Revestimiento con plasma hidrofilizante.

Procedimiento para la hidrofilización de superficies de piezas de trabajo poliméricas,

comprendiendo el procedimiento etapas para

(a) el tratamiento previo de las superficies de piezas de trabajo en un plasma de gas de alta frecuencia formado a base de un gas inerte para la limpieza y la activación de las superficies de las piezas de trabajo,

(b) el revestimiento previo de las superficies de las piezas de trabajo tratadas previamente con ácido poliacrílico con el uso de un plasma de gas de alta frecuencia generado a partir de una mezcla de gases, estando compuesta la mezcla de gases de un gas inerte y un primer gas formado por monómeros biocompatibles que contienen grupos carboxi polimerizables y

caracterizado por que directamente después además comprende etapas para (cb) la regulación del suministro de gas inerte, suministro de un segundo gas que contiene esencialmente monómeros de ácido acrílico y

(c) el revestimiento posterior de las superficies de las piezas de trabajo revestidas previamente mediante el uso del segundo gas.

Revestimiento con plasma hidrofilizante La presente invenciïn se refiere al tratamiento de superficies de piezas de trabajo a base de biomateriales y se refiere, en particular, a una hidrofilizaciïn permanente de superficies de tales piezas de trabajo con deposiciïn quïmica en fase gas asistida por plasma (PECVD) y posterior deposiciïn quïmica en fase gas (CVD) .

Para evitar procesos inflamatorios se plantean elevadas exigencias a la tolerabilidad biolïgica de piezas de trabajo que estïn previstas para el empleo temporal o permanente en ïrganos de seres humanos o animales, tales como, por ejemplo, lentes de contacto o implantes. Para asegurar una biocompatibilidad correspondientemente elevada se usan para la producciïn de tales piezas de trabajo materiales cuyas propiedades les predestinan tanto para el respectivo fin de uso como para el contacto con tejidos asociado a esto.

La tolerabilidad biolïgica de materiales, denominada tambiïn biocompatibilidad, se ve influida en una parte sustancial por sus propiedades superficiales. En lentes de contacto es decisiva una superficie hidrïfila para una buena biocompatibilidad. En el caso de implantes en el marco de ingenierïa tisular (generaciïn de tejido propio del cuerpo) , una superficie hidrïfila de sustancias de armazïn polimïricas favorece su colonizaciïn por cïlulas tisulares y, por tanto, el ïxito terapïutico. Tambiïn en el caso de procedimientos de ensayo in vitro con cïlulas vitales es ventajosa una superficie hidrïfila del sustrato polimïrico para fijar las cïlulas.

Se puede conseguir una hidrofilizaciïn biocompatible de superficies de biomateriales polimïricos, tal como estï descrita, por ejemplo, en la solicitud internacional WO 99/57177, mediante una modificaciïn de la superficie de polïmero mediante oxidaciïn con plasma. Sin embargo, se ha mostrado que las superficies hidrofilizadas de este tipo no son estables a largo plazo en una medida suficiente.

Una hidrofilizaciïn mïs permanente de superficies de biomaterial polimïricas se consigue mediante revestimiento de las mismas con un material biocompatible hidrïfilo. Para la producciïn de superficies hidrïfilas en lentes de contacto de polimetilmetacrilato (PMMA) se propone en el documento de patente US 5.080.924, por ejemplo, un proceso de 30 deposiciïn con plasma para la sobrepolimerizaciïn de las superficies con ïcido poliacrïlico. Las superficies de PMMA sobrepolimerizadas muestran ïngulos de humectaciïn para agua del intervalo de 35 a 50 grados y son demasiado grandes para una humectaciïn suficiente de las superficies del material. Para una disminuciïn adicional del ïngulo de humectaciïn se tiene que tratar posteriormente el revestimiento, por ejemplo, mediante aplicaciïn de un material biocompatible adicional, distinto del ïcido acrïlico, que reticula con el ïcido poliacrïlico. Sin embargo, un proceso que comprende varias capas de material de este tipo requiere una mayor complejidad en cuanto a aparatos y da como resultado tambiïn tiempos mïs largos de revestimiento.

Por la solicitud EP 0 896 035 A2 es conocido un procedimiento para la hidrofilizaciïn de lentes de contacto. Se describen piezas de trabajo polimïricas revestidas de forma hidrïfila en el documento US2009/0069790 A1.

Por tanto, partiendo de lo expuesto es deseable indicar un revestimiento biocompatible menos complejo de biomateriales polimïricos que posibilite una hidrofilizaciïn de superficies estable a largo plazo con ïngulos de humectaciïn de agua de 15 grados y por debajo.

Un revestimiento de este tipo comprende un procedimiento para la hidrofilizaciïn de superficies de piezas de trabajo polimïricas, comprendiendo el procedimiento una etapa (a) para la limpieza y la activaciïn de las superficies de piezas de trabajo en el marco de un tratamiento previo con un plasma de gas de alta frecuencia formado a base de un gas inerte, una etapa (b) para el revestimiento previo de las superficies de piezas de trabajo tratadas previamente con ïcido poliacrïlico mediante el uso de un plasma de gas de alta frecuencia generado a partir de una mezcla de 50 gases, estando compuesta la mezcla de gases de un gas inerte y un primer gas formado por monïmeros biocompatibles que contienen grupos carboxi polimerizables y una etapa (c) para el revestimiento posterior de las superficies de piezas de trabajo revestidas previamente mediante el uso de un segundo gas que contiene esencialmente monïmeros de ïcido acrïlico.

Ademïs, el revestimiento comprende la facilitaciïn de una pieza de trabajo polimïrica con un revestimiento de superficie hidrofilizante de ïcido poliacrïlico obtenible segïn un procedimiento que comprende las etapas que se han especificado anteriormente, presentando el ïngulo de humectaciïn de agua en la superficie de la pieza de trabajo revestida con ïcido poliacrïlico un valor del intervalo de 2 a menos de 10 grados.

Las piezas de trabajo revestidas con el procedimiento especificado presentan una superficie permanentemente hidrïfila con excelente capacidad de humectaciïn que, en caso de contacto con tejido corporal, da como resultado una buena biotolerabilidad, por lo que aparecen menos frecuentemente irritaciones del ojo en caso de lentes de contacto revestidas correspondientemente y se adhieren con facilidad las cïlulas corporales en sustancias de armazïn para ingenierïa tisular revestidas correspondientemente.

En caso de que no resulte claramente de otro modo por el contexto, en la descripciïn y las reivindicaciones las palabras "presentan", "comprenden", "incluyen", "contienen", "con" y similares asï como sus modificaciones gramaticales se han de interpretar como amplias, a diferencia de un significado excluyente o restringente; esto significa en el sentido de "incluyendo pero sin limitaciïn".

En formas de realizaciïn ventajosas del procedimiento, los monïmeros biocompatibles que contienen grupos carboxi polimerizables que forman el primer gas estïn seleccionados de ïcido (met) acrïlico y anhïdrido de ïcido (met) acrïlico, por lo que en el plasma de alta frecuencia se genera una elevada parte de monïmeros de ïcido acrïlico que se acumulan en la superficie de la pieza de trabajo activada en la etapa (a) del procedimiento con configuraciïn de enlaces covalentes.

En otras formas de realizaciïn ventajosas, el gas usado en la etapa (a) del procedimiento para la configuraciïn del plasma de alta frecuencia contiene el primer gas en una cantidad que se corresponde con una presiïn parcial de menos de una dïcima parte de la presiïn parcial del gas inerte, de tal manera que quedan aseguradas una limpieza y activaciïn eficaces de la superficie de la pieza de trabajo.

Para obtener una acumulaciïn estable de monïmeros de ïcido acrïlico en la superficie de la pieza de trabajo, en formas de realizaciïn preferentes en la etapa (b) se usa una mezcla de gases en la que la presiïn parcial del primer gas asciende al menos a una cuarta parte y como mïximo al doble de la presiïn parcial del gas inerte.

En relaciïn con la obtenciïn de un revestimiento de ïcido poliacrïlico hermïtico y estable, la presiïn parcial del gas inerte en el segundo usado en la etapa (c) en formas de realizaciïn preferentemente asciende a menos de una dïcima parte de la presiïn parcial del gas formado por los monïmeros de ïcido acrïlico.

En formas de realizaciïn preferentes se usa argïn como gas inerte.

Para el control eficaz del proceso de revestimiento previo en formas de realizaciïn el revestimiento aplicado en la etapa (b) se supervisa con ayuda de un equipo de control de espesor de capa y se termina al alcanzar un valor deespesor de capa seleccionado del intervalo de 50 a 400 ï.

En formas de realizaciïn particularmente preferentes, en las que se alcanzan ïngulos de humectaciïn del intervalo de 2 a menos de 10 grados, la presiïn del gas inerte para el plasma de alta frecuencia en la etapa (a) presenta un valor del intervalo de 15 a 60 mTorr (aproximadamente 2 a 8 Pa) y la presiïn del primer gas para el plasma de alta frecuencia en la etapa (b) , un valor del intervalo de 30 a 90 mTorr (aproximadamente 4 a 12 Pa) .

Para la fijaciïn del revestimiento de polïmero de ïcido acrïlico sobre las superficies de piezas de trabajo, el procedimiento especificado comprende ademïs una etapa (cb) que directamente despuïs de la etapa (b) comprende una regulaciïn del suministro de gas inerte y un suministro del segundo gas, ascendiendo la presiïn del segundo gas en la etapa (c) a menos de 0, 3 mTorr (aproximadamente 40 mPa) .

Para favorecer una acumulaciïn y reticulaciïn de monïmeros de ïcido acrïlico en la superficie de la pieza de trabajo revestida previamente, formas de realizaciïn presentan ademïs... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la hidrofilizaciïn de superficies de piezas de trabajo polimïricas, comprendiendo el

procedimiento etapas para 5

(a) el tratamiento previo de las superficies de piezas de trabajo en un plasma de gas de alta frecuencia formado a base de un gas inerte para la limpieza y la activaciïn de las superficies de las piezas de trabajo,

(b) el revestimiento previo de las superficies de las piezas de trabajo tratadas previamente con ïcido poliacrïlico con el uso de un plasma de gas de alta frecuencia generado a partir de una mezcla de gases, estando compuesta la mezcla de gases de un gas inerte y un primer gas formado por monïmeros biocompatibles que contienen grupos carboxi polimerizables y

caracterizado por que directamente despuïs ademïs comprende etapas para (cb) la regulaciïn del suministro de gas inerte, suministro de un segundo gas que contiene esencialmente monïmeros de ïcido acrïlico y

(c) el revestimiento posterior de las superficies de las piezas de trabajo revestidas previamente mediante el uso del segundo gas.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicaciïn 1, en el que los monïmeros biocompatibles, que contienen grupos carboxi polimerizables, que forman el primer gas estïn seleccionados de ïcido (met) acrïlico y anhïdrido de ïcido (met) acrïlico.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicaciïn 1 o 2, en el que el gas usado en la etapa (a) para la configuraciïn

del plasma de alta frecuencia contiene el primer gas en una cantidad que se corresponde con una presiïn parcial de menos de una dïcima parte de la presiïn parcial del gas inerte.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicaciïn 1, 2 o 3, en el que en una mezcla de gases usada en la etapa (b) la presiïn parcial del primer gas asciende al menos a una cuarta parte y como mïximo al doble de la presiïn parcial del gas inerte.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la presiïn parcial del gas inerte en el segundo gas usado en la etapa (c) asciende a menos de una dïcima parte de la presiïn parcial del gas formado por monïmeros de ïcido acrïlico.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que el gas inerte lo forma argïn.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que el revestimiento aplicado en la etapa (b) se supervisa con ayuda de un equipo de control de espesor de capa y se termina al alcanzar un valor deespesor de capa seleccionado del intervalo de 50 a 400 ï (5 -40 nm) .

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la presiïn del gas inerte para el plasma de alta frecuencia en la etapa (a) es de 15 a 60 mTorr (aproximadamente 2 a 8 Pa) y la presiïn del primer gas para el plasma de alta frecuencia en la etapa (b) , de 30 a 90 mTorr (aproximadamente 4 a 12 Pa) .

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, ascendiendo la presiïn del segundo gas en la etapa (c) a menos de 0, 3 mTorr (aproximadamente 40 mPa) .

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes que presenta ademïs una etapa (bc) que directamente despuïs de la etapa (b) o de la etapa (cb) comprende una desconexiïn del plasma de alta frecuencia, una interrupciïn del suministro de gas inerte y un suministro del segundo gas, estando la presiïn del segundo gas en la etapa (c) entre 1, 5 y 6 Torr (aproximadamente 0, 13 a 0, 8 kPa) .

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes que comprende ademïs otra etapa (d)

que sigue a la etapa (c) para la eliminaciïn de constituyentes solubles en agua de la capa de hidrofilizaciïn mediante enjuagado de la pieza de trabajo revestida en un disolvente hidrïfilo, tal como soluciïn salina isotïnica o agua desmineralizada.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en el que la pieza de trabajo al menos en su superficie estï formada sobre todo o esencialmente de una silicona, en particular poli (dimetilsiloxano) , un hidrogel de silicona o un polïmero bioabsorbible poroso tal como PLA o PLGA.

13. Pieza de trabajo polimïrica con un revestimiento de superficie hidrofilizante de ïcido poliacrïlico obtenible segïn un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, presentando el ïngulo de humectaciïn de agua

en la superficie de la pieza de trabajo revestida con ïcido poliacrïlico un valor del intervalo de 2 a por debajo de 10 grados.

14. Pieza de trabajo polimïrica de acuerdo con la reivindicaciïn 13, tratïndose de una lente de contacto de silicona y presentando la capa de PAA un espesor promedio de 5-40 !m.

15. Pieza de trabajo polimïrica de acuerdo con la reivindicaciïn 13, tratïndose de una matriz porosa de ïcidos poli (∀-hidroxicarboxïlicos) y presentando la capa de PAA un espesor promedio de 5 a 40 nm.