DE10064096B4 - A method for permanent hydrophilization of a contact lens surface and coated silicone contact lens - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Oberflächenvergütung einer
Kontaktlinse, insbesondere Silikon-Kontaktlinse, mit einer Schicht aus
diamantartigem Kohlenstoff (DLC), gekennzeichnet durch die Schritte
a)
Behandeln der Kontaktlinsenoberfläche in einem reduzierenden,
eine Kohlenstoffquelle enthaltenden Plasma und
b) Nachbehandeln
der Kontaktlinsenoberfläche
in einem oxidierenden, sauerstoffhaltigen Plasma.Method for surface treatment of a contact lens, in particular silicone contact lens, with a layer of diamond-like carbon (DLC), characterized by the steps
a) treating the contact lens surface in a reducing plasma containing a carbon source and
b) post-treatment of the contact lens surface in an oxidizing, oxygen-containing plasma.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dauerstabilen Hydrophilisierung einer Kontaktlinsenoberfläche sowie eine Silikon-Kontaktlinse mit einer derart stabilisierten hydrophilisierten Oberfläche.The The invention relates to a process for permanently stable hydrophilization a contact lens surface as well a silicone contact lens with such stabilized hydrophilized Surface.
Silikon-Kontaktlinsen, z. B. aus Polydimethylsiloxan, haben gegenüber anderen Kontaktlinsenmaterialien, wie etwa Polymethylmethacrylat oder dgl., den Vorteil einer besonders hohen Sauerstoffdurchlässigkeit, was eine aerobe Glykolyse im Hornhautepithel gewährleistet, ohne dass es dabei zu einer Hypoxie kommen kann. Der die Sauerstoffdurchlässigkeit angebende DK-Wert kann 300 weit überschreiten. Unter dem DK-Wert versteht sich das Produkt von Diffusionskoeffizient und Löslichkeitskonstante von Sauerstoff im Polymer.Silicone contact lenses z. B. polydimethylsiloxane have, compared to other contact lens materials, such as polymethylmethacrylate or the like, has the advantage of being particularly high oxygen permeability, what ensures aerobic glycolysis in the corneal epithelium without it can lead to hypoxia. The oxygen permeability stated DK value can exceed 300 far. The DK value is the product of the diffusion coefficient and solubility constant of oxygen in the polymer.
Ferner besitzen Silikonkontaktlinsen eine überragende Bioverträglichkeit, sodass auch bei lang andauerndem Tragen der Kontaktlinse Hornhautreizungen kaum vorkommen. Die Verformung von Silikonkontaktlinsen beim Tragen ist gering. Ferner sind sie ziemlich resistent gegen die Anlagerung von Bakterien.Further silicone contact lenses have outstanding biocompatibility, so that even with prolonged wearing the contact lens corneal irritation hardly happen. The deformation of silicone contact lenses when worn is low. Furthermore, they are quite resistant to attachment of bacteria.
Nachteilig bei Silikon-Kontaktlinsen ist, dass deren Basismaterial per se eine ausserordentlich stark hydrophobe Oberfläche hat und es zur Tröpfchenbildung der Tränenflüssigkeit kommt. Die Linse kann sich bei mangelhafter Benetzung auf der Hornhaut festsaugen, sodass sie nur noch mit Schwierigkeiten abgenommen werden kann. Die hydrophobe Oberfläche kann schnell eintrüben und ist im Übrigen schwer zu pflegen.adversely with silicone contact lenses is that their base material per se a has exceptionally strong hydrophobic surface and it drips the tear fluid comes. The lens may become defective on the cornea Suck so that they are removed only with difficulty can. The hydrophobic surface can cloud quickly and by the way hard to maintain.
Silikon-Kontaktlinsen werden üblicherweise im Formgussverfahren hergestellt. Hierbei wird das zunächst noch flüssige Ausgangsmaterial in einen der späteren Linse entsprechend grossen Topf gegeben, der eine der Augenkrümmung angepasste konkave Bodenfläche aufweist. Nach Zugabe der Reaktionspartner wird ein Stempel aufgesetzt, welcher die innere, der Augenoberfläche zugewandte Krümmung definiert (Kontaktlinsen-Rückfläche). Durch die Verwendung verschiedener Formwerkzeuge mit unterschiedlich gekrümmten Böden und Stempeln mit unterschiedlich gekrümmten konvexen und konkaven Formen lassen sich auf diese Weise Kontaktlinsen mit unterschiedlichen Linsenstärken und unterschiedlichen Augenkrümmungen herstellen. Auf diese Weise sind alle beliebigen Kontaktlinsen je nach Bedarf herstellbar. Nach der Formung und Auspolymerisation/Vulkanisation der Kontaktlinsen werden diese mit Tetrahydrofuran (THF) entfernt. Dieses THF muss nach der Entformung extrahiert werden. Danach wird die Linse in wässriger Lösung im Ultraschall gewaschen und anschließend getrocknet.Silicone contact lenses become common produced by casting. This is still the first liquid Starting material in one of the later Lens corresponding to large pot given the one adapted to the curvature of the eye concave bottom surface having. After addition of the reactants, a stamp is placed, which defines the inner curvature facing the ocular surface (Contact lens rear surface). By the use of different molds with different curved floors and Stamping with differently curved convex and concave Shapes can be made in this way contact lenses with different lens powers and different eye curvatures produce. In this way, any contact lenses are ever can be produced as needed. After molding and polymerization / vulcanization The contact lenses are removed with tetrahydrofuran (THF). This THF must be extracted after demolding. After that will the lens in watery solution washed by ultrasound and then dried.
Da die so erhaltene Kontaktlinse äusserst hydrophobe Oberflächen hat, muss sie hydrophilisiert werden, um sie überhaupt tragen zu können.There the contact lens thus obtained extremely hydrophobic surfaces has to be hydrophilized to be able to carry it at all.
So ist es beispielsweise bekannt Silikonkautschuklinsen mittels eines Tauchverfahrens zu beschichten. So ist z. B. von der Firma SurModics Inc., ein Verfahren zur Photocopolymerisation von Oberflächen, von Filmen und Membranen und zur Hydrophilierung von u. a. Silikon-Kontaktlinsen bekannt, wie sie in den WO 9734935 A1 sowie WO 9716544 A1 beschrieben sind.So For example, it is known silicone rubber lenses by means of a Dipping process to coat. So z. B. from the company SurModics Inc., a process for the photocopolymerization of surfaces, of films and membranes and for the hydrophilization of u. a. Silicone contact lenses known, as described in WO 9734935 A1 and WO 9716544 A1 are.
Des
weiteren ist das sogenannte Hydromer-Tauchverfahren bekannt. Dabei
werden mittels Beschichtungen mit Hydrogelpolymeren Oberflächen gleitfähig und
teilweise antimikrobiell modifiziert (
Auch die chemische Modifizierung von Oberflächen mittels Gasbeflammung, Koronaentladung oder Plasmaanregung ist bekannt.Also the chemical modification of surfaces by gas flaming, Corona discharge or plasma excitation is known.
Aus
der
Weiter ist in dem Abstract CA-Nr. 69-80551 (Abstract zu Carbon 1968, 6(3), S. 283 bis 295) bereits die Chemisorption von O2 nach einem Entgasen einer Diamantoberfläche bei 900 bis 950°, was jedoch für Kontaklinsenmaterialien unvermeidlich zur Zerstörung führt.Furthermore, in the abstract CA no. 69-80551 (Abstract to Carbon 1968, 6 (3), pp. 283 to 295) already the chemisorption of O 2 after degassing a diamond surface at 900 to 950 °, but this inevitably leads to destruction of contact lens materials.
Hausinterne Versuche, eine Silikon-Kontaktlinse mit einer hydrophilen Beschichtung zu versehen, insbesondere durch Plasmapolymerisation mit HMDS/HMDS-O(HMDS = Hexamethylendisilazan und HMDS-O = Hexamethylendisiloxan) ergaben Linsen, die entweder optisch nicht zufriedenstellend oder nicht lagerstabil waren. Eine Plasmabehandlung mit Sauerstoff oder Edelgasen allein führte zwar zu kurzzeitig hydrophilen Kontaktlinsen, die jedoch ihre guten Benetzungseigenschaften innerhalb weniger Tage, spätestens nach vier Wochen Lagerung, um mehr als 70% wieder verloren.In-house attempts to provide a silicone contact lens with a hydrophilic coating, ins particular by plasma polymerization with HMDS / HMDS-O (HMDS = hexamethylene disilazane and HMDS-O = hexamethylene disiloxane) gave lenses that were either optically unsatisfactory or not storage stable. Although a plasma treatment with oxygen or noble gases alone led to short-term hydrophilic contact lenses, but lost their good wetting properties within a few days, at the latest after four weeks of storage by more than 70%.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, welches für eine dauerhaft haltbare Hydrophilität der Kontaktlinsenoberfläche sorgt. Darüber hinaus soll das Verfahren die Sauerstoffdurchlässigkeit der Linse nicht oder nur geringfügig behindern. Die so erhaltenen Linsen sollen auch einen hohen Tragekomfort aufweisen und über lange Zeit durchgehend getragen werden können.task The invention is therefore to provide a method which is durable durable hydrophilicity the contact lens surface provides. About that In addition, the method should not or the oxygen permeability of the lens only slightly hinder. The lenses thus obtained are also a high wearing comfort exhibit and over can be worn continuously for a long time.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Oberflächenvergütung einer Kontaktlinse, insbesondere einer Silikon-Kontaktlinse, mit einer Schicht aus diamantartigem Kohlenstoff (DLC) vorgeschlagen, welches die Schritte umfasst:
- a) Behandeln der Kontaktlinsenoberfläche in einem reduzierenden, einen Kohlenstoff liefernden Agens enthaltenden Plasma und
- b) Nachbehandeln der Kontaktlinsenoberfläche in einem oxidierenden, sauerstoffhaltigen Plasma.
- a) treating the contact lens surface in a reducing plasma containing a carbon-providing agent and
- b) post-treatment of the contact lens surface in an oxidizing, oxygen-containing plasma.
Die resultierende Kontaktlinse ist über Monate hinweg dauerhaft hydrophil, zeigt eine hohe Sauerstoffdurchlässigkeit und weist darüber hinaus auch eine gegenüber mechanischen Einwirkungen widerstandsfähige Oberfläche auf.The resulting contact lens is over Permanently hydrophilic for months, shows a high oxygen permeability and points over it also one opposite mechanical impact resistant surface on.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Sauerstoffdurchlässigkeit der Linsen so wenig behindert wird, dass selbst die hohe Sauerstoffdurchlässigkeit von Silikon-Kontaktlinsen nicht beeinträchtigt wird.Surprisingly was found that with the method according to the invention, the oxygen permeability The lenses are so little hindered that even the high oxygen permeability of silicone contact lenses is not affected.
Ausser für Silikon-Kontaktlinsen ist dieses Beschichtungsverfahren auch für flexibel harte Kontaktlinsen aus anderen Polymermaterialien verwendbar, wie etwa duroplastische Werkstoffe. Auch diese Linsen verfügen häufig über nur schwach benetzbare Linsenoberflächen, sodass auch dort eine Hydrophilisierung notwendig ist. Gerade weil bei diesen anderen Kontaktmaterialien die Sauerstoffdurchlässigkeit nicht so hohe Werte erreicht wie bei Silikonmaterial, aber dennoch für den Gasaustausch auf der Corneaoberfläche wichtig ist, muss besonders darauf geachtet werden, dass die hydrophilisierende Beschichtung die Sauerstoffdurchlässigkeit nicht beeinträchtigt.Except for silicone contact lenses This coating process is also suitable for flexible hard contact lenses of other polymeric materials, such as thermosets Materials. These lenses also often have only slightly wettable Lens surfaces, so that a hydrophilization is necessary there too. Especially because in these other contact materials, the oxygen permeability not as high as silicone materials, but still for the Gas exchange on the corneal surface is important, especially Care should be taken that the hydrophilizing coating the oxygen permeability not impaired.
In dem ersten Schritt a) wird eine Plasmapolymerschicht aufgelagert, die ein Nano-Diamant-Cluster mit flexibler Kette ausbildet. In dem zweiten Schritt b) wird die so erhaltene DLC-Schicht oxidierend nachbehandelt, wodurch die Benetzbarkeit der Kontaktlinsenoberfläche dauerhaft verbessert wird.In in the first step a) a plasma polymer layer is deposited, having a nano-diamond cluster with flexible chain training. In the second step b) becomes the so obtained DLC-layer oxidized aftertreated, whereby the wettability the contact lens surface permanently improved.
Als im erfindungsgemäßen Verfahren Kohlenstoff liefernde Agentien können alle Kohlenstoff enthaltenden Quellen verwendet werden, die unter den angewendeten reduzierenden Bedingungen im Plasma Nano-Diamant-Cluster ausbilden, wie beispielsweise CO, CO2 und insbesonders Kohlenwasserstoffe. Die Kohlenwasserstoffe können aliphatisch und/oder aromatisch sein.When in the process according to the invention Carbon supplying agents can all sources containing carbon are used under the applied reducing conditions in the plasma nano-diamond cluster form such as CO, CO2 and especially hydrocarbons. The hydrocarbons can be aliphatic and / or aromatic.
Vorzugsweise werden jedoch aliphatische Kohlenwasserstoffe verwendet, wobei kurzkettige Kohlenwasserstoffe wie Methan und/oder Acetylen besonders bevorzugt sind. Es hat sich ebenfalls als vorteilhaft erwiesen dem in Schritt a) verwendeten Plasma zusätzlich H2 oder/und Edelgase, vorzugsweise Argon zuzusetzen.Preferably However, aliphatic hydrocarbons are used, with short-chain Hydrocarbons such as methane and / or acetylene are particularly preferred are. It has also proved to be advantageous in step a) additionally used plasma H2 or / and noble gases, preferably argon.
Das in Schritt b) verwendete Plasmagas kann, zusätzlich zum Sauerstoff, ebenfalls Kohlenwasserstoffe oder/und Edelgase enthalten, wobei der Einfachheit halber und um den apparativen Aufwand zu reduzieren, es bevorzugt ist die gleichen Gase wie in Schritt a) zu verwenden.The Plasma gas used in step b) can also be used in addition to oxygen Contain hydrocarbons and / or noble gases, with simplicity Half and to reduce the expenditure on equipment, it prefers the same gases as in step a) are to be used.
Die optischen Eigenschaften der Schicht werden besonders gut, wenn die zur Anregung des Plasmas verwendete Energie in Schritt a) größer ist als in Schritt b) oder/und der Schritt a) länger durchgeführt wird als Schritt b).The optical properties of the layer become particularly good when the energy used to excite the plasma in step a) is greater than in step b) or / and the step a) is performed longer as step b).
Um die Kontaktlinse beidseitig zu vergüten, besteht die Möglichkeit, dass in einer ersten Folge der Schritte a) und b) die eine Kontaktlinsenseite vergütet wird, dann die Kontaktlinse umgedreht und sodann in einer zweiten Folge der Schritte a) und b) die zweite Seite der Kontaktlinse vergütet wird.In order to compensate the contact lens on both sides, there is the possibility that in a first sequence of steps a) and b) the one contact lens side is tempered, then the contact lens is turned over and then into a second sequence of steps a) and b) the second side of the contact lens is tempered.
Alternativ besteht die Möglichkeit, zunächst beide Seiten der Kontaktlinse nacheinander gemäss Schritt a) zu behandeln, und dann beide Seiten nacheinander gemäß Schritt b).alternative it is possible, first treat both sides of the contact lens successively according to step a), and then both sides in succession according to step b).
Eine besonders gute Sauerstoffdurchlässigkeit wird üblicherweise mit einer Schicht von nur 5 bis 50 nm Dicke, vorzugsweise 10 bis 30 nm Dicke erhalten. Es sind jedoch auch dickere Schichten möglich ohne die Sauerstoffdurchlässigkeit merklich zu behindern.A particularly good oxygen permeability becomes common with a layer of only 5 to 50 nm thickness, preferably 10 to 30 nm thickness obtained. However, thicker layers are possible without the oxygen permeability noticeably hamper.
Es hat sich im erfindungsgemäßen Verfahren als vorteilhaft erwiesen, als Basismaterial zur Herstellung des Kontaktlinsenkörpers Materialien mit einem geringen Gehalt an Pt zu verwenden. Vorzugsweise liegt der Gehalt an Pt unter 20 ppm, insbesonders < 10 ppm, wobei Pt-Gehalte von < 5 ppm besonders bevorzugt sind. Derartige Materialien werden als, medical grade' vertrieben und sind als Silikone erhältlich.It has in the process of the invention proved to be advantageous as a base material for the production of Contact lens body To use materials with a low content of Pt. Preferably the content of Pt is below 20 ppm, in particular <10 ppm, with Pt contents of <5 ppm especially are preferred. Such materials are marketed as medical grade and are available as silicones.
Des weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen eventuelle Verunreinigungen und/oder nicht oder nicht vollständig polymerisierte niedermolekulare Komponenten aus der Linse nach Polymerisation bzw. Vulkanisation zu entfernen. Diese Entfernung erfolgt zweckmäßigerweise vor der erfindungsgemäßen DLC-Beschichtung und wird vorzugsweise mittels einer Extraktion durchgeführt. Geeignete Extraktionsmittel sind vom Fachmann leicht zu ermitteln und sind insbesonders Flüssigkeiten bzw. fluide Mischungen, in denen sich die Verunreinigungen gut lösen. Ein insbesonders für Silikonlinsen Verunreinigungen gut lösen. Ein insbesonders für Silikonlinsen geeignetes Extraktionsfluid ist Wasser und Tetrahydrofuran, die mehrstufig entweder nacheinander oder auch als Gemisch verwendet werden.Of Further, it has proved to be advantageous impurities and / or not or not completely polymerized low molecular weight components from the lens after polymerization or to remove vulcanization. This removal is expediently done before the DLC coating according to the invention and is preferably carried out by means of an extraction. suitable Extractants are easily determined by the skilled person and are especially liquids or fluid mixtures in which the contaminants dissolve well. One especially for Silicone lenses dissolve dirt well. One especially for silicone lenses suitable extraction fluid is water and tetrahydrofuran, the multistage either sequentially or used as a mixture become.
Erfindungsgemäß hat es sich als zweckmaßig erwiesen die Extraktion in einem Ultraschallbad durchzuführen. Prinzipiell sind jedoch auch andere Extraktionsverfahren wie z.B. Erwärmen und/oder Rühren der Extraktionslösung, ggf. sogar unter Rückfluss möglich.It has according to the invention to be useful proved to perform the extraction in an ultrasonic bath. in principle however, other extraction methods such as e.g. Heating and / or stir the extraction solution, possibly even under reflux possible.
Die Erfindung betrifft auch eine Kontaktlinse wie sie mit dem zuvor beschriebenen Verfahren erhalten wird.The The invention also relates to a contact lens as with the above is obtained.
Die Erfindung wird im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below in embodiments with reference to attached Drawings explained in more detail. It demonstrate:
Tabelle
1 
Die DLC-Schicht wird auf die Oberfläche von Silikonkautschuk-Kontaktlinsen vorzugsweise unter Verwendung hochreiner Ausgangskomponenten mit einem extrem geringen Katalysatorgehalt aufgebracht. Im vorliegenden Beispiel wurden die Linsen unter Verwendung von 1 Gewichtsteil Silikonkomponente B500A der Firma GE Bayer Silicones und 1 Gewichtsteil der zugehörigen Silikonkomponente B500B vermischt, und in einer Abformanlage unter Verwendung von Formwerkzeugen für eine sphärische Kontaktlinse im Bereich von +40 bis –40 dpt abgeformt. Nach der Dosierung des Flüssigsilikonkautschuks erfolgte die Vulkanisation innerhalb von 45 Minuten bei 110 °C in einem Wärmeofen. Anschließend wurden die Linsen abgekühlt und entformt.The DLC layer is on the surface silicone rubber contact lenses preferably using high-purity starting components with an extremely low catalyst content applied. In the present example, the lenses were used of 1 part by weight of silicone component B500A from GE Bayer Silicones and 1 part by weight of the associated Silicone component B500B mixed, and in a molding under Use of molds for a spherical one Contact lens molded in the range of +40 to -40 dpt. After Dosing of the liquid silicone rubber The vulcanization was carried out within 45 minutes at 110 ° C in one Heat oven. Subsequently the lenses were cooled and demoulded.
Um Verunreinigungen oder niedermolekulare Komponenten zu entfernen, folgte vorzugsweise eine mehrstufige Extraktion in Tetrahydrofuran und deionisiertem Wasser. Das so erhaltene Material ist rein aliphatisches Polydimethylsiloxan. Anschließend wurden die Linsen zur Beschichtung trocken vorbereitet.Around Remove impurities or low molecular weight components, followed preferably a multi-stage extraction in tetrahydrofuran and deionized water. The material thus obtained is purely aliphatic Polydimethylsiloxane. Subsequently the lenses were prepared dry for coating.
Zur
haftfesten hydrophilen Beschichtung der wie oben vorbehandelten
Silikonlinsen mit einer DLC-Schicht wurden diese in eine Hochfrequenzhohlkathoden-Plasmabeschichtungsanlage,
Modell PlasCon HCD der Firma PlasmaConsult GmbH gegeben. Hierzu
wurden die Silikon-Linsen manuell mittels Pinzette mit der konkaven
Fläche
nach oben auf den Probenträger
gelegt. Die Vakuumkammer der Anlage wurde verschlossen und auf 0,2
mbar evakuiert. Sodann begann die prozessgesteuerte Beschichtung
der konkaven Linsenfläche.
Hierzu wurde die Linsenoberfläche
mit Edelgas, z. B. Argon, angeregt und mit 30 Standard-cm3/min. Methanplasma unter einer Leistung
von 40 W innerhalb von 5 Minuten und einer Anregungsfrequenz von
13,56 MHz beschichtet (
Dieser zweistufige Prozess wurde nach manuellem Umdrehen der Linsen um 180° für die konvexe Linsenfläche noch einmal wiederholt.This Two-stage process was after manually turning the lenses around 180 ° for the convex lens surface repeated again.
Anschließend konnten die Linsen entnommen und in physiologischer Kochsalzlösung eingelagert werden. Die Dicke der DLC-Schicht auf der Linsenoberfläche betrug jeweils 10 bis 30 nm. Mit einer solchen Beschichtungsanlage lassen sich chargenweise maximal 100 bis 150 Kontaktlinsen pro Stunde beschichten.Then could The lenses are removed and stored in physiological saline become. The thickness of the DLC layer on the lens surface was 10 to 30 nm in each case. Leave with such a coating system batch-wise coat a maximum of 100 to 150 contact lenses per hour.
Das Plasmabeschichtungsverfahren erlaubt das Aufbringen einer gleichmäßig dicken Schicht auch auf nicht planaren bzw. kompliziert geformten Substraten, wie etwa Kontaktlinsen. Beim sogenannten "kalten Plasma" erfolgt die Ablagerung mit hohen Raten bei niedrigen Temperaturen während der Beschichtung. Die resultierende Schicht bildet bei exzellenter optischer Transparenz eine hydrophile Oberfläche, so dass die Silikon-Kontaktlinsen auch bei Raumtemperatur Langzeit-lagerfähig sind und auch mechanischen Belastungen Stand hält, wie etwa der manuellen Linsenpflege mit geeigneten Pflegemitteln. Die hohe Gasdurchlässigkeit des Silikonsubstrats wird durch die Beschichtung nicht beeinträchtigt.The plasma coating method allows the application of a uniformly thick layer even on non-planar or complicated shaped substrates, such as contact lenses. In so-called "cold plasma" deposition occurs at high rates at low temperatures during coating. The resulting layer forms a hydrophilic surface with excellent optical transparency, so that the silicone contact lenses are long-term storage even at room temperature and can withstand mechanical stresses, such as the manual lens care with suitable care products. The high gas permeability of the silicone substrate is not affected by the coating.
Die Schichtdicke beträgt 10 bis 50 nm, bevorzugt im Bereich von 25 bis 45 nm, wobei sich eine durchgehende Schichtdicke von ca. 35 nm als besonders vorteilhaft erwiesen hat nach dem Wunsch, einerseits die Oberflächenvergütung der Kontaktlinse hart und dauerhaft zu machen, andererseits aber die Sauerstoffdurchlässigkeit nicht zu beeinträchtigen.The Layer thickness is 10 to 50 nm, preferably in the range of 25 to 45 nm, wherein a continuous layer thickness of about 35 nm is particularly advantageous has proved, on the one hand, the surface finish of the To make contact lens hard and durable, on the other hand, the Oxygen permeability not to interfere.
Die erfindungsgemäß hergestellten Kontaktlinsen haben dauerhaft hydrophile Eigenschaften und sind in beliebigen wässrigen Aufbewahrungslösungen, wie etwa konservierter physiologischer Kochsalzlösung, oder üblichen Aufbewahrungslösungen für harte Kontaktlinsen Langzeit-lagerfähig. Jedoch sollten diese Lösungen keine organischen Lösungsmittelanteile besitzen, da beispielsweise Silikonlinsen darin aufquellen und die Beschichtungsstruktur belastet wird. Die erfindungsgemässen Linsen können individuell bis zu ca. 4 Wochen durchgehend getragen werden.The produced according to the invention Contact lenses have permanently hydrophilic properties and are in any aqueous Storage solutions such as preserved saline, or conventional storage solutions for hard Contact lenses long-term storable. However, these solutions should no organic solvent content have, for example, because silicone lenses swell in it and the Is loaded coating structure. The novel lenses can individually worn for up to 4 weeks.
Die erfindungsgemäß beschichteten Kontaktlinsen, insbesonders diejenigen aus Silikon, behalten ihre extreme Gasdurchlässigkeit bei besten hydrophilen Oberflächeneigenschaften, ohne die Basiseigenschaften der Linsen zu gefährden, wie deren Formstabilität, Rückprallelastizität, Reißfestigkeit, optische Transparenz sowie optische Abbildungseigenschaften. Zusätzlich macht die DLC-Schicht die Silikon-Linsen biokompatibel, ohne Neigung zu einer Corneaadsorption, hohen Ablagerungsraten von etwa Protein- und Lipidstrukturen des Tränenfilms auf der Linsenoberfläche und dgl. Im Unterschied zu sogenannten Hydrogel-Kontaktlinsen benötigen die erfindungsgemäß hergestellten Linsen nur eine geringe Menge Tränenflüssigkeit, um die Oberfläche zu benetzen. All dies bewirkt einen aussergewöhnlichen Tragekomfort, so dass die Linsen über lange Zeit dauerhaft im Auge getragen werden können.The coated according to the invention Contact lenses, especially those made of silicone, keep their extreme Gas permeability with the best hydrophilic surface properties, without jeopardizing the basic properties of the lenses, such as their dimensional stability, rebound resilience, tear resistance, optical transparency and optical imaging properties. Additional power The DLC coating makes the silicone lenses biocompatible without tilt corneal adsorption, high deposition rates of about and lipid structures of the tear film on the lens surface and the like. In contrast to so-called hydrogel contact lenses need the produced according to the invention Lenses only a small amount of tear fluid, around the surface too wet. All this causes an exceptional wearing comfort, so that the lenses over can be worn permanently for a long time.
Ein
Diagramm für
den Vergleich der Stabilität
unterschiedlicher Oberflächenbehandlungen
an Silikonkautschuklinsen ist in
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|---|---|---|---|---|
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| DE102009008271A1 (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for coating a substrate with a carbon-containing hard material by depositing in the gas phase comprises post-treating the deposited hard material layer for controlled adjustment of friction with a hydrogen and/or oxygen plasma |
| US8163358B2 (en) | 2009-02-18 | 2012-04-24 | Synergeyes, Inc. | Surface modification of contact lenses |
| WO2013078612A1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | Xi'an Jiaotong University | Diamond-like carbon |
| US9010933B2 (en) * | 2013-02-12 | 2015-04-21 | Shin-Etsu Silicones Of America, Inc. | Silicone contact lens and method for manufacturing thereof |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4100309A (en) * | 1977-08-08 | 1978-07-11 | Biosearch Medical Products, Inc. | Coated substrate having a low coefficient of friction hydrophilic coating and a method of making the same |
| US4119094A (en) * | 1977-08-08 | 1978-10-10 | Biosearch Medical Products Inc. | Coated substrate having a low coefficient of friction hydrophilic coating and a method of making the same |
| US4642267A (en) * | 1985-05-06 | 1987-02-10 | Hydromer, Inc. | Hydrophilic polymer blend |
| US4769013A (en) * | 1982-09-13 | 1988-09-06 | Hydromer, Inc. | Bio-effecting medical material and device |
| US4822359A (en) * | 1987-02-19 | 1989-04-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Intraocular lens with coated diamond-like carbon film |
| WO1997016544A1 (en) * | 1995-11-03 | 1997-05-09 | Bsi Corporation | Water soluble cross-linking agents |
| WO1997034935A1 (en) * | 1996-03-21 | 1997-09-25 | Bsi Corporation | Photoactivatable chain transfer agents |
-
2000
- 2000-12-21 DE DE2000164096 patent/DE10064096B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4100309A (en) * | 1977-08-08 | 1978-07-11 | Biosearch Medical Products, Inc. | Coated substrate having a low coefficient of friction hydrophilic coating and a method of making the same |
| US4119094A (en) * | 1977-08-08 | 1978-10-10 | Biosearch Medical Products Inc. | Coated substrate having a low coefficient of friction hydrophilic coating and a method of making the same |
| US4769013A (en) * | 1982-09-13 | 1988-09-06 | Hydromer, Inc. | Bio-effecting medical material and device |
| US4642267A (en) * | 1985-05-06 | 1987-02-10 | Hydromer, Inc. | Hydrophilic polymer blend |
| US4822359A (en) * | 1987-02-19 | 1989-04-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Intraocular lens with coated diamond-like carbon film |
| WO1997016544A1 (en) * | 1995-11-03 | 1997-05-09 | Bsi Corporation | Water soluble cross-linking agents |
| WO1997034935A1 (en) * | 1996-03-21 | 1997-09-25 | Bsi Corporation | Photoactivatable chain transfer agents |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Chemical Abstr. Nr. 69:80551 (Carbon 1968, 6(3), 283-95 * |
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