应用中所用的防腐剂在防止细菌生物体的生物膜生长形成中也已经失败。例如，由于铜绿假单胞菌腹膜炎的爆发，将工业水污染和公众健康问题追溯到污染的泊洛沙姆-碘溶液，用于处理腹膜导管的清毒剂。发现铜绿假单胞菌污染制造碘溶液的工厂中所用的配水管和水滤器。一旦生物体成熟成生物膜，变得对碘递体溶液的杀菌活性具有抗性。 因此，生物膜生长形成引起工业设置中的机械问题，在一些情况中其可能导致人的感染。之前使用金属螯合剂发展了抑制医疗和工业设置中生物膜形成的其他方法 (U. S.专利申请系列No. 60/373，461)。这些方法公开了使用小分子螯合剂，即，EDTA、EGTA、 去铁胺、detheylene三胺戊-乙酸和羟乙磷酸盐(etidronate)，用于抑制生物膜的用途。 U. S.专利6，267, 979公开了使用金属鏊合剂结合抗真菌或抗生素组合物用于防止水处理、 造纸浆和纸以及油田注水中的生物淤积。U. S.专利6，086，921公开了使用含硫醇化合物结合重金属作为杀菌剂；和U. S.专利5，688，516公开了使用非糖肽抗微生物剂结合二价金属鏊合剂用于处理和制备医疗留置装置。尽管用于控制生物膜生长形成的现有方法具有一定的效果，但在各种设置中如医疗和工业环境中，生物膜生长形成仍旧是个问题。因此，本领域需要更好的靶向生物膜生长形成的方法。
技术实现思路
本专利技术克服了本领域中防止细菌生物体的生物膜生长形成中的缺陷。因此，本专利技术提供了涂覆/浸渍足以抑制装置或装置表面上生物膜生长形成浓度的含镓组合物的装置如医疗和工业装置。特定实施方案中，本专利技术提供了防止装置上生物膜生长形成的方法， 包括将装置或其表面浸渍或涂覆足以抑制生物膜生长形成浓度的含镓组合物。本专利技术包括任何医疗装置，如留置医疗装置，该装置是生物膜生长形成的载体并因此引起医院感染如医院肺炎，其通常是由于使用机械呼吸装置引起的。因此，本专利技术的一些实施方案中提供了涂覆/浸渍足以抑制生物膜生长形成浓度的含镓组合物的呼吸装置。气管内导管中生物膜的形成在引发呼吸机相关的肺炎中起作用。因此，本专利技术的一些实施方案中提供了涂覆/浸渍足以抑制生物膜生长形成浓度的含镓组合物的气管内导管。由于生物膜生长形成，脉管导管是医院血流感染的主要诱因。因此，本专利技术的一些实施方案中提供了涂覆/浸渍足以抑制生物膜生长形成浓度的含镓组合物的脉管导管。脉管导管可以包括中枢神经系统导管，动脉管，肺动脉导管，外部插入的中央导管(PICC)或中线导管。中枢神经系统导管可以是心室内分流导管。由于生物膜生长形成通常引起医院感染的另一种导管是导尿管。因此，本专利技术的一些实施方案中提供了涂覆/浸渍足以抑制生物膜生长形成浓度的含镓组合物的导尿管。生物膜生长形成还发生在外科手术装置上。因此，本专利技术的一些实施方案中提供了涂覆/浸渍足以抑制生物膜生长形成浓度的含镓组合物的外科手术装置。本专利技术进一步包括其他留置医疗装置，如但不限于，硬膜外导管或腹膜导管，涂覆足以抑制生物膜生长形成浓度的含镓组合物。本专利技术的其他装置包括，但不限于，矫形装置；假体装置；支架，如脉管支架，胆支架，或泌尿支架；导线；肾造口术管；起搏器；医疗植入物；光学透镜或目镜如接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·E·布里蒂甘，P·辛格，
申请(专利权)人：衣阿华大学研究基金会，由退伍军人事务部代表的美利坚合众国，
类型：发明
国别省市：