通过在密封的容器灭菌后应用屏障涂层制造试验样品容器的方法
【专利说明】通过在密封的容器灭菌后应用屏障涂层制造试验样品容器 的方法
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2012年10月31日提交的、序列号为61/720, 512的美国临时申请的 利益和优先权，其内容在此通过引用并入，如同全部被列举在本文。 发明领域
[0003] 本发明涉及用于制造特别地适合于培养生物样品的容器的方法。
[0004] 发曰月背景
[0005]用于血液和其他生物样品的收集或培养的瓶子在本领域是已知的。参见例如美国 专利号 4, 945, 060、5, 094, 955、5, 860, 329、4, 827, 944、5, 000, 804、7, 211，430 及美国专利 申请公布 2005/0037165。
[0006] 样品培养瓶或容器典型地包含顶部空间气体成分以促进生物体的复原 (recovery)。血液培养容器由适宜的气体不渗透的材料制成以确保在瓶子的顶部空间内的 气体成分的完整性在瓶子的全部贮存期内被维持。对于典型的分析，贯穿其寿命，容器应当 理想地保持视觉上光学透射的，典型地透明的，以允许以下中的一种或更多种：（i)容器的 内容物的手工或电子观察，（ii)当使用容器时测量灌装面，（iii)在培养或生长之后对内 容物的视觉观察，及（iv)容器中的检测微生物生长的内部传感器的读数。
[0007] 若干类型的血液培养瓶已经被使用，其限制气体扩散进入或离开瓶子。一种类型 是具有弹性体密封的玻璃小瓶。该玻璃小瓶自身提供气体屏障。然而，如果玻璃小瓶掉落 其可能破碎，使使用者暴露于玻璃碎片及潜在地生物学有害物质。此外，玻璃制造的特性可 在玻璃中留下无法察觉的微观裂纹，其在小瓶内的微生物生长的压力下可导致瓶子破裂， 且再次暴露于生物有害物质。
[0008] 第二种类型的血液培养瓶是多层塑料小瓶。参见例如美国专利号6, 123, 211和美 国专利公布2005/0037165。该多层塑料小瓶由两种塑料材料制造，每种用作不同的功能。 例如，小瓶的内层和外层可由聚碳酸酯生产，其提供产品使用所需的强度和硬度。同样地， 聚碳酸酯可经受在制造期间产品的用于高压处理所需的较高的温度且保持透明。然而，聚 碳酸酯不提供足够的气体屏障。中间材料层可由尼龙制造，其提供需要的气体屏障。尼龙 单独地不具有经受在血液培养瓶制造期间所需的高压处理温度的必要的硬度和强度，因为 如果暴露于水分或被高压处理，其将不保持透明。多层塑料小瓶提供超过玻璃小瓶的优势。 然而，多层塑料小瓶用相对复杂的制造方法生产且小瓶因此相对地昂贵。
[0009] 最近，采用高压处理或瓶子灭菌过程以提供必要的清洁度/无菌性的单层塑料瓶 子已经被提出。参见例如美国专利公开号2011/0081714,其内容在此通过引用并入，如同全 部被列举在本文。
[0010] 尽管有以上所述，仍然存在对成本效益好的试验样品容器和制造方法的需求。
[0011] 发明实施方案概沐
[0012] 本发明的实施方案涉及在应用外部气体屏障涂层之前将试验样品容器灭菌的方 法。
[0013] 一些实施方案涉及制造/生产培养容器的方法。该方法包括：（a)将比色传感器材 料引入具有聚合材料的单个单片层的模制的容器主体中，所述容器主体具有带有底部及并 入容器主体的具有肩部和颈部的上部的、向上延伸的壁的容器形状；(b)将生长介质引入 所述容器主体；（c)在真空下将气体或气体混合物引入所述容器主体以在所述容器主体的 上部界定顶部空间气体；（d)将塞子附接到具有所述传感器材料的所述容器主体的颈部； (e)用所述塞子将所述容器主体密封，并且所述生长介质和所述顶部空间气体封闭在其中； 然后（f)将密封的容器灭菌；然后（g)将气体屏障涂层应用于灭菌的容器主体的外部以便 使所述密封的容器具有在约0. 00001至约0. 1之间的氧气透过率（立方厘米/天/大气压 空气/容器），以由此界定无需涂覆后高压处理的随时可用且贮存稳定的培养容器。
[0014] 应用气体屏障涂层的步骤可被执行以覆盖容器主体的全部外表面。该应用步骤可 被执行以覆盖容器主体的外表面的大部分（例如>60%的表面区域）。
[0015] 气体屏障涂层可以是液体的、气体的或液体和气体的形式。气体屏障涂层可以是 在单步骤中应用的单涂层或以多层应用的单涂层。气体屏障涂层可以包含在单步骤中应用 的多涂层或在多步骤/层中应用的多涂层。
[0016] 应用气体屏障涂层的步骤可通过以下中的一种或更多种来执行：（i)用液体涂层 溶液喷射密封的容器主体；（ii)使密封的容器主体浸没在液体涂层溶液中；（iii)浇涂或 幕涂；（iv)流化床涂覆；和/或（v)使用光分解方法将蒸汽沉积到容器表面上。如本领域 技术人员已知的其他涂层方法可被使用。
[0017] 应用步骤可包括固化容器主体上的涂层溶液以形成粘附到该容器主体的外表面 的薄的透明涂膜。
[0018] 涂覆步骤可在固化之后被重复以应用第二屏障涂层。
[0019] 涂层溶液可以是水溶液、或基于有机溶剂的、或无溶剂的。
[0020] 涂层可以是液体或气体的形式。其可以是单组分涂层或双组分系统。
[0021] 固化可以基于热、UV、IR、辐射或加压空气或气体、或试剂反应、或其组合。附接的 涂膜可以是来自涂层溶液的化学上未改变的材料、或在涂层应用过程中通过将两部分混合 到一起而原位产生的材料、或在固化过程中产生的材料、或通过蒸汽沉积的材料。
[0022] 在容器表面上形成的透明膜可包含有机天然产物例如聚氨酯（PU)、环氧树脂类 (EPOXY)、聚偏二氯乙烯（PVDC)、聚乙烯醇（PV0H)、聚酰胺（PA)、聚丙烯腈（PAN)、聚酯、聚羟 基乙酸（PGA)、聚乳酸（PLA)、苯氧基树脂（Phenoxy)、或有机盐、纳米复合材料、或金属氧化 物例如氧化铝、或二氧化硅。在容器表面上形成的透明膜可以是上述材料或共聚物的变型。
[0023] 聚合材料可包括聚碳酸酯（PC)或环烯烃共聚物（C0C)和/或其他聚烯烃例如聚 丙烯（PP)或聚乙烯（PE)、或聚酯例如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)、或聚酰胺（尼龙）。
[0024] 方法可包括，在应用步骤之前且灭菌步骤之后，用等离子体、火焰或酒精擦拭来处 理灭菌的容器主体。
[0025] 方法可包括，在应用步骤之前和灭菌步骤之后，用底漆（primer)或其他附着促进 材料来处理灭菌的容器主体。
[0026] 方法可包括，在应用气体屏障涂层之后，应用面漆。
[0027] 方法可包括，在应用气体屏障涂层之后，应用面漆以提供下述特性中的至少一个： (i)抑制或阻止气体屏障涂层与空气中的水分具有直接接触；（ii)促进气体屏障涂层的机 械性能例如耐磨性，或（ii)另外改善气体屏障性能。
[0028] 应用的气体涂层是具有约1-1000微米之间的厚度的透明膜，或具有10-1000微米 之间的厚度的蒸汽沉积层。
[0029] 在一些特定的实施方案中，应用气体涂层的步骤可以使用包含聚醚胺的水溶液来 执行。其他涂层可被使用。
[0030] 在特定的实施方案中，应用气体屏障涂层的步骤可以使用基于聚环氧的树脂和/ 或基于聚胺的树脂来执行。其他涂层可被使用。
[0031] 方法可另外包括在引入步骤之前将内涂层应用到容器主体的内表面上。
[0032] 容器主体底部可以基本上是平的。
[0033] 比色传感器材料可包括液体乳胶有机娃（Liquid Emulsion Silicone) (LES)。
[0034] 塞子可包括外部的附接部件。方法可另外包括在应用步骤期间使用附接部件悬挂 密封的容器，以由此暴露容器主体以允许涂层材料包覆整个容器主体。
[0035] 培养容器可以是用于在血液样品中培养微生物（microbe)的血液样品容器。
[0036] 应用气体屏障涂层的步骤可以被执行以界定具有单层气体屏障涂层的、具有约 0. 00001和0. 1 (立方厘米/容器/天/大气压空气）之间的氧气透过率的密封的容器。
[0037] 应用气体屏障涂层的步骤可以被执行以界定具有双层气体屏障涂层的、具有约 0. 001至约0. 01 (立方厘米/容器/天/大气压空气）之间的氧气透过率的密封的容器。
[0038] -些实施方案涉及（排空的）血液培养样品容器，其包括：(a)长形的模制的单片 单层聚合物的容器主体，该容器主体具有向上延伸的、具有约〇. 5至5_之间的壁厚的视觉 上透射的壁；(b)在所述容器主体中的比色传感器；（c)在所述容器主体中的生物体生长介 质；（d)可密封地附接于所述容器的弹性体塞子；及（e)在所述密封的容器主体上的薄的视 觉上透射的气体屏障涂层。在运输时所述气体屏障涂层是非灭菌的，且在界定的贮存期期 间，具有气体屏障涂层的所述密封的容器具有平均约〇. 〇〇1和〇. 01 (cc/容器/天/大气压 空气）之间的氧气透过率。
[0039] 在一些特定的实施方案中，单层聚合物的壁厚可以是约1.5mm(标称的）。气体 屏障涂层可以依赖于使用的材料，且可以是例如在约2微米至约1000纳米之间，例如在约 2-10微米之间、在约10-50微米之间、或在约50-100微米之间，或对于另外的实施例，在约 10-50纳米之间、在约50-200纳米之间、在约200-500纳米之间、及在5