具有封存于電紡納米纖維內的活性劑的指示裝置的制作方法

專利名稱：：具有封存于電紡納米纖維內的活性劑的指示裝置的制作方法
技術領域：
：本發明提供一種用于判斷抗微生物(antimicrobial,抗菌)處理過程功效的指示裝置(indicatordevice),特別是關于一種具有封存于電紡納米纖維(electrospimnanofiber)內的活性劑的指示裝置。
背景技術：
：在保健產業中，經常需要判斷抗微生物(antimicrobial)處理過程的功效，在本發明中，"抗微生物處理過程"包含但并非僅指手部及機器的洗凈、殺菌、消毒、去污、去活性以及衛生處理等過程。通常判斷上述各類過程的功效是通過使用生物指示計、化學指示計或者兩者并用，傳統上前述指示計包含(1)活性劑如生物樣本(舉例而言，自生物源取得的酵素，生物有機體或兩者并用)，或者使用對特定化學作用產生色變的化學藥劑；以及(2)承載基底(如裝載系統)以裝載上述活性劑。通常活性劑的色變可用以指示上述抗微生物處理過程的功效；可選擇地，要評鑒處理效率可通過散布活性劑與其作用，或將處理過程的副產品放入試劑(舉例而言，如培養基質)中。在抗微生物處理過程中，由于活性劑曝露于使用在抗微生物處理過中的液體或氣體下，上述活性劑有可能自承載基底上被分離(舉例而言，被"洗去")。因此會造成指示計操作不當，進而降低指示計的準確度，或者得到完全錯誤的結果，更甚者，上述被分離的活性劑會對受消毒物品造成二度污染。本發明因此提出一種具有封存于電紡納米纖維(electrospunnanofiber)內的活性劑的指示裝置，以防止活性劑自承載基底上被分離。
發明內容本發明提供一種用以判斷抗微生物(antimicrobial)處理過程的功效的指示裝置，上述指示裝置包含(a)至少一種活性劑；(b)至少一個封存組件用以封存上述至少一種活性劑，上述封存組件至少包括下列之一一種聚合物(polymer)、一種高分子聚合物(polymerblend)與一種聚合物和塑化劑的混合物；以及(c)——禾中承載基底(carriersubstrate)。本發明的目的在于提供一種包含封存于電紡納米纖維(electrospimnanofiber)內的活性劑的指示裝置。本發明的另一目的在于提供一種可避免活性劑自承載基底上被分離的指示裝置。本發明的又一目的，是提供一種指示裝置，其允許在活性劑與抗微生物處理過程采用化學藥劑或與化學藥劑相接觸，并且不危害到上述活性劑、承載基底或受處理物體的完整性。本發明的又一目的，是提供一種指示裝置，其適于執行抗微生物處理過程中對流程的確認、表示、偵測以及相仿的動作。本發明的又一目的，是提供一種指示裝置，其適合于抗微生物處理過程后，用來中和抗微生物用化學藥劑。關于本發明的其它目的與優點，參照附圖與權利要求，并且閱讀下列的優選實施例后將更清楚地被了解。圖l:制造電紡納米纖維的裝置的概要圖；圖2:制造電紡納米纖維的裝置。具體實施方式以下結合附圖詳細說明本發明，但不限定本發明的實施范圍。本發明將配合其優選實施例與附圖詳述于下，應理解為本發明中所有的優選實施例僅為例示之用，因此除文中的優選實施例外，本發明亦可廣泛地應用在其它實施例中。且本發明并不受限于任何實施例，應以隨附的權利要求及其同等領域而定。其中，圖1是裝置10的概要圖，上述裝置是用以制造電紡納米纖維(electrospunnanofibers)，電紡納米纖維通過塑料擠壓成形(extrusionofplastic)的方式可成為織品或織墊，也可在此成形物中，加入前述至少一種活性劑，此外據此成形物所制成的織品或織墊其中也含有上述的活性劑。大體而言，裝置10包含高壓電源20、電極22、毛細管30與集電極(collectorelectrode)70。高壓電源20用以產生具有低電流且電壓范圍介于5kV至20kV的電源，電極22連接至上述高壓電壓源20，且伸入毛細管30中。填滿聚合物溶劑40于上述毛細管30中，在本發明的優選實施例中，上述聚合物溶劑40包括聚合物以及用來溶合此聚合物的溶媒，關于聚合物溶劑的詳細說明容后再提。此外，也可使用融化的聚合物來取代上述聚合物溶劑40。集電極70最好采用金屬板狀、屏狀或柵狀的形式，且集電極70被連接至地線。另一種電極的配置方式，可使得自毛細管30聚合物放電之前、同步或之后產生等離子體于氣體中或惰性氣體中或兩者中。此種電極的配置方式已知是根據電極的種類與其近接，并且應用介電材料以達到最小化或消除弧光(arc)，或者絲狀放電(filamentarydischargecurrent)。電極的結構包括介電質阻障方文電(dielectricbarrierdischarge)如電阻能障方文電(resistivebarrierdischarge)與中空/微中空陰極放電(hollow/microhollowcathodedischarge);毛細等離子體電極(capillaryplasmaelectrode)與陰極界限層(cathodeboundarylayer);電磁離子注入(electromagneticionimplantation)如微波產生等離子體；大氣等離子體噴射(atmosphericplasmajet)以及氮氣離子注入(nitrogengasionimplantation)。若將等離子體生成結合至電紡過程中，施于其上的電壓可有一至三種不同強度。裝設承載基底60靠近集電極70，于本發明的優選實施例中，上述承載基底60裝設于集電極70的上方。上述承載基底60用以承載于其上生成的電紡納米纖維，其詳細運作情形容后再述。上述承載基底60若為剛性多孔或非多孔的材料則優選，其詳細描述容后再述。于本發明的優選實施例中，上述承載基底60用來阻絕于抗微生物(antimicrobial)處理過程中產生或使用的熱、液態化學藥劑以及氣態化學藥品。應可理解的是，上述承載基底60也可使用電紡納米纖維制成的織墊，根據此電紡納米纖維的厚度與耐久性而調整。圖2實質上表示電紡裝置100，非導熱支撐結構110用以懸吊毛細管30于承載基底質60與集電極70的上方。上述毛細管30通過支撐構件120連接至支撐結構110，其中上述承載基底60和/或集電極70相對于毛細管30而言是可移動的。因此，聚合物纖維將可被放置于承載基底60上的任意位置，應可理解的是上述支撐結構110可安裝復數個(即，多個)毛細管30。電紡的過程可概述如下，于上述毛細管30中填滿聚合物溶劑40，接著將電極22置入聚合物溶劑40中以提升聚合物溶劑40至較高電位。應可理解的是，當電極22置入、連接或接觸金屬毛細管的外壁時，其仍可提升聚合物溶劑40的電位。位于毛細管30內的聚合物溶劑40上的空氣壓力是由氣泵所控制，如此，聚合物溶劑40的穩定液滴(stabledr叩)會懸浮于毛細管30的頂端。應可理解的是，毛細管30內的聚合物溶劑40具有有效粘性，故不需氣泵即可維持其表面張力。位于毛細管30頂端的聚合物溶劑40液滴形變成圓錐狀，此即為泰勒錐(Taylorcone)35。當聚合物溶劑40表面的電力(electricalforce)克服其表面張力時，于是發生電紡過程，且會造成聚合物溶劑40受電液體噴射(electricallychargedliquidjet)自毛細管30噴出，隨著噴射出的聚合物纖維50延展與干燥，放射狀的電力將使其持續地展開，故會形成一展開部份52。通過電力，能加以導向或加速受電聚合物纖維，上述聚合物纖維將以片狀或其它幾何形狀沉積于承載基底60上。在聚合物自毛細管30噴射至承載基底60的過程中，加入聚合物內的溶劑將完全蒸發。所形成的聚合物纖維具有納米尺寸直徑(即納米纖維)，通常界于40至2000納米間，而較低的電壓可形成較薄的聚合物纖維，這是由于將聚合物溶劑40自毛細管30內拉出的力量較小的緣故。應可理解的是，根據活性劑量的多寡與溶劑的溶解度，活性劑可置于納米纖維之外，或包含于其中。更多關于電紡過程的敘述，可由Nanotechnology7(1996)，第216至233頁，由DarrellH.Reneker與IksooChun所撰寫標題為「NanometreDiameterFibresofPolymer,ProducedbyElectrospinning」的文章；以及JournalofElectrostatics35(1995)，第155至160頁，由JayeshDoshi與DarrellH.Reneker所撰寫標題為「ElectrospinningProcessandApplicationsofElectrospunFibers」的文章，特別于此引用此兩篇文章作為參考之用。本發明的指示裝置可提供廣泛的應用于各種領域中，包括但并非僅指，如含有抗微生物與抗菌功效的程序、肌膚屏障適用檢測(adequateskinbarrierdetection)、手部清潔的后段清洗功效(post-washingefficacyforhandwashing).食品安全的前段與后段程序以及工業清潔功效。前述各種程序可能會利用熱、液態化學藥劑以及氣態化學藥品，通常會通過某些自動化或手動的器械來完成抗微生物處理程序，上述器械包含但并非僅指，如洗凈器、消毒器、重處理器以及高壓蒸氣滅菌器。下列所列舉的實施例，作為實施例之用并非用以限縮本發明。本發明的指示裝置可作為生物指示計、化學指示計、清潔指示計以及用于感染控制措施的偵測指示計。生物指示計是用以檢驗食物接觸面、醫療器材消毒、高壓滅菌以及殺菌程序；化學指示計是用以偵測醫療重處理環境的使用稀釋或殘留化學藥劑(如戊二醛、過氧化物)；清潔指示計是用于清潔程序后偵測表面上殘留化學藥劑，以及用以在自動清潔器與室內清潔環境中評估一定的影響；用于感染控制措施的偵測指示計是關于手術臺的前置作業，以及術前或術后的感染控制。根據本發明的優選實施例，前述的電紡方法與裝置是用以噴出液態聚合物纖維，其中具有至少一種活性劑以產生納米纖維不織布或納米纖維墊，更好地，每一獨立納米纖維皆具有接近均勻分布的活性劑。一種指示裝置，上述裝置是根據本發明的優選實施例，其中大致包含活性劑、一種封存組件以及承載基底。上述活性劑包含，但并非僅指生物制劑、化學制劑、物理媒介以及上述各項的組合。其中生物制劑包含但并非僅指孢子型細菌(如Bacillusspeciesspore)、真菌孢子(如黑曲菌[Aspergillusniger』)、分枝桿菌以及蛋白病毒(如yeastPrP)。其中化學制劑包含但并非僅指無機染料(如氧化鐵、氧化錳以及硫酸銅)，其具有光致變色和/或熱致變色和/或電化致變色等特性；有機染料(如四唑、硫以及硫酸鉛)，其具有光致變色和/或熱致變色和/或電化致變色等特性；比色劑(如食品著色用胡蘿卜素、oxonol染料、偶氮化合物、氮雜化合物(aza-compounds).硝基化合物、亞硝基化合物、羰基、琨系化合物以及蔥醌)；螢光劑(如視紫紅『rhodopsin』)；磷光劑；化學發光劑(如螢光素『luciferin』)；生物染料(如結晶紫『crystalviolet』)；氧化還原染料；用以偵測金屬離子的冠醚。關于染料與顏料的詳細說明和完整清單可于HemrichZollinger于VCHVerlagsgesellschaftmbH:Weinheim，Germany,1987出版的著作「ColorChemistry:Syntheses,PropertiesandApplicationsofOrganicDyesandPigments」中找至廿。應可理解的是，本發明的另一實施例，是提供一種適合于抗微生物處理過程后的指示裝置，對抗并中和(如過氧化氫醇『catalase』)微生物用化學藥劑。上述的指示裝置被放置于遠離該作用環境，并且于處理過程后接近該抗微生物化學劑以將其中和。上述抗微生物化學劑包含但并非僅指氯與氯化合物(如次氯酸鹽、三氯沙、酚醛酸系、氯胍)、過氧化物(如過氧化氫、mono-ordi-percarboxylicacids、mon叩ersulfate)、醇類(如異丙醇、乙醇類)、酚類復合物、碘化合物(如聚乙烯吡咯烷酮碘)、陽離子表面活性劑(如季氨鹽化合物)、陰離子與非離子表面活性劑、食物與工業級防腐劑(如己二烯酸、苯甲酸衍生物、具有殺蟲功效的油)以及上述各項的組合。此外，抗微生物化學劑也可能包含在納米乳化(如NanoBioCorp.的Nanostat、Envirosystems的Ecotrue)型態下活性提升的抗微生物劑，這類納米乳化劑的制造是通過類似的油性/水性乳化劑、表面活性劑以及酚醛酸系(PCMX)。關于抗微生物化合物的清單，可于SeymourBlock所著書名為「Disinfection，Sterilization,andPreservation」的第三版至第五版中找到，特將此書引于此作為參考之用。上述物理媒介包含但并非僅指聚合物、非聚合物、支持系統、可偵測處理過程參數的標記、微電極材料、電化感測材料、納米碳管、射頻辨識巻標(RFIDtags)。上述物理媒介是提供一裝置，以確保對抗微生物處理過程的效力的多種程度做出適當地分別，和/或對具有復數階段的抗微生物處理過程，加以判斷處理的進程。根據本發明的又一實施例，存在于納米碳管內的物理媒介可用于抗微生物處理過程后，中和所使用的抗微生物化學劑，特別是能產生等離子體氣體場或電場的物理媒介，或者是可穩定自由基殘留物(如過氧化氫、氫氧基、臭氧)的物理媒介。當物理媒介應用于此種實施例時，上述的指示裝置被放置于遠離該作用環境，并且于處理過程后接近該抗微生物化學劑以將其中和。應可理解的是，聚合物沉積經過適當地安排可作為容納、保護或封存微型金屬與其它固態材料，上述微型金屬與固態材料功能在輪詢(interrogated)或實時下作為媒介、信號傳送或信號詢答系統，以量測、指示或紀錄關鍵參數。此外，聚合物纖維內含微機電系統(MEMS;Micro-Electro-MechanicalSystems)組件，上述微機電系統組件可作為一微數組(microairays)以篩選出微生物的樣本。如前所述，不同種類活性劑的組合也可能被使用。舉例而言，一個指示裝置中可能兼具物理媒介與化學制劑兩者，于抗微生物處理過程中上述物理媒介會破裂，以散布化學制劑至作用環境。在此考量下，物理媒介具承受對壓力、熱或時間的特性，以延長散布時間至經過預設的時間或預設的階段，避免于過早的時間或階段就使化學制劑接觸處理用化學藥品。前述的封存組件是用以封存至少一種活性劑，以減少被"洗去"的狀況，并且也可控制活性劑與處理用化學藥劑間的反應。優選地，上述封存組件內包含一種生物上與化學上顯示惰性的原料，與上述承載基底間保有一受控制的粘著強度，并且具對于抗微生物處理過程中的處理用化學藥劑而言有滲透性。根據本發明的優選實施例，上述封裝組件選自一群組包含(但并非用以限定)聚合物、高分子聚合物(polymerblend)以及聚合物與塑化劑的混合物。上述聚合物包含通過聚合反應所得的任何固態或液態高分子聚合物、或經由"干燥組件"(dryingcomponent)所產生的聚合物、虛擬聚合物(pseudopolymer)以及其它類似之物。上述干燥組件包括去除水的溶劑(如丙酮)、用以吸收/吸附溶劑的化學劑(如聚葡萄胺糖"chitosan"、聚丙烯酸酯)、聚合劑/塑化劑(如氧化劑)、由裝置電極所產生的熱能或電能(如等離子體氣體)或者電紡聚合物內物理媒介的活化(如電流驅動聚合物、超導金屬、微機電系統)。舉例而言(并非用以限制)，上述聚合物或高分子聚合物包含下列一或多項的組合聚己內酯多元醇(polycaprolactone;生物可降解聚合物)；pluronicacid(聚醚酸);具有高吸水性的Tecophilic族、脂族(aliphatic)、ThermedicsPolymerProducts的Tec叩hilic聚醚為主的熱塑聚胺酯，上述聚醚為主的熱塑聚胺酯運用特殊配方使其所吸收平衡含水率(equilibriumwatercontents)均達千樹脂150%的重量；具有高抗水性的Tecoflex族、脂族、ThermedicsPolymerProducts的Tecoflex聚醚為主的熱塑聚胺酯；不溶水的聚合物凝膠，包含但并非僅指咯酮的共聚合物(co-polymersofpolyvinylpyrolidone)、聚丙烯酰胺(polyacrylamide)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)、交聯聚丙烯酸酉旨(cross-linkedpolyacrylates)以及聚乙烯亞胺(polyethyleneimine)等相似物；聚合物樹脂，包含但并非僅指B.F.Goodrich的Carb叩ol;纖維聚合物，包含但并非僅指乙基纖維素(ethylcellulose);生物導出聚合物，包含但并非僅指膠原(collagen)、多元醇醛類(polyhydroxy-aldehydes)以及酮類(ketones;如葡萄糖、半乳糖)；縮氨酸(血清蛋白)；以及蟲膠。具有鹵素(如氯)活性接合部位的聚合物，舉例而言Vanson-Halosource的聚苯乙烯乙內酰脲(Hal叩ure)、Aegis的季胺(MicrobanShield)、此外丙烯酸酯、烯烴也可用于此用。上述封存組件也包含用來液化聚合物或高分子聚合物的溶劑，舉例而言(并非用以限制)，上述溶劑選自下列包含水(&0)、四氫呋喃(tet:rahydrofuran;THF)、乙醇(ethanol;EtOH)、丙酮、異丙醇以及上述各項的組合。與前述有機溶劑相異的另一種選擇是離子液體，如BASFCorporation的A^methylimidazole，離子液體本身即具有聚合與形成聚合物織墊的效果，據此可排除使用前述溶劑的需求。應可理解的是，所選用的溶劑不應該使封存于聚合物內的活性劑鈍化(inactivate)。例如，下列組合適用于孢子封存的聚合物與溶劑，包含但并非僅指(1)聚己內酯與丙酮;(2)pluronicacid與乙醇；(3)Tecoflex與四氫呋喃(tetrahydrafLiran(THF));(4)血清蛋白(albumin)與水；(5)氮光胺(N-halaminepolymers)與二甲基亞楓(dimethylsulfoxide)。詳細說明請見2001年9月25日Worleyetal.的美國專利第6，294，185號，其標題為"MonomericandPolymericCyclicAmineandN-HalamineCompounds."。上述活性劑也可直接混合于封存組件中，或者沉積活性劑于承載基底之上，而后再以封存組件將的密封。舉例而言，通常表面的高度感染與污染可透過具有活性劑的裝置加以有效/指示，如對熱敏感的標示器或抗干燥有機體(非致病性)。如前所述，承載基底建議為剛性多孔或非多孔的材料。舉例而言(并非用以限制)，上述承載基底種類包含塑料薄板或薄膜、鐵氟龍涂料、織布或不織布纖維(如棉、布以及植物導出纖維素)、紙、鋁箔以及不銹鋼。此外，上述承載基底也可能自聚合物溶劑形成，成為電紡己液化聚合物的最終結果。并且在電紡過程中，受電聚合物的沉積于承載基底底盤或篩網上，也可耦合一熱導性或非熱導性等離子體沉積程序于上述沉積物，進而提升上述承載基底上聚合物的均勻性與接合強度。本發明中所述的生物指示器，其中包含如前所述封存于電紡納米纖維內的孢子。舉例而言(并非用以限制)可能封存于電紡納米纖維的孢子如下，具有染色體指示的基因改造過的桿菌菌種(如脂肪嗜熱芽孢桿菌"stearothermophilus")、外來基因(如螢火蟲的螢光素基因)。上述外來基因于孢子形成階段(sporulationcascade)并未表現出來，但會于孢子發芽階段(germinationcascade)呈現出。上述外來基因并非呈現于孢子中，而是于孢子發芽階段呈現，而此狀況己經被多種可用快速偵測系統所測得。如同前述，清潔指示裝置可用于偵測清潔過程后的表面殘留。封存活性劑于封存組件中，并且維持此狀態直至清潔程序對上述活性劑產生作用，根據本發明的優選實施例，上述活性劑在生物、化學與物理降解(degradation)過程中是抗化學變化的；在封裝組件中是可溶的(如聚合物化合物)；以及在暴露于清潔過程中所用的化學藥劑之下時，可提供比色變化的反應。舉例而言(并非用以限制)，用于清潔指示裝置的活性劑可選自下列群組但并非僅限于此水溶性染料(如酚紅(phenolred)、甲基藍(methyleneblue)以及偶氮化合物(Azocompounds)等酸堿指示染料)以及螢光標記(fluorescentmarker)。本發明也可進一步應用為手術屏障臺的抗微生物織品，以及抗微生物傳遞媒介(antimicrobialdeliveryagent),下列為以實施例形式的詳細說明。考量作為抗微生物傳遞媒介，抗微生物劑將被用為活性劑，以封存于封存組件之中，以便將來慢慢地釋放至作用表面上。舉例而言，封存除生物制劑(biocide;包含但并非僅指氯胍(chlorhexidine)、三氯沙(triclosan))，以便直接施加于肌膚表面。上述實施例允許在生物負荷(bioburden)減少/控制作用中抗微生物劑"緩慢地釋放"，例如手術前生物負荷減低的準備，或對于傷口或外科切口(如導管置放處)的生物負荷控制。依照本發明的擇一實施例，上述指示裝置可能包含復數層封存組件。舉例而言，第一層封存組件包覆第二層封存組件，其中第二層封存組件中封存活性劑。選用上述復數層封存組件是用以提供一種指示計，此指示計是針對酵素、酸堿值或其它清潔化學程序指針的功效/適性。舉例而言，第一層封存組件中包含第一聚合物，而第二層封存組件中包含封存染料混合物的不溶性聚合物，在清潔過程中第一層封存組件會被移除，接著釋放上述第二層封存組件，而封存于第二層封存組件中的活性劑產生色變以提供對此清潔過程功效的指示。應可理解的是，上述封存組件(如聚合物)也可用于判斷抗微生物處理過程的功效。在此考量下，當使用復數層的封存組件至承載基底時，每一層對上述承載基底都有不同的粘合強度，或封存組件具有連續層，或者聚合物或高分子聚合物的濃度會級數調整以提供對各種不同功效的分級。舉例而言，聚合物溶液包含親水性與斥水性聚合物，而在高液體流量處理過程中，可以將斥水性聚合物的濃度調高于親水性聚合物的濃度以最小化被"洗去"的問題。其中為使上述溶液到達平衡(即適合的濃度)，以提供足夠的穿透力來活化處理程序，優選的比例為，70%的斥水性聚合物(如Tecoflex)以及30%的親水性聚合物(如pluronicacid)。下列將以實施例的方式對本發明做更詳細說明實施例l:生物指示裝置封存組件67%Tecoflex聚胺酯與水溶性聚合物(33^pluronicacid)活性劑脂肪嗜熱芽孢桿菌ATCC12980承載基底聚合物織墊在實施例l中的納米纖維生物指示裝置(BI)，是根據前述的電紡程序所制成，將其與現今商業上可用的紙制生物指示裝置相比較，傳統式生物指示裝置由于自動液體沖洗裝置內的水，會造成大約50%的指示有機體完全流失，在此考量下，孢子將包含于聚胺酯高分子聚合物與水溶性聚合物中，上述納米生物指示裝置將被切斷，分成兩個各為3cm2的樣本，其中每一樣本中大約含2.35x107(7.37logjCFU(菌落形成單位)的脂肪嗜熱芽孢桿菌ATCC12980。為了仿真在液體為主的自動重處理系統內于處理過程中可能產生的"洗去"的狀況，將樣本放入裝有10毫升去離子水(deionizedwater)的試管中均勻搖晃5次，以仿真攪動而造成指示有機體被移除的作用，每次皆須均勻搖晃3秒鐘。對于聚合物保留受測微生物的功效作多次地觀察，并檢視結果中的再現性(reproducibility),總體而言，每一樣本的五次過后總洗去量為2.5及2.9x103CFU(0.01%)，各次間的洗去量差距非常低僅介于1.6至9.3x102CFU。此外，與初次沖洗的洗去量相比，隨后數次沖洗的洗去量無疑地遠低于初次沖洗的洗去量，初次沖洗的洗去量介于7.5至9.3x102CFU，而五次沖洗后的洗去量減至1.2至1.6x102CFU。如結果所示，聚合物生物指示裝置以可留住99.99%的受測有機物，相較于傳統商用生物指示裝置僅能留住50%相比，聚合物生物指示裝置遠遠勝出。在另一試驗中，用以研究活性劑穿透上述納米纖維生物指示裝置與鈍化受測微生物的能力。樣本的準備如前所述，加入攝氏5(TC的0.2^過醋酸(peraceticacid)/促進劑溶液(即STERIS20SterilantConcentrate)于試管內分別反應IO、40、80與120秒，將樣本移出，以0.048%硫代硫酸鈉中和，上述聚合物樣本會溶解于低濃度非抑菌THF溶液中，并且量化殘留的受測微生物，于Trypticsoybroth培養基中連續稀釋，平均放置稀釋液到倒有胰蛋白大豆瓊脂(TrypticSoyAgar)培養基的培養盤上。根據實驗結果，上述活性劑將被容許穿透聚合物，以接觸并消滅受測微生物，作用10秒可減少0.78loglQ而作用120秒明顯減少5.8logu)，根據前述的滅菌率，假設若作用超過120秒則生物指示裝置內所有受測微生物將全數被鈍化。納米纖維生物指示裝置與傳統生物指示裝置比較起來，具有多種有益的特點。如納米纖維生物指示裝置是耐久的；液態抗微生物處理化學藥劑可穿透納米纖維生物指示裝置；納米纖維生物指示裝置不會與用以偵測受測微生物存在的定性媒介(qualitativemedium)起作用；納米纖維生物指示裝置具有內壁強度(wallstrength)允許孢子繼續生長；孢子被洗去的狀況，由于環繞于孢子外的納米纖維結構而減到最低；對于洗去測試的正確性，由于孢子均勻分布于納米纖維的上而顯著地提升；電紡過程提供無菌的環境，而無需額外的已清潔的空間；當納米纖維被制成后，無須經過干燥步驟即可立即使用；納米纖維生物指示裝置不需特殊的包裝；并且由于孢子封存于納米纖維當中，故不須添加任何限制以延長生物指示裝置的販售期(shelflife)。實施例2:化學指示裝置<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>承載基底聚合物織墊化學指示裝置包含可對被氧化化學物產生色變的化學藥劑(即結晶紫)，當前述氧化物加入抗微生物處理化學藥劑(即STERIS20sterilant)、包括含有緩沖液的促進劑包裝內的0.2%過醋酸、防腐劑以及螯合劑(chelatingagent),會產生顏色改變。上述化學指示裝置的原色是深紫色，當加入的STERIS20sterilant超過1500mg/L時，其顏色會變為白色。應可理解的是，也可封存其它染料/色素于封存組件中，用以辨別抗微生物處理過程中的其它參數，包含但并非僅指，時間以及溫度。實施例3:清潔指示裝置<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>不銹鋼試料(coupon)實施例3所提的清潔指示裝置，自動清潔系統利用高壓噴灑清潔劑以穿透并移除臟污、垃圾及污染物，上述清潔指示裝置是用以測試其功效。于實施例3中，清潔指示裝置接觸水超過30秒后，會自原色黃色變為深藍色。實施例4:手術臺屏障抗微生物封存組件67%Tecoflex聚胺酯與一水溶性聚合物(33%pluronicacid)活性劑氯胍(CHG)于乙醇中濃度范圍0.5%至1%為了測試氯胍聚合物的功效，使用培養盤擴散法(diskdiffusionmethod)于StaphylococcusaureusATCC6538與EscherichiacoliATCC25922lawnplates。為了準備每一微生物的培養盤，在預先準備好的倒有胰蛋白大豆瓊脂(TrypticSoyAgar)培養基的培養盤的表面上平均分布0.1毫升的細菌，以形成一"整區(lawn)"。分別使用濃度0.25%、0.5%以及1.0%的氯胍配合Tecoflex電紡成抗微生物聚合物織墊，裁切每一種濃度的聚合物織墊成兩片直徑為0.5至1.0英吋的圓盤，于每一細菌培養盤中心放置一片聚合物織墊圓盤，上述培養盤將放置于攝氏37。C下的環境七天，以測定聚合物織墊圓盤的抑菌范圍或微生物覆蓋范圍(直徑單位為毫米)，這是用以仿真抗微生物織品鈍化肌膚上微生物的持續力。根據實驗結果，StaphylococcusaureusATCC6538組，使用0.25%、0.50%以及1.0%的氯胍以相同濃度七天，相對的功效如下，自中心區域算起有20毫米、25毫米以及25毫米的區域有效；而EscherichiacoliATCC25922組，自中心區域算起有11毫米、23毫米以及28毫米的區域有效。據此結果，顯示出氯胍聚合物具足夠的抗微生物效力，并且散失量可達最'也可持續穩定地于七天內釋放氯胍以維持區域的抗微生物效力。其中實施例4的納米纖維，提供了良好的屏障使得換氣時內部環境不會遭受外部微生物的侵襲。此外，活性劑的釋放可為局部的并且能持續足夠的時間，據此能使大量的活性劑與微生物接觸，避免微生物增殖的狀況。當手術的過程中或當侵入性治療(如插管)時，上述納米纖維能然可與肌膚或創口保持接觸，適量的散布活性劑于外科切口或插管入口。在另一優選實施例中，上述納米纖維是可生物分解的。根據已知技術，造成外科手術臺上的感染的最大因素為術后感染(post-surgicalinfections)。為了減低此類感染的風險，而使用抗微生物化學藥劑(如氯胍)或聚乙烯吡咯烷酮碘(PVP-I)。但是某些觀察卻顯示，僅有極少數的抗微生物化學藥劑可對付微生物(microbes),這是由于僅表面滲入而沒有真正到達微生物(如細菌)于肌膚上所生存的區域。對熟悉此領域技藝者，本發明雖以優選實例闡明如上，然其并非用以限定本發明的精神。舉例而言，本發明前述的納米纖維可排列成條形碼型態，或其它可由機器讀取的型態，在不脫離本發明的精神與范圍內所作的修改與類似的配置，均應包含在下述的權利要求內，此范圍應覆蓋所有類似修改與類似結構，且應做最寬廣的詮釋。權利要求1.一種用于判斷抗微生物處理過程功效的指示裝置，其特征在于該指示裝置包含至少一種活性劑；至少一種封存組件，用以封存上述至少一種活性劑，其中該封存組件包括以下至少其中之一聚合物、高分子聚合物以及聚合物與塑化劑的混合物；以及一種承載基底。2.如權利要求1的指示裝置，其特征在于該活性劑選自生物制劑、化學制劑、物理媒介及其組合所組成的組群。3.如權利要求2的指示裝置，其特征在于該生物制劑選自孢子型細菌、真菌孢子、分枝桿菌以及蛋白病毒所組成的組群。4.如權利要求2的指示裝置，其特征在于該化學制劑選自具有光致變色、熱致變色和/或電化致變色特性的無機染料、具有光致變色、熱致變色和/或電化致變色特性的有機染料、比色劑、螢光劑、磷光劑、化學發光劑、生物染料、氧化還原染料、用以偵測金屬離子的冠醚及其組合所組成的組群。5.如權利要求4的指示裝置，其特征在于該無機染料選自氧化鐵、氧化錳以及硫酸銅所組成的組群。6.如權利要求4的指示裝置，其特征在于該有機染料選自四唑、硫以及硫酸鉛所組成的組群。7.如權利要求4的指示裝置，其特征在于該比色劑選自食品著色用胡蘿卜素、(Dxonc)l染料、偶氮化合物、氮雜化合物、硝基化合物、亞硝基化合物、羰基、琨系化合物以及蔥醌化合物所組成的組群。8.如權利要求2的指示裝置，其特征在于該活性劑因暴露于處理化學物品中而產生比色變化。9.如權利要求8的指示裝置，其特征在于該活性劑選自水溶性染料以及螢光標記所組成的組群。10.如權利要求9的指示裝置，其特征在于該水溶性染料為酸堿指示染料。11.如權利要求10的指示裝置，其特征在于該酸堿指示染料選自酚紅、甲基藍以及偶氮化合物所組成的組群。12.如權利要求2的指示裝置，其特征在于該物理媒介選自聚合物、非聚合物、支持系統、可偵測處理過程參數的標記、微電極材料、電化感測材料、納米碳管、射頻辨識巻標及其組合所組成的組群。13.如權利要求l的指示裝置，其特征在于該指示裝置還包含物理媒介與化學制劑；其中該物理媒介在該抗微生物處理過程中的某一時間點將會破裂，以散布該化學制劑于作用環境中。14.如權利要求l的指示裝置，其特征在于該封存組件包含下列至少其中之一不溶水的聚合物凝膠、聚合物樹脂、纖維聚合物、生物導出聚合物、縮氨酸、蟲膠、具有活性接合部位的聚合物；該活性接合部位可讓至少鹵素、季胺、丙烯酸酯、烯烴及其組合與該聚合物活性接合。15.如權利要求14的指示裝置，其特征在于該封存組件用以封存下列至少其中之一微型金屬、固態物質以及微機電系統。16.如權利要求14的指示裝置，其特征在于該聚合物凝膠選自咯酮的共聚合物、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、交聯聚丙烯酸酯以及聚乙烯亞胺所組成的組群。17.如權利要求1的指示裝置，其特征在于該聚合物樹脂為Carb叩ol。18.如權利要求l的指示裝置，其特征在于該纖維聚合物為乙基纖維素。19.如權利要求l的指示裝置，其特征在于該生物導出聚合物選自膠原、多元醇醛類以及酮類所組成的組群。20.如權利要求l的指示裝置，其特征在于該封存組件包含下列至少其中之一聚己內酯、pluronic酸、Tec(3philic聚醚為主的熱塑聚胺酯、Tecoflex聚醚為主的熱塑聚胺酯、不溶水的聚合物凝膠、聚合物樹脂、纖維聚合物、血清蛋白以及氮光胺。21.如權利要求l的指示裝置，其特征在于該封存組件包含溶劑。22.如權利要求21的指示裝置，其特征在于該溶劑選自四氫呋喃、乙醇、丙酮、異丙醇、水、離子液體、二甲基亞砜以及上述各項的組合所組成的組群。23.如權利要求l的指示裝置，其特征在于該承載基底為剛性多孔或非多孔的材料。24.如權利要求23的指示裝置，其特征在于該承載基底選自不繡鋼、織布、不織布、玻璃以及塑料所組成的組群。25.如權利要求l的指示裝置，其特征在于該指示裝置包括第一封存組件以及第二封存組件，該第一封存組件覆蓋該第二封存組件，其中該第二封存組件用以封存該至少一種活性劑。26.如權利要求25的指示裝置，其特征在于該第一封存組件為聚合物，該第二封存組件為不可溶聚合物，以及該至少一種活性劑為混合染料。27.如權利要求l的指示裝置，其特征在于該至少一種活性劑為抗微生物制劑。28.如權利要求27的指示裝置，其特征在于該至少一種活性劑為除生物制劑。29.如權利要求28的指示裝置，其特征在于該除生物制劑選自氯胍、三氯沙、酚醛酸系以及聚乙烯吡咯烷酮碘所組成的組群。30.—種用以中和抗微生物化學劑的指示裝置，其特征在于該指示裝置包含至少一種活性劑，用以中和該抗微生物化學劑；至少一種封存組件，用以封存該至少一種活性劑，其中該封存組件包括以下其中之一聚合物、高分子聚合物以及聚合物與塑化劑的混合物；以及承載基底；其中該指示裝置放置于遠離該作用環境，并且于處理過程后接近該抗微生物化學劑以將其中和。全文摘要本發明提供了一種用于判斷抗微生物(antimicrobial)處理過程功效的指示裝置(indicatordevice)，上述指示裝置包含一種活性劑(activeagent)，封存于一封存組件中(encapsulationcomponent)，上述封存組件以電紡納米纖維(electrospunnanofiber)的形式存在為佳，上述封存組件更包含聚合物。文檔編號C12M1/34GK101233223SQ200580041784公開日2008年7月30日申請日期2005年9月9日優先權日2004年10月14日發明者丹尼爾·J·史密斯,古羅德·E·麥克當諾,安東尼·費歐瑞洛申請人:史戴瑞思股份有限公司