Sklo znesiteľné pre telesné tkanivo a jeho použitie

Číslo patentu: 278853

Dátum: 08.04.1998

Autori: Paschke Hartmut, Gaschler Ludwig, Ditz Hermann

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Sklo, ktoré obsahuje v % hmotn. 65 až 68 % hmotn. oxidu kremičitého, 12 až 14 % hmotn. oxidu sodného, 2,5 až 4 % hmotn. oxidu draselného, 15 až 17 % hmotn. celkového obsahu oxidov alkalických kovov, 2 až 3 % hmotn. oxidu horečnatého, 4,2 až 5,5 % hmotn. oxidu vápenatého, 3 až 4 % hmotn. oxidu hlinitého, 2,7 až 4,1 % hmotn. oxidu železnatého, počítané na báze oxidov, pričom všetok obsah železa je maximálne 7 %, počítané na oxid železitý. Sklo môže ďalej obsahovať až do 3 % hmotn. oxidu lítneho, až do 2 % hmotn. oxidu bárnatého a až do 1 % hmotn. oxidu boritého. Uvedené sklo sa používa na výrobu implantovateľných kapsúl alebo ampuliek, uzatvárateľných infračerveným žiarením.

Text

Pozerať všetko

(19) Číslo prihlášky 1314-91 Dátum podania 06.05.91 Číslo priorítnej prihlášky P 40 15 2642-45 Dátum priority 12.05.90 Krajina priority DE ÚRAD Datum zverejnenia 08.04.98 Dátum zverejnenia udelenia vo Vestníku 08.04.98 SLOVENSKEJ REPUBLIKY Číslo PCT(73) Majiteľ patentu Schott Glaswerke, Mainz, DE(72) Pôvodca vynálezu Dilz Hermann, Landshut, DE Paschke Hartmut, Dr., Ergolding, DE Gaschler Ludwig, Mainz, DENázov vynálezu Sklo znesiteľné pre telesné tkanivo n jeho použitieSklo, ktoré obsahuje V hmotn. 65 až 68 hmotn. oxidu kremičitćho, 12 až 14 hmotn. oxidu sodněho,2,5 až 4 hmotn. oxidu draselného, 15 až 17 hmotn. celkového obsahu oxidov alkalických kovov, 2 až 3 hmotn. oxidu horečnatého, 4,2 až 5,5 hmotn. oxidu vápenatého, 3 až 4 hmotn. oxidu hlinitého, 2,7 až 4,1 hmotn. oxidu železnatćho, počítanć na báze oxidov, pričom všetok obsah železaje maximálne 7 ,počítané na oxid železitý. Sklo môže ďalej obsahovať až do 3 hmotn. oxidu lítneho, až do 2 hmotn. oxidu bámatćho a až do 1 hmotn. oxidu boritého. Uvedcné sklo sa používa na výrobu implantovateľných kapsúl alebo ampuliek, uzatvárateľných infračervcným žiarením.Vynález sa týka skla znesiteľného pre telesne tkanivo a jeho použitia.Metóda získavania informácií zo zvierat alebo o zvieratách spočíva V implantácii minivysielača alebo zariadenia dopytovač-odpovedač do tela zvieraťa. Zariadenia dopytovač-odpovedač sa skladajú v podstate z vysielacej antény a pamäťového čipu a/alebo senzora alebo iného stavebného prvku a dovoľujú kedykoľvek pomocou na inom mieste usporiadaného prijímača odčítať V pamäťovom čipe akumulované kódy prípadne iné informácie. Take systémy sa predávajú ako systémy informujúce o zvieratách a indukujúee systémy. Týmto spôsobom sa môže napríklad identifikovať zviera a stanovište, zistiť jeho telesná teplota a iné údaje. Používajú sa na Vedecke účely, napríklad na zisťovanie miest sťahovania alebo na ovládanie automatov na krmivá. Zariadenia dopytovač-odpovedač sú mimoriadne citlivé na chemické vplyvy a chránia sa preto zapuzdrením proti vplyvu telesných tekutín. Ako materiál na zapuzdrenie sú známe drahé alebo nákladným spôsobom spracovateľné plastické hmoty a sklo. Vzhľadom na to, že zapuzdrenie musí napríklad pri značení zvierat zostať v tele počas celého ich života, to znamená až 30 rokov, ponúka sa vzhľadom na svoju dobrú dlhodobú životnosť, nízku cenu a svoju dobrú spracovateľnosť ako materiál na zapuzdrenie sklo. Zapuzdrenie zariadenia dopytovač-odpovedač sa vykonáva tak, že sa toto zariadenie vloží do sklenenej rúrky,ktorá je na jednej svojej strane uzatvorená a druhý koniec sa potom zataví.Nedostatok skla, používaného až dosiaľ s týmto cieľom, spočíva v tom, že sa zatavenie môže vykonávať iba pomerne zdĺhavo. V dôsledku citlivosti zariadenia dopytovač-odpovedač vzhľadom na koróziu je nutné ho nezapuzdriť hermeticky, ale narábať s ním len pri vylúčení stôp korozívnych plynov, to znamená V ochrarmej atmosfére plynu alebo vo vákuu. Zatavenie skla pomocou plameňa sa tým vylučuje, pretože voda, ktorá vzniká pri horení koroduje dlhodobo zariadenie dopytovač-odpovedač.Až dosiať používané sklá sa preto najčastejšie uzatvárajú teplom prvkov s odporovým vyhrievaním, všeobecne sa nazývajúcim zatavením pomocou špirály. Pri zatavovaní pomocou špirály sa teplo potrebné na zatavenie získava elektricky odporovo zahrievanou žeravou špirálou. Prestup tepla zo špirály na sklo sa uskutoční hlavne konvekciou. To má ale ten nedostatok, že Zotavovanie trvá pomeme dlho,čo vedie k selektívne veľkým teplotným zaťaženiam zariadenia dopytovač-odpovedač v priebehu zatavovania a k dlhému času výrobného cyklu, to znamená k malému výkonu zatavovacích zariadení. Okrem toho má špirála len obmedzenú životnosť.Sú už rovnako známe tzv. Reed-sklá (sklá taviteľné infračerveným žiarením), ktoré slúžia na zapuzdrenie Reedspínačov (spínačov na báze infračerveného žiarenia), ktoré sa môžu zatavovať pomocou infračerveného žiarenia, ktoré je možné fokusovať a je účinné aj vo vákuu. Zatavovanie pomocou infračerveného žiarenia má tú prednosť, že sa možnou fokusáoiou môžu bodovo koncentrovať veľké množstvá energie, takže na zatavenie je potrebný len krátky čas a z toho vyplýva pre stavebné diely, ktoré sa zapuzdrujú, iba malé tepelné zaťaženie. Tieto Read-sklá sa ale nehodia na zapuzdrenie implantovaných zariadení dopytovač-odpovedač, vzhľadom na to, že majú vysoký podiel toxických zložiek (oxid boritý B 203, oxid hárnatý BaO, oxid olovnatý PbO apod.) a preto dlhodobé používanie týchto skiel je nepriaznivé.Úloha vynálezu spočíva vtom, že sa má nájsť sklo, ktoré je vhodné na zatavovanie infračerveným žiarením a ktoré nemá podiel toxických súčastí alebo sa tento podiel udržuje tak nízky, že je fyziologicky bezchybný.Sklo znesiteľné pre telesne tkanivo obsahuje počítané v percentách hmotnosti na báze oxidov 65 až 68 oxidu kremičitého, 12 až 14 oxidu sodného, 2,5 až 4 oxidu draselného, 15 až 17 oxidov alkalických kovov, 2 až 3 oxidu horečnatého, 4,2 až 5,5 oxidu vápenatého, 3 až 4 oxidu hlinitého, 2,7 až 4,1 oxidu železnatého, pričom celkový obsah železa je, počítané ako oxid železitý,maximálne 7 .V altematívnom predvedeni obsahuje sklo ďalej až do 3 oxidu lítneho, až do 2 oxidu bárnatého a až do l oxidu boritého.Sklo s uvedeným zložením sa používa na výrobu implantovateľných kapsúl alebo arnpuliek, uzatvárateľných infračerveným žiarením.Obsah SiO 2 je v uvedenom skle 65 hmotn. až 68 hmotn. V prípade, že je tento obsah nižší ako 65 hmotn.,mižuje sa odolnosť proti chemíkáliám a narastá nebezpečie kryštalizácie pri výrobe rúrok. Obsah oxidu kremičitého SiOz prevyšujúei 68 hmotn. vedie k vysokej teplote tavenia a k vysokej viskozite a ďalej k vysokej spotrebe energie pri zatavovaní skla.Oxidy alkalických kovov slúžia na zníženie viskozity a teploty mäknutia. Obsah oxidu alkalického kovu nesmie byť ale tiež príliš vysoký, inak by odolnosť skla proti chemikaliám bola príliš malá. Obsah oxidov alkalických kovov je preto medzi 15 až 17 hmotn. Ako oxid alkalických kovov sa výhodne používa oxid sodný, v množstve 12 až 14 hmotn. Sklo obsahuje 2,5 až 4 hmotn. oxidu draselného (20. Pokiaľ by tento obsah bol vyšší ako 4 hmotn., potom by sa už vyskytol jeho negatívny vplyv na teplotu mäknutia. Oxid lítny môže byť prítomný v skle v množstve až do 3 hmotn. Pri porovnaní s NagO a K 20 znižuje LizO viacej viskozitu, jeho množstve nesmie ale prekročiť 3 hmotn., pretože inak dochádza k veľkému sklonu ku kiyštalizácii a sklo je málo odolné proti chemikáliám. Najčastejšie sa ale vzhľadom na vysokú cenu lítnehojeho obsah v skle vypustí.Ako oxid alkalických zemín sa používa najmä oxid vápenatý CaO v rrmožstve 2 až 3 hmotn. Ich prídavok slúži na zlepšenie chemickej stálosti skla V prípade menšieho množstva ako je uvedený rouah, sa zníži stálosť proti chemikáliám, naproti tomu pri prekročení tohto rozsahu vzrastá teplota mäknutia, čo vedie k zvýšeniu tepelného zaťaženia zatavovaných stavebných dielov. Ióny bária sú toxické. Obsah oxidu bámatého by mal byť čo najmenší a mal by byť nižší ako 2 hmotn., pričom sa z profylaktických dôvodov odporúča podiel bária úplne vypustiť. Napriek tomu má ale prísada BaO v niektorých prípadoch zmysel, preto pomocou BaO sa môže znížiť viskozita, čo vedie z termického hľadiska k šetrenia materiálmi, ktoré sa majú zatavovať, pričom koncentrácia BaO 2 hmotn. a menej nevyvoláva žiadne toxické reakcie.Oxid hlinitý V množstve medzi 3 až 4 hmotn. slúži k zlepšeniu odolnosti skla proti chemikáliám. Pri prekročenítohto rozmedzia sa však značne zvýši teplota zatavovania a viskozita, takže pri zatavovaných materiáloch hrozí nebezpečie, že sa termicky poškodia. Osobitne priaznivé vlastnosti, tak vzhľadom na odolnosť proti chemikáliám, ako vzhľadom na teplom zatavovania, sa dosiahnu vnútri uvedených rozmedzí.Oxid boritý patrí rovnako k súčastiam skla, ktoré môžu uvoľňovať toxické ióny. Jeho obsah V skle je maximálne 3 hmotn. Pomocou B 203 sa nechá zlepšiť odolnosť voči chemikáliám, ale obsah tejto zložky by sa mal udržiavať V skle čo najmenší.Obsah oxidu železnatěho FeO umožňuje zatavovanie skla pomocou infračerveného žiarenia. Dvojmocné železo má byť prítomné v množstve, pri ktorom sa infračervené žiarenie v roztavovanom skle pri zatavovaní čo najviacej absorbuje a absorpcia prebieha čo najrovnomemejšie cez celú hrúbku vrstvy skla Pokiaľ je koncentrácia iónov dvojmocného železa príliš malá, tak je i absorpcia malá, čo vedie k predlženiu zatavovania. V prípade, že je koncentrácia príliš vysoká, dochádza k absorpcii žiarenia už v povrchových vrstvách. Hlbšie vrstvy sa potom musia zahrievať vedením tepla od povrchových vrstiev, čo rovnako vcdie k predĺženiu časov zatavovania. Predĺžené časy zatavovania vedú ale v dôsledku tepelného vedenia k väčšiemu termickćmu zaťaženiu materiálu, ktorý sa má zatavovať. Dobré výsledky sa dosiahnu pri obvyklých hrúbkach stien rúrok zariadenia dopytovač-odpovedač alebo ampuliek s hrúbkou steny 0,1 až l mm, keď sa transrnisia skla pri hrúbke vrstvy l mm a vlnovej dĺžke Ä 1060 nm pohybuje medzi 2 až 20 . To zodpovedá prípadu, kedy koncentrácia oxidu železnatćho FeO je 2,7 až 4,1 . Čím menšia je hrúbka steny skla, ktore sa má zatavovať, tým silnejšia má byť absorpcia a s ňou spojený a preto vyšší obsah oxidu železnatćho FeO. Ked sa pri zatavovaní skla pridá železo vo forme oxidu železitého Fe 203, je možné pri vhodnom vedení zatavovania konštatovať, že sa dostatočné množstvo Fe/III/ redukuje Fe/II/, aby sa udržali uvedene podiely oxidu železnatćho v skle. Ale všetok obsah železa,počítané ako Fe 2 O 3 oxid železitý, by vzhľadom na rozklad,nemal prevýšiť 7 hmotn.Takto vyrobene sklo je vúiľadom na extrémne znížený obsah toxických zložiek fyziologicky bezchybné a je vynikajúcim spôsobom znášane tkanivami. Má dobrú stabilitu,takže sa môže spracovávať bez problémov na rúrky na zariadení preťahovania rúrok. V dôsledku ich taviteľnosti infračerveným žiarením sa výbome hodia na šetme a rýchle zapuzdrenie zariadenia dopytovač-odpovedač a iných implantovateľných materiálov ako materiál na ampulky na p 1 nenie citlivých materiálov.Sklá uvádzané v tabuľke 1 (údaje o zložení v hmotn. na báze oxidov) boli roztavené z obvyklých materiálov skiel. Ďalej bola uvedená teplota spracovania Va, čo znamená, že ide o teplom, pri ktorej má sklo viskoziru 104 dPas. Pre demonštrovanie menšieho teplotného zaťaženia sa zo skla č. l vyrobí na jednej strane (na dne) uzatvorená rúrka zariadenia dopytovač-odpovedač s vonkq ším priemerom 2,1 mm a hrúbkou steny 0,25 mm. Pre porovnanie bolo použité sklo rovnakých rozmerov až dosiaľ používané na zatavovanie zariadenia dopytovač-odpovedač. Rúrky boli pred uzatvorením na jednej strane vybavené termočlánkom, ktorý bol umiestnený 10 mm pod plánovaným miestom zatavenia. Pripojovacie drôty boli vyvedené dnomsmerom von. Rúrky boli teraz umiestnené 20 mm nad dnom do ohniska fokusovaněho infračerveného žiarenia(výkon infračervenćho žiariča - 110 W) prípadne do stredu žeravej špirály (priemer špirály 7 mm, výkon ll 0 W). Čas potrebný na zatavenie a maximálna teplota nameraná na tennočlánku sú uvedené v tabuľke 2.Ďalej sú uvedené aj príklady zahŕňajúce tiež medzné hodnoty.(20 3,2 3,0 3,23 oxidy alkalických kovov celkom 15,71 16,0 15,71 o 3,24 2,5 2,65 C 30 5,05 4,8 4,58 Bao 2 ,OO 1,9 1,0 D Alzos 4,00 3,6 4,0 D 520 1,00 0,9 0,50 so 3,90 3,4 4,10 e celkom, počítuné ak e 203 4,22 3.8 5,56 V (C) BSD § 50 1000 Tabuľka 2 ćas zatavovania 1 max poznámkaporovnávanie sklo - 15 oc po so sešte 21 mm zabavúnio ohrev špirály Iklo Č. 1 13 s E 0 C porovnávncie skla o s 150Ďalšie príklady zahŕňajúc aj nedzná hodnotyl. Sklo znesiteľnć pre telesné tkanivo, v y z n a č uj úc e s a tý m, že obsahuje počítanć na báze oxidov 65 až 68 hmotn. oxidu kremičitého,12 až 14 hmotn. oxidu sodnćho,2,5 až 4 hmotn. oxidu draselného 15 až 17 hmotn. celkového obsahu oxidov alkalických kovov,2 až 3 hmotn. oxidu horečnatého,4,2 až 5,5 hmotn. oxidu vápenatého,3 až 4 hmotn. oxidu hlinitého, SK 278853 B 62,7 až 4,1 hmotn. oxidu železnatćho,pričom všetok obsah železa, počítané ako oxid žclczitý, robí maximálne 7 hmotn.2. Sklo znesiteľné pre telesné tkanivo podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým,žeďalej obsahuje až do 3 hmotn. oxidu lítneho,až do 2 hmotn. oxidu bárnatćho,až do l hmotn. oxidu boritćho.3. Použitie skla znesiteľnćho pre telesné tkanivo podľa nároku 1 alebo 2 na výrobu implantovateľných kapsúl alebo ampuliek, uzatvárateľných infračerveným žiarením.

MPK / Značky

MPK: C03C 3/087, C03C 4/00

Značky: použitie, tělesně, znesiteľné, tkanivo

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-278853-sklo-znesitelne-pre-telesne-tkanivo-a-jeho-pouzitie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Sklo znesiteľné pre telesné tkanivo a jeho použitie</a>

Podobne patenty