DE4313724A1 - Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen einer Suspension auf einen Kollagenträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Auf­ tragen einer Suspension auf einen Kollagenträger zur Herstel­ lung eines Materials zum Abdichten und Heilen von Wunden.

Aus EP 0 059 265 ist ein Material zum Abdichten und Heilen von Wunden bekannt, das aus einem Kollagenträger besteht, der mit einer Fibrinkomponente, einer Thrombinkomponente und Zusätzen, wie zum Beispiel Calciumionen, Proteaseinhibitoren oder Heparinantagonisten, beschichtet ist.

Zur Herstellung dieses Materials werden die einzelnen Kompo­ nenten bzw. Zusätze in einem organischen Lösungsmittel, wie etwa Ethanol, suspendiert und anschließend auf den Kollagen­ träger, etwa durch Besprühen, aufgebracht.

Dabei treten jedoch mehrere Probleme auf, da die aufzutragende Suspension schwer handzuhaben ist. So verstopfen die für solche Zwecke verwendeten Flüssigkeitsdüsen sofort. Flüssigkeits-Luft- Düsen erlauben größere Durchmesser, aber auch hier ermöglichen nur Düsen mit den größten angebotenen Durchmessern hinreichend störungsfreies Arbeiten. Diese Düsen haben jedoch einen entscheidenden Nachteil. Durch die unscharfe Abgrenzung des Austrittsstrahls wird keine gleichmäßige Suspensionsschicht, sondern ein trapezförmiges Beschichtungsprofil auf dem Kollagenträger erzeugt. Dies führt zu erheblichen Randverlusten an Kollagenträger bzw. wertvoller Suspension.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es deshalb die oben ge­ nannten Nachteile der bisher bekannten Methoden zu verhindern. Diese Aufgabe konnte nun mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelöst werden.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen einer Suspension auf einen Kollagenträ­ ger zur Herstellung eines Materials zum Abdichten und Heilen von Wunden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorrichtung aus einem Behälter, in welchen die Suspension eingebracht wird, aufgebaut ist, dessen Boden aus einem Grundrahmen (1) und einer Bodenlochplatte (2) besteht, wobei direkt über der Boden­ lochplatte (2) eine bewegliche Lochplatte (3), angebracht ist.

Der Behälter besitzt eine von einem Grundrahmen (1) umgebene rechtwinkelige Lochplatte (Bodenlochplatte (2)) auf dem sich seitliche Begrenzungswände befinden. Unmittelbar über der Bo­ denlochplatte (2) liegt eine zweite Lochplatte auf, die inner­ halb des Behälters hin- und herbewegt werden kann: bewegliche Lochplatte (3).

Die in den Behälter einzubringende Suspension besteht aus einer Fibrinkomponente, einer Thrombinkomponente, sowie aus Aprotinin als Proteaseinhibitor und anderen Zusätzen, wie beispielsweise Calciumionen oder Heparinantagonisten, in einem Alkohol, wie Ethanol, n- oder i-Propanol, oder n- oder i-Butanol. Sie wird zur Herstellung eines Materials zum Abdichten und Heilen von Wunden und somit für medizinische Zwecke verwendet. Aus diesem Grund muß die Vorrichtung, insbesonders die Lochplatten, aus einem abriebfesten Material, das mit der Suspension nicht in Reaktion treten kann, gefertigt sein. Geeignete Materialien sind beispielsweise Edelstahl oder Titan. Die seitlichen Begrenzungswände können auch aus Glas bzw. Plexiglas aufgebaut sein, wodurch die Suspension im Behälter gut beobachtet werden kann.

Beide Lochplatten weisen jeweils eine oder mehrere Lochreihen auf, wobei die Durchflußlöcher in den Lochreihen jeweils im gleichen Abstand angeordnet sind. Vorzugsweise befinden sich mehrere Lochreihen auf den Lochplatten.

Der Durchmesser der Durchflußlöcher soll groß genug gewählt werden, um ein Verstopfen der Durchflußlöcher mit der Suspen­ sion zu verhindern.

Das Verhältnis des Durchmessers der Durchflußlöcher zu dem Durchmesser der größten Partikel der Suspension beträgt etwa 5 : 1 bis 50 : 1, bevorzugt 7,5 : 1 bis 40 : 1 und besonders be­ vorzugt 10 : 1 bis 30 : 1.

Die größten in der Suspension vorhandenen Partikel besitzen ei­ nen Durchmessern von etwa 0,1 mm bis 0,2 mm.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor­ richtung beträgt der Durchmesser der Durchflußlöcher etwa 2 bis 3 mm.

Die Mittelpunkte der Durchflußlöcher liegen bevorzugt in einem Abstand zwischen 2 bis 8 mm, besonders bevorzugt in einem Ab­ stand von 3-4,5 mm quer zur Front der Beschichtung.

Je nach Zahl der Lochreihen kann der Abstand zwischen zwei be­ nachbarten Löchern in einer Lochreihe jedoch bis zu 16 mm und mehr betragen.

Zum Auftragen der Suspension auf den Kollagenträger wird die vorher homogenisierte Suspension mit einer konstanten Pumpge­ schwindigkeit in den Behälter gepumpt, wobei anfangs die be­ wegliche Lochplatte so auf der Bodenlochplatte liegt, daß die Durchflußlöcher geschlossen sind. Die Abdichtung soll dabei möglichst effizient sein und kann gegebenenfalls durch Aufla­ gegewichte auf der beweglichen Lochplatte unterstützt werden.

Wenn die Suspension im Behälter das der vorgegebenen Pumpge­ schwindigkeit entsprechende, stationäre Niveau erreicht hat, wird die Beschichtungsapparatur in Gang gesetzt. Dadurch wird die bewegliche Lochplatte über der stationären Lochplatte hin und her bewegt. In einer Position - bevorzugt in der Mitte zwi­ schen beiden Umkehrpunkten, an denen die Richtungsänderung der beweglichen Lochplatte stattfindet - kommen beide Lochplatten zur Deckung und Suspension kann auf den Kollagenträger tropfen, der auf einem Förderband unter der Beschichtungsapparatur hin­ durchgeführt wird.

Das Niveau der Suspension in der Beschichtungsapparatur bleibt dabei konstant solange neue Suspension zugepumpt wird.

Durch verschieden weite Auslenkung der beweglichen Lochplatte kann das Verhältnis von geöffnetem zu geschlossenem Zeitinter­ vall in weiten Grenzen eingestellt werden. Es ist dadurch mög­ lich, Lochdurchmesser von einer Größe zu wählen, bei welcher keine Komplikationen mehr auftreten und gleichzeitig die Auftropfgeschwindigkeit zu begrenzen.

Unter Berücksichtigung von Lochreihenanordnung und Geschwindig­ keit des Förderbandes läßt sich ein Verteilungsmuster der Trop­ fen erzielen, in dem die Tropfen die Ecken gleichseitiger Drei­ ecke bilden, das einer dichtest gepackten Kugelschicht entspricht.

Die Bewegung der Lochplatte erfolgt bevorzugt im rechten Winkel zur Transportrichtung des Förderbandes.

Durch die ständige Hin- und Herbewegung der beweglichen Loch­ platte wird die Suspension gleichzeitig homogen gehalten, so daß eine gleichmäßige Verteilung der Komponenten auf dem Kolla­ genträger erzielt wird. Gegebenenfalls kann die Vermischung durch zusätzliche Anordnungen auf der beweglichen Lochplatte oder mittels eines Rührers unterstützt werden.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Suspension gleichmäßig in einer genau definierten Breite auf den Kollagenträger aufzutragen, ohne daß Randverluste an Suspension bzw. an Kollagenträger auftreten.

Das nach dem Verdampfen des Suspensionsmedium erhaltene Beschichtungsprofil ist nicht, wie bisher mit bekannten Besprühungstechniken erzielt, trapezförmig, sondern rechteckig.

Ein Vergleichsversuch, in welchem der Randverlust, der mit der bisher angewandten Besprühungstechnik mittels einer Flüssig­ keits-Luft-Düse erhalten wird, dem Verlust, der mit der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung erhalten wird, gegenübergestellt wurde, zeigt, daß mit der Flüssigkeits-Luft-Düse mehr als 5mal so viel an Suspensionsflüssigkeit verloren geht, als mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Dabei handelt es sich um einen relativ kleinen Produktionsan­ satz. Das Verhältnis wird umso größer, je größer die Ansätze sind.

Der Verlust an Suspension bei der Auftragung mit der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung ist dabei nur durch das nach Beendi­ gung des Zupumpens verbleibende Restvolumen an Suspension im Behälter bedingt.

Beispiel 1

In einen Behälter mit einer Bodenlochplatte und einer bewegli­ chen Lochplatte, die folgende Abmessungen aufwiesen:

Breite: 450 mm
Tiefe: 12 mm
Lochreihenanzahl: 2
Durchflußlochdurchmesser: 2 mm
Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier Durchflußlöcher in einer Reihe: 8 mm
Abstand zwischen den Lochreihen: 6,9 mm

(Die Durchflußlochanordnung ist in Abb. 2 dargestellt.) wurde bei geschlossenen Lochplatten eine Suspension aus 55 mg/ml Fibrinogen 20 IU/ml Thrombin und 0,71 Ph. Eur. U./ml Aprotinin in Ethanol mit einer Geschwindigkeit von 450 ml/min gepumpt, bis die stationäre Flüssigkeitshöhe von 50 mm erreicht wurde. In diesem Moment wurde die bewegliche Lochplatte mit 400 Perioden/min in Bewegung gesetzt, wobei die Auslenkung 6 mm in beide Richtungen betrug.

Die Suspension tropfte dabei in 450 mm Breite auf einen Kollagenschwamm von 5 mm Höhe, der mittels eines Förderbandes mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min im rechten Winkel zur Be­ wegung der beweglichen Lochplatte unter dem Behälter hindurch transportiert wurde. Nach Verdampfen der Suspensionsflüssigkeit war der Kollagenträger mit etwa 5,5 mg/cm² Fibrinogen 2 IU/cm² Thrombin und 0,071 Ph.Eur. U./cm² Aprotinin beschichtet. Der Randverlust lag unter 1%.

Das Beschichtungsprofil quer zur Transportrichtung des Förderbandes ist in Abb. 3 dargestellt.

Vergleichsbeispiel

Es wurden wiederum eine Suspension gleicher Zusammensetzung in 450 mm Breite auf einen Kollagenträger aufgebracht der mit ei­ nem Förderband transportiert wurde. Abb. 4 zeigt das beste Er­ gebnis zahlreicher Versuche mit verschiedenen Flüssigkeit-Luft- Düsen.

In diesem Beispiel wurde eine Düsenkombination von Spraying Sy­ stems Inc. mit Umlenkfläche verwendet. Aus zahlreichen Mustern desselben Types wurde das beste Exemplar ausgewählt.

Das Beschichtungsprofil quer zur Transportrichtung des Förderbandes ist in Abb. 4 dargestellt, und zeigt die Ver­ teilung von Fibrinogen quer zur Transportrichtung des Förder­ bandes. Der Verlust durch die an beiden Seiten abfallende Menge beträgt unter diesen Bedingungen immer noch ca. 20%.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen einer Suspension auf einen Kollagenträger zur Herstellung eines Materials zum Abdichten und Heilen von Wunden, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung aus einem Behälter, in welchen die Suspension eingebracht wird, aufgebaut ist, dessen Bo­ den aus einem Grundrahmen (1) und einer Bodenlochplatte (2) besteht, wobei direkt über der Bodenlochplatte (2) eine bewegliche Lochplatte (3), angebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenlochplatte (2) und die bewegliche Lochplatte (3) jeweils mindestens eine Reihe äquidistant angeordneter Durchflußlöcher besitzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenlochplatte (2) und die bewegliche Lochplatte (3) mehr als eine Durchflußlochreihe aufweisen, wobei die Mit­ telpunkte der Löcher quer zur Laufrichtung des Förderban­ des in einem Abstand zwischen 2 und 8 mm bevorzugt 3 bis 4,5 mm versetzt sein sollen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Durchmesser der Durchflußlöcher zu den Durchmessern der größten Partikel der Suspension minde­ stens 5 : 1 bis maximal 50 : 1, bevorzugt 7,5 : 1 bis 40 : 1 und besonders bevorzugt 10 : 1 bis 30 : 1 beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluß der Suspension durch die Einstellung der Auslen­ kung der beweglichen Lochplatte (3) regulierbar ist.