Модифікований матеріал, модифікований антимікробний матеріал, спосіб одержання модифікованого матеріалу, спосіб формування антимікробного покриття на пристрої і медичний пристрій, який призначений для використа

1. Модифицированный материал, содержащий один или несколько металлов в форме, которая имеет значительную атомную неупорядоченность, отличающийся тем, что указанный материал при контакте с веществом, являющимся для него растворителем, с повышенной интенсивностью, по сравнению с обычным для указанного материала кристаллическим состоянием, выделяет атомы, ионы, молекулы или кластеры, содержащие, по меньшей мере, один металл. 2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что металл способен выделяться в течение длительного времени. 3. Материал по п. 1, отличающийся тем, что его применяют в виде порошка или фольги. 4. Материал по п. 1, отличающийся тем, что его применяют в виде покрытия. 5. Материал по п. 3, отличающийся тем, что его подвергают обработке на холоде для создания атомной неупорядоченности. 6. Материал по п. 4, отличающийся тем, что его наносят осаждением из паровой фазы. 7. Материал по п. 6, отличающийся тем, что его наносят физическим осаждением из паровой фазы. 8. Материал по п. 7, отличающийся тем, что покрытие является композиционным покрытием, образованным, по меньшей мере, из одного металла, являющимся металлом, который будет выделяться, в матрице, содержащей атомы или молекулы другого материала первого металла, при этом атомы или молекулы другого материала создают в матрице атомную неупорядоченность. C2 (54) МОДИФІКОВАНИЙ МАТЕРІАЛ, МОДИФІКОВАНИЙ АНТИМІКРОБНИЙ МАТЕРІАЛ, СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ МОДИФІКОВАНОГО МАТЕРІАЛУ, СПОСІБ ФОРМУВАННЯ АНТИМІКРОБНОГО ПОКРИТТЯ НА ПРИСТРОЇ І МЕДИЧНИЙ ПРИСТРІЙ, ЯКИЙ ПРИЗНАЧЕНИЙ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ В КОНТАКТІ З ЕЛЕКТРОЛІТОМ НА ОСНОВІ СПИРТУ АБО ВОДИ ТА МАЄ НА СВОЇЙ ПОВЕРХНІ АНТИМІКРОБНЕ ПОКРИТТЯ 42690 17. Материал по п. 13, отличающийся тем, что его применяют в виде покрытия. 18. Материал по п. 16 или 17, отличающийся тем, что выполнен в кристаллической форме. 19. Способ получения модифицированного материала, содержащего один или несколько металлов, отличающийся тем, что создают атомную неупорядоченность в материале в условиях, которые ограничивают диффузию, так что в материале сохраняется достаточная атомная неупорядоченность, обеспечивающая выделение в растворитель атомов, ионов, молекул или кластеров, по меньшей мере, одного металла с повышенной интенсивностью, по сравнению с обычным для указанного материала кристаллическим состоянием. 20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что металл способен выделяться в течение длительного времени. 21. Способ по п. 19, отличающийся тем, что материал представляет собой порошок или фольгу одного или нескольких металлов, а атомную неупорядоченность создают обработкой порошка или фольги на холоде. 22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что порошок или фольгу обрабатывают при температуре ниже температуры рекристаллизации порошка или фольги, для сохранения атомной неупорядоченности. 23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что материал представляет собой нанокристаллический порошок. 24. Способ по п. 22, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из указанных металлов является антимикробным металлом, а материал получают в форме со значительной атомной неупорядоченностью, так что атомы, ионы, молекулы или кластеры антимикробного металла выделяются в количестве, достаточном для обеспечения локального антимикробного воздействия. 25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один металл выбирают из группы, содержащей Аg, Au, Pt, Pd, Ir, Sn, Сu, Sb, Bi и Zn или сплавы, или соединение одного или нескольких указанных металлов. 26. Способ по п. 24, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из металлов представляет собой Аg, Аu или Pd, или сплав, или соединение одного или нескольких указанных металлов. 27. Способ по п. 24, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один металл представляет собой серебро или сплав, или соединение, содержащее серебро. 28. Способ по п. 19, отличающийся тем, что покрытие формируют на подложке методом осаждения из паровой фазы в условиях, ограничивающих диффузию в процессе осаждения и ограничивающи х отжиг или рекристаллизацию после осаждения. 29. Способ по п. 28, отличающийся тем, что материал наносят физическим осаждением из паровой фазы. 30. Способ по п. 29, отличающийся тем, что материал представляет собой покрытие одного или нескольких металлов, нанесенное на подложку вакуумным испарением, распылением, магнетронным распылением или ионным осаждением. 31. Способ по п. 30, отличающийся тем, что осаждение проводят так, что величина отношения температуры подложки к температуре плавления металла или соединения осаждаемого металла составляет приблизительно менее 0,5. 32. Способ по п. 31, отличающийся тем, что величина отношения составляет приблизительно менее 0,3. 33. Способ по п. 31, отличающийся тем, что осаждение проводят так, что величина угла между направлением потока вещества и покрываемой подложкой составляет менее приблизительно 75 градусов. 34. Способ по п. 31, отличающийся тем, что осаждение проводят дуговым испарением при давлении воздуха или рабочего газа приблизительно более 0,001 Па (0,01 мТорр). 35. Способ по п. 31, отличающийся тем, что осаждение проводят испарением с рассеянием газа при давлении рабочего газа приблизительно более 3 Па (20 мТорр). 36. Способ по п. 31, отличающийся тем, что осаждение проводят распылением при давлении рабочего газа приблизительно более 10 Па (75 мТорр). 37. Способ по п. 31, отличающийся тем, что осаждение проводят магнетронным распылением при давлении рабочего газа приблизительно более 1,0 Па (10 мТорр). 38. Способ по п. 31, отличающийся тем, что осаждение проводят магнетронным распылением при давлении рабочего газа, по меньшей мере, 4 Па (30 мТорр). 39. Способ по п. 31, отличающийся тем, что нанесение проводят ионным осаждением при давлении рабочего газа приблизительно более 30 Па (200 мТорр). 40. Способ по п. 30, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из указанных металлов является антимикробным металлом, а материал получают в форме со значительной атомной неупорядоченностью, так что атомы, ионы, молекулы или кластеры антимикробного металла в течение длительного периода времени выделяются в количестве, достаточном для обеспечения локального антимикробного воздействия. 41. Способ по пп. 31, 33 или 37, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из указанных металлов является антимикробным металлом, а материал получают в форме со значительной атомной неупорядоченностью, так что атомы, ионы, молекулы или кластеры антимикробного металла в течение длительного периода времени выделяются в количестве, достаточном для обеспечения локального антимикробного воздействия. 42. Способ по п. 30, отличающийся тем, что композиционное покрытие формируют совместным, последовательным или реактивным осаждением первого металла в матрицу атомов или молекул другого материала, отличающегося от первого металла, так что в матрице создается атомная неупорядоченность. 43. Способ по п. 42, отличающийся тем, что первый металл является антимикробным металлом, а другой материал представляет собой атомы или молекулы, нанесенные реактивным осаждением 2 42690 на матрицу из атмосферы рабочего газа в процессе осаждения. 44. Способ по п. 42, отличающийся тем, что первый металл является антимикробным металлом, а другой материал представляет собой атомы или молекулы, выбранные из оксидов, нитридов, карбидов, боридов, сульфидов и галогенидов, инертного биосовместимого металла. 45. Способ по п. 28, отличающийся тем, что модифицированный материал является композиционным покрытием, которое получают совместным, последовательным или реактивным осаждением первого металла в матрицу атомов или молекул другого материала первого металла, так что в матрице создается атомная неупорядоченность. 46. Способ по п. 45, отличающийся тем, что первый металл является антимикробным металлом, а другой материал выбирают из атомов или молекул, содержащих кислород, азот, водород, бор, серу и галоген, абсорбированных или поглощенных в матрице из атмосферы рабочего газа в процессе осаждения из паровой фазы. 47. Способ по п. 45, отличающийся тем, что первый металл представляет собой серебро, а другой материал выбирают из атомов или молекул, содержащих кислород, азот, водород, бор, серу и галоген. 48. Способ по п. 46, отличающийся тем, что первый металл является антимикробным металлом, а другой материал является оксидом, нитридом, карбидом, боридом, галогенидом, сульфидом или гидридом инертного металла, выбранного из Та, Ті, Nb, V, Hf, Zn, Mo, Si и Al. 49. Способ по п. 48, отличающийся тем, что первый металл представляет собой серебро, а другой материал является оксидом Та, Ті или Nb. 50. Способ формирования антимикробного покрытия на устройстве, которое предполагается использовать в контакте с электролитом на основе спирта или воды, отличающийся тем, что наносят на поверхность устройства путем осаждения из паровой фазы покрытие, содержащее антимикробный металл, для получения тонкой пленки металла, имеющего значительную атомную неупорядоченность, так что покрытие при контакте с электролитом на основе спирта или воды выделяет в электролит на основе спирта или воды ионы, атомы, молекулы или кластеры, по меньшей мере, одного антимикробного металла в количестве, достаточном для обеспечения длительного локального антимикробного воздействия. 51. Способ по п. 50, отличающийся тем, что антимикробное воздействие достаточно для образования области угнетения больше, чем 5 мм. 52. Способ по п. 50, отличающийся тем, что нанесение осуществляют посредством физического осаждения из паровой фазы, выбранного из вакуумного испарения, распыления, магнетронного распыления или ионного осаждения, в условиях, ограничивающих диффузию в процессе осаждения и ограничивающих отжиг или рекристаллизацию после осаждения. 53. Способ по п. 52, отличающийся тем, что осаждение проводят так, что величину отношения температуры покрываемой поверхности к температуре плавления металла поддерживают на уровне приблизительно менее 0,5. 54. Способ по п. 53, отличающийся тем, что осаждение проводят так, что величина угла между направлением потока вещества и покрываемым устройством составляет менее приблизительно 75 градусов. 55. Способ по п. 53 или 54, отличающийся тем, что осаждение проводят дуговым испарением при давлении воздуха или рабочего газа приблизительно более 0,001 Па (0,01 мТорр). 56. Способ по п. 53 или 54, отличающийся тем, что осаждение проводят испарением с рассеянием газа при давлении рабочего газа приблизительно более 3 Па (20 мТорр). 57. Способ по п. 53 или 54, отличающийся тем, что осаждение проводят распылением при давлении рабочего газа приблизительно более 10 Па (75 мТорр). 58. Способ по п. 53 или 54, отличающийся тем, что осаждение проводят магнетронным распылением при давлении рабочего газа приблизительно более 1,0 Па (10 мТорр). 59. Способ по п. 53 или 54, отличающийся тем, что осаждение проводят магнетронным распылением при давлении рабочего газа, по меньшей мере, 4 Па (30 мТорр). 60. Способ по п. 53 или 54, отличающийся тем, что нанесение проводят ионным осаждением при давлении рабочего газа приблизительно более 30 Па (200 мТорр). 61. Способ по п. 53 или 54, отличающийся тем, что металл выбирают из группы, содержащей Аg, Au, Pt, Pd, Ir, Sn, Сu, Sb, Bi и Zn или их сплав, или их соединение, содержащее один или несколько указанных металлов. 62. Способ по п. 53 или 54, отличающийся тем, что металл представляет собой Аg, Au или Pd, или сплав, или соединение, содержащее один или несколько указанных металлов. 63. Способ по п. 53 или 54, отличающийся тем, что антимикробный металл является серебром или сплавом, или соединением, содержащим серебро. 64. Способ по п. 50, отличающийся тем, что покрытие является композиционным покрытием, сформированным совместным, последовательным или реактивным осаждением антимикробного металла в матрице с атомами или молекулами материала, отличного от антимикробного металла, так что атомы или молекулы другого материала создают атомную неупорядоченность в матрице. 65. Способ по п. 64, отличающийся тем, что другой материал выбирают из атомов или молекул, содержащих кислород, водород, азот, бор, серу и галоген, поглощенных или уловленных в матрице из атмосферы осаждения из паровой фазы. 66. Способ по п. 64, отличающийся тем, что антимикробный металл является серебром, причем другой материал выбирают из атомов или молекул, содержащих кислород, водород, азот, бор, серу и галоген. 67. Способ по п. 64, отличающийся тем, что другой материал является оксидом, нитридом, карбидом, боридом, сульфидом, галогенидом или гидридом инертного металла, выбранного из группы, состоящей из Та, Ті, Nb, V, Hf, Zn, Mo, Si и Al. 3 42690 68. Способ по п. 64, отличающийся тем, что антимикробный металл является серебром или сплавом, или соединением, содержащим серебро, а другой материал является оксидом Та, Ті или Nb. 69. Способ по п. 64, отличающийся тем, что антимикробный металл является серебром, причем другой материал содержит оксид серебра и, необязательно, абсорбированные или уловленные атомы или молекулы, содержащие кислород. 70. Способ по п. 52, отличающийся тем, что осаждение осуществляют в таких условия х, что отношение температуры покрываемой поверхности к температуре плавления осаждаемого металла поддерживают на уровне менее примерно 0,3. 71. Способ по п. 53 или 54, отличающийся тем, что осаждение осуществляют путем магнетронного распыления при давлении рабочего газа, превышающем приблизительно 4 Па (30 мТорр). 72. Медицинское устройство, предназначенное для использования в контакте с электролитом на основе спирта или воды, имеющее на своей поверхности антимикробное покрытие, отличающееся тем, что медицинское устройство изготовлено из структурного материала, являющегося практически биоинертным, и содержит антимикробное покрытие на поверхности медицинского устройства, которое образовано из одного или нескольких антимикробных металлов и имеющее значительную атомную неупорядоченность, так что покрытие при контакте с электролитом на основе спирта или воды выделяет в электролит на основе спирта или воды ионы, атомы, молекулы или кластеры, по меньшей мере одного антимикробного металла в количестве, достаточном для обеспечения длительного локального антимикробного воздействия. 73. Медицинское устройство по п. 72, отличающееся тем, что нанесение осуществляют путем физического осаждения из паровой фазы, выбранного из вакуумного испарения, распыления, магнетронного распыления или ионного осаждения. 74. Медицинское устройство по п. 73, отличающееся тем, что металл выбирают из группы, содержащей Аg, Au, Pt, Pd, Ir, Sn, Сu, Sb, Bi и Zn или их сплав, или и х соединение, содержащее один или несколько указанных металлов. 75. Медицинское устройство по п. 73, отличающееся тем, что металл представляет собой Аg, Аu или Pd, или сплав, или соединение, содержащее один или несколько указанных металлов. 76. Медицинское устройство по п. 72, отличающееся тем, что покрытие является композиционным покрытием, выполненным из антимикробного металла в матрице, содержащей атомы или молекулы другого материала, отличного от антимикробного металла, причем атомы или молекулы другого материала создают атомную неупорядоченность в матрице. 77. Медицинское устройство по п. 76, отличающееся тем, что другой материал является одним или несколькими из а) прореагировавших изотопов антимикробного металла или соединения металла, б) абсорбированных или уловленных атомов или молекул кислорода, азота, водорода, бора, серы и галогена и в) инертного металла. 78. Медицинское устройство по п. 76, отличающееся тем, что другой материал является одним или несколькими из а) оксидов, нитридов, гидридов, галогенидов, боридов и карбидов антимикробного или инертного металла, и б) абсорбированных или уловленных атомов или молекул, содержащих кислород, азот, водород, бор, серу и галоген. 79. Медицинское устройство по п. 76, отличающееся тем, что другой материал является оксидом, нитридом, боридом, сульфидом, галогенидом или гидридом инертного металла, выбранного из группы, состоящей из Та, Ті, Nb, V, Hf, Zn, Mo, Si и Al. 80. Медицинское устройство по п. 76, отличающееся тем, что покрытие содержит оксид серебра, металлическое серебро и, необязательно, абсорбированные или уловленные атомы или молекулы, содержащие кислород, азот, водород, бор, серу и галоген. 81. Медицинское устройство по п. 76, отличающееся тем, что покрытие содержит оксид серебра и, необязательно, абсорбированные или уловленные атомы или молекулы, содержащие кислород. 82. Медицинское устройство по п. 72, отличающееся тем, что антимикробный металл является серебром или сплавом, или соединением, содержащим серебро. 83. Медицинское устройство по п. 72, отличающееся тем, что покрытие сформировано осаждением из паровой фазы в условиях, которые ограничивают диффузию в процессе осаждения и которые ограничивают отжиг или рекристаллизацию после осаждения. 84. Медицинское устройство по п. 83, отличающееся тем, что покрытие формируют физическим осаждением из паровой фазы. 85. Медицинское устройство по п. 84, отличающееся тем, что материал является покрытием из одного или нескольких антимикробных металлов, сформированных на медицинском устройстве путем вакуумного испарения, распыления, магнетронного распыления или ионного осаждения. 86. Медицинское устройство по п. 85, отличающееся тем, что осаждение осуществляют в таких условиях, что отношение температуры медицинского устройства к температуре плавления осаждаемого металла или соединения металла поддерживается на уровне менее примерно 0,5. 87. Медицинское устройство по п. 86, отличающееся тем, что отношение поддерживают на уровне менее примерно 0,3. 88. Медицинское устройство по п. 86, отличающееся тем, что осаждение осуществляют таким образом, что угол падения потока покрытия на покрываемое медицинское устройство меньше 75°. 89. Медицинское устройство по п. 86, отличающееся тем, что осаждение осуществляют путем электродугового испарения при давлении окружающего воздуха или рабочего газа, превышающем приблизительно 0,001 Па (0,01 мТорр). 90. Медицинское устройство по п. 86, отличающееся тем, что осаждение осуществляют путем испарения с рассеянием газа при давлении рабочего газа, превышающем приблизительно 3 Па (20 мТорр). 4 42690 91. Медицинское устройство по п. 86, отличающееся тем, что осаждение осуществляют путем распыления при давлении рабочего газа, превышающем приблизительно 10 Па (75 мТорр). 92. Медицинское устройство по п. 86, отличающееся тем, что осаждение осуществляют путем магнетронного распыления при давлении рабочего газа, превышающем приблизительно 1 Па (10 мТорр). 93. Медицинское устройство по п. 86, отличающееся тем, что осаждение осуществляют путем ионного осаждения при давлении, превышающем приблизительно 30 Па (200 мТорр). 94. Медицинское устройство по п. 86, отличающееся тем, что осаждение осуществляют путем магнетронного распыления при давлении рабочего газа, превышающем приблизительно 4 Па (30 мТорр). 95. Медицинское устройство, предназначенное для использования в контакте с электролитом на основе спирта или воды, имеющее на своей поверхности антимикробное покрытие, отличающееся тем, что медицинское устройство изготовлено из структурного материала, являющегося практически биоинертным, и содержит антимикробное покрытие на поверхности медицинского устройства, которое образовано из одного или нескольких антимикробных металлов и имеет значи тельную атомную неупорядоченность, так что покрытие при контакте с электролитом на основе спирта или воды высвобождает ионы, атомы, молекулы или кластеры антимикробного металла в электролит на основе спирта или воды в количестве, достаточном для обеспечения поддерживаемого локализованного антимикробного воздействия, при этом атомная неупорядоченность обеспечивает неравномерности в топографии поверхности и неоднородности в структуре в нанометрическом масштабе и вызываемые высокими концентрациями одного или нескольких точечных дефектов в кристаллической решетке, вакансиями и линейными дефектами, включающими в себя дислокации, промежуточные атомы, аморфные области, границы зерен и субзерен, относительно нормального упорядоченного кристаллического состояния для антимикробного металла. 96. Медицинское устройство по п. 95, отличающееся тем, что атомная неупорядоченность создается в покрытии в условиях, которые ограничивают диффузию, так что в покрытии сохраняется достаточная атомная неупорядоченность, чтобы обеспечить высвобождение атомов, ионов, молекул или кластеров антимикробного металла в электролит на основе спирта или воды с повышенной скоростью относительно его нормального упорядоченного кристаллического состояния. Настоящее изобретение относится к способам модификации материалов, таких как покрытия или порошки металла, которая обеспечивает выделение с повышенной интенсивностью частиц указанного металла в течение длительного периода времени. В частности, изобретение относится к способам формирования антимикробных покрытий или порошков биосовместимого металла, которые обеспечивают постоянное выделение частиц металла при контакте с жидкостями и тканями организма. Необходимость разработки эффективного антимикробного покрытия очевидна для медиков. Врачи и хирурги, использующие медицинские устройства и приспособления, начиная с применяемых в ортопедии стержней, металлических пластин и протезов и кончая повязками, накладываемыми на раны, и мочевыми катетерами, должны постоянно принимать меры против попадания инфекции. Недорогое антимикробное покрытие могло бы также найти применение в медицинских устройствах, используемых в изделиях для ухода за здоровьем и в целях личной гигиены, а также в биомедицинском и биотехнологическом лабораторном оборудовании. Термин "медицинское устройство" в описании и формуле настоящего изобретения и охватывает все указанные изделия. Антимикробное действие металлов, таких как Аg, Аu, Рt, Pd, Ir (т.е. благородных металлов), Сu, Sn, Sb, Вi и Zn известно (см. Н.Е. Morton, Pseudomonas in Disinfection, Sterilisation and Preservation, ed. S.S. Block, Lea and Febiger, 1977, и N. Grier, Silver and Its Compounds in Disinfection, Sterilisation and Preservation, ed. S.S. Block, Lea and Febiger, 1977). Из металлов, обладающих антимикробной активностью, наиболее известным является, видимо, серебро, поскольку оно обладает необычайно высокой биоактивностью при низких концентрациях. Это явление получило название олигодинамического действия. В современной медицинской практике для предотвращения и лечения микробных инфекций используют растворимые неорганические и органические соли серебра. Хотя указанные соединения эффективны в виде растворимых солей, они не обеспечивают продолжительной защиты, т. к. происходит их потеря вследствие вымывания или комплексообразования свободных ионов серебра. Для решения этой проблемы указанные соединения необходимо возобновлять через небольшие промежутки времени. Повторное применение не всегда является практически осуществимым, особенно в тех случаях, когда применяются постоянные или имплантированные медицинские устройства. Делались попытки обеспечить медленное высвобождение ионов серебра при лечении путем получения серебросодержащих комплексных соединений, обладающих низкой растворимостью. Например, в Патенте США 2785153 с этой целью описывается белок, содержащий коллоидное серебро. Из указанных соединений обычно готовят кремы. Они не получили широкого применения в медицине, т. е. обладают ограниченной эффективностью. Интенсивность выделения серебра является очень низкой. Более того, покрытия указанных материалов имеют ограниченное применение вследствие проблем, связанных с адгезией, абразивной стойкостью и сроком годности при хранении. В антимикробных целях было предложено использовать металлические покрытия из серебра. 5 42690 См., например, публикации Dsitch et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1983, vоl. 23(3), pp. 356-359 и Mackeen et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1987, vоl. 31(1), pp. 93-99. Однако общепризнанно, что подобные покрытия сами по себе не обеспечивают необходимого уровня эффективности, поскольку диффузия ионов серебра из поверхности металла является ничтожной. Покрытия металлического серебра производятся компанией "Spire Corporation" (США) под торговым названием SPI-ARGENT. Покрытие наносят методом ионно-лучевого осаждения. С помощью теста по величине области угнетения показано, что стойкое по отношению к инфекциям покрытие не вымывается в водных растворах, подтверждая тем самым мнение, что покрытия металлического серебра не выделяют ионы серебра в достаточном для антимикробного воздействия количестве. Потерпев неудачу при попытках добиться от покрытий серебра требуемой антимикробной эффективности, другие исследователи опробовали новые активационные процессы. Одной из таких методик является электрическая активация серебряных имплантантов (см. Мarino et al., Journal of Biological Physics, 1984, vоl, 12, p. 93-98). Однако электрическая стимуляция металлического серебра не всегда осуществима на практике, в частности, у способных передвигаться пациентов. Попытки преодолеть эту проблему включают генерирование in situ электрических токов за счет гальванического действия. На устройство в виде тонких пленок наносят полоски или слои различных металлов. Если два металла, контактирующих друг с другом, помещают в проводящую электрический ток жидкость, то образуется гальваническая ячейка. Один металлический слой служит анодом, который растворяется в электролите. Второй металл играет роль катода, который запускает электрохимическую ячейку. Например, в случае чередующи хся слоев Сu и Ag, медь является анодом, выделяя ионы Сu в электролит. Серебро, как более благородный из двух металлов, служит катодом, который не ионизируется и не переходит в раствор в большом количестве. Пример подобного устройства приведен в Патенте США 4886505 (заявители - Хейнес и др.), опубликованном 12 декабря 1989. В патенте описываются покрытия двух или большего количества различных металлов, нанесенные распылением, при этом к одному из металлов прикреплен выключатель, при замыкании которого начинается выделение ионов металла. Предварительно проделанная работа показывает, что пленку, состоящую из чередующи хся слоев различных металлов, таких как серебро и медь, можно заставить растворяться в том случае, если поверхность вначале протравлена. В этом случае в процессе травления образуется сильно текстурированная поверхность (см. M. Tanemura and F. Oku yama, J. Vac. Sci. Technol., 5, 1986, pp. 2369-2372). Однако процесс создания подобных многослойных пленок требует много времени и является дорогостоящим. Электрическая активация металлических покрытий не привела к приемлемому решению про блемы. Следует отметить, что гальваническое действие возможно лишь в том случае, если имеется электролит и если существует связь между двумя металлами в виде гальванической пары. Поскольку гальваническая коррозия происходит лишь на границе двух металлов, то электрический контакт не является долговременным. Таким образом, выделение ионов металла в течение длительного периода времени является маловероятным. Кроме того, тр удно добиться гальванического действия для выделения такого металла как серебро. Как указано ранее, ионами металлов, обладающих наибольшим антимикробным воздействием, являются благородные металлы, такие как Аg, Au, Pt и Рd. Существует ли шь несколько металлов, более благородных чем указанные металлы, которые могли бы служить в качестве материалов катода для стимулирования выделения с анода таких благородных металлов, как серебро. Другой подход к активации поверхности металлического серебра заключается в использовании тепла или химических реагентов. В Патентах США (заявители - Скейлз и др.), опубликованных, соответственно, 16 октября 1984 и 7 октября 1986, описываются способы активации покрытий из серебра на эндопротезах, с целью сделать их биоразлагаемыми, путем нагревания до температуры выше 180°С или обработкой перекисью водорода. Подобные обработки ограничены материалом подложек и устройствами, которые могут быть покрыты и активированы указанным способом. Таким образом, сохраняется потребность в эффективном и недорогом антимикробном материале, обладающем следующими свойствами: - длительно выделять антимикробный агент на терапевтически активном уровне; - быть применимым для широкого круга устройств и материалов; - обладать приемлемым сроком годности при хранении; - проявлять низкую токсичность по отношению к млекопитающим. Покрытия металлов обычно получают в виде тонких пленок вакуумными методами, такими как напыление. Тонкие пленки металлов, сплавов, полупроводников и керамик широко используются в производстве электронных компонентов. Эти и подобные конечные изделия требуют, чтобы сформированные пленки обладали плотной, кристаллической структурой с минимальным уровнем дефектов. Пленки после осаждения отжигают, с целью облегчения роста зерен и рекристаллизации и получения устойчивых характеристик покрытий. Методам осаждения пленок металлов посвящены обзоры R.F. Bunshah et al., ''Deposition Technologies for Films and Cootins'', Noyes Publications N.Y., 1982, и J.A Thornton, "Influence of Apparatus Geometry and Deposition Conditions on the Structure and Topology of Thick Sputtered Coatins'', J. Vac. Sci. Technol., 1974, vol. 11(4), pp. 666-670. В Патенте США 4325776 (заявитель – Менцель), опубликованном 20 апреля 1982, описывается получение шероховатых и монокристаллических пленок определенных металлов для использования в интегральных схемах. Пленку металла получают осаждением на холодную подложку (ниже минус 90°С), так что образуется слои металла 6 42690 в аморфной фазе. Затем слой металла отпускают, нагревая подложку приблизительно до комнатной температуры. Указывается, что конечный продукт имеет зерна с большим диаметром и высокую гомогенность, что позволяет получить более высокие плотности тока и сократить количество отказов, вызванных электромиграцией. В заявке на патент ЕР 0145206 А2 описывается способ физического осаждения из паровой фазы, включающий осаждение распылением (магнетронное распыление), при котором формируется тонкопленочный материал, вследствие осаждения атомных, молекулярных или кластерообразных нейтральных частиц или ионных частиц, образовавши хся из мишени, вследствие их падения на подложку. В заявке GB 2073024A описано медицинского устройства, хир ургический имплантант, покрытый биоразрушаемым серебряным покрытием обеспечивающим локальное антимикробное действие. Серебряное покрытие можно активировать посредством абразивной обработки, например, протиранием абразивным материалом или инструментом, или термической обработки, или травлением, например, пероксидом водорода. Авторы разработали антимикробное металлическое покрытие. В противоположность бытующему мнению. они обнаружили, что можно сформировать металлическое покрытие из металла, обладающего антимикробными свойствами, путем создания неупорядоченности атомов в веществе при испарении в вакууме в условия х, ограничивающи х диффузию, т. е. при условиях, в которых неупорядоченность атомов "замораживается". Было показано, что антимикробные покрытия, полученные указанным способом, обеспечивают длительное выделение антимикробных частиц в раствор для получения антимикробного эффекта. Указанное открытие, связывающее "атомную неупорядоченность" с повышенной растворимостью, имеет широкое применение. Авторами показано, что создание атомной неупорядоченности для обеспечения растворимости можно осуществить и для других форм вещества, таких как порошки металлов. Применение изобретения выходит за рамки антимикробных металлов и охватывает любой металл, металлический сплав или металлическое соединение, в том числе полупроводники и керамические материалы, из которого необходимо в течение длительного времени выделять в раствор частицы металла. Наконец, вещества, обладающие повышенным или контролируемым растворением, находят применение в датчиках, переключателях, предохранителях, электродах и гальванических элементах. Термин "атомная неупорядоченность" в контексте настоящего изобретения обозначает присутствие в больших концентрациях точечных дефектов в кристаллической решетке, вакансий, линейных дефектов, таких как дислокации, междоузельных атомов, аморфных участков, границ зерен и субзерен и т. п. по сравнению с кристаллическим состоянием с нормальным порядком. Атомная неупорядоченность приводит к нерегулярностям в топографии поверхности и структурным неоднородностям на нанометровом уровне. Термин "кристаллическое состояние с нормальным порядком" используется в настоящем изобретении для описания кристалличности, которая присуща объемным образцам металлов, сплавам или соединениям, полученным отливкой, сваркой или ковкой. Подобные материалы обладают очень низкой концентрацией таких атомных дефектов как вакансии, границы зерен и дислокации. Термин "диффузия" в контексте настоящего изобретения означает диффузию атомов и/или молекул на поверхности или в кристаллической решетке формируемого материала. Термин "металл" или "металлы" здесь означает один или несколько металлов как в виде особо чистых металлов, сплавов или соединений, таких как оксиды, нитриды, бориды, сульфиды, галогениды или гидриды. В изобретении в широком смысле предлагается способ формирования модифицированного материала, содержащего один или два металла. Способ заключается в создании атомной неупорядоченности в материале в условиях, которые ограничивают диффузию, так что в материале сохраняется достаточная атомная неупорядоченность, обеспечивающая его способностью выделять в раствор, предпочтительно в течение длительного времени, атомы, ионы, молекулы или кластеры по крайней мере одного металла. Кластеры, как известно, представляют собой небольшие группы металлов, ионов и т.п., как это описано в публикации R.P. Andres et al., ''Ressarch Opportunities on Cluster and Cluster-Assembled Materials'', J. Mater. Res., 1989, vоl. 4(3), p. 704. Конкретные предпочтительные способы осуществления изобретения показывают, что атомная неупорядоченность может быть создана в порошках металлов или металлической фольге при холодной обработке, а также в покрытиях металлов, нанесенных методами осаждения из паровой фазы при низкой температуре подложки. В изобретении в широком смысле предлагается также модифицированный материал, включающий один или большее количество металлов в форме, которая отличается достаточно высокой атомной неупорядоченностью, так что указанный материал в контакте с растворителем, способным растворять этот материал, выделяет с повышенной интенсивностью, по сравнению с кристаллическим состоянием с нормальной упорядоченностью, преимущественно в течение длительного времени, атомы, ионы, молекулы или кластеры, содержащие по крайней мере один металл. В предпочтительном способе осуществления изобретения модифицированный материал представляет собой металлический порошок, прошедший холодную механическую обработку или прессование, с целью создания или сохранения атомной неупорядоченности. Термин "металлический порошок" в контексте настоящего изобретения обозначает частицы металла с широким интервалом размеров частиц, начиная от нанокристаллических порошков и кончая чешуйками металла. Термин "холодная обработка" в данном описании указывает на то, что материал подвергают такой механической обработке, как помол, дробление, ковка, растирание в ступке или прессова 7 42690 ние при температуре ниже температуры рекристаллизации указанного материала. Это обеспечивает сохранение атомной неупорядоченности в материале, вызванной обработкой. В другом предпочтительном способе осуществления изобретения модифицированный материал является покрытием металла, нанесенным на подложку методами осаждения из паровой фазы, такими как вакуумное испарение, распыление, магнетронное распыление или ионное осаждение. Материал получают в условиях, ограничивающих диффузию в процессе осаждения и следующих за осаждением отжига и перекристаллизации. Условия нанесения, преимущественно используемые для формирования в покрытиях атомной неупорядоченности, выходят за рамки условий, используемых для получения бездефектных, плотных, гладких пленок. Эти стандартные режимы хорошо известны (см., например, ранее у R.F. Bunshah et al.). Нанесение преимущественно проводят при низких температурах, так что отношение температуры подложи к температуре плавления осаждаемого металла или соединения металла (Т/Тm) поддерживают на уровне приблизительно менее 0,5, предпочтительно на уровне приблизительно менее 0,35 и наиболее предпочтительно на уровне приблизительно менее 0,30. В указанном отношении температуры приведены в градусах Кельвина. Предпочтительное значение отношения будет изменяться от металла к металлу и расти с увеличением содержания легирующего элемента или примеси. Другие предпочтительные условия осаждения, позволяющие создавать атомную неупорядоченность, включают более высокое или более низкое, по сравнению с обычным, давление рабочего (или из окружающей среды) газа, меньший, чем обычно угол направления потока вещества по отношению к подложке и больший, по сравнению с обычным, поток вещества, из которого образуется покрытие. Температура осаждения или холодная обработка не должны быть настолько низкими, чтобы могли в достаточной степени происходить отжиг и рекристаллизация, после того как материал помещают в условия с комнатной температурой или температурой, при которой изделие используется (например, температура тела для антимикробных материалов). Если разница между температурой осаждения и температурой использования (DТ) слишком велика, то происходит отжиг, который устраняет атомную неупорядоченность. Указанная величина DТ будет меняться от металла к металлу и в зависимости от используемого метода осаждения. Например, в случае серебра температура подложки во время физического осаждения из паровой фазы преимущественно составляет от минус 20 до 200°С. Нормальное давление рабочего газа, обычно необходимое для нанесения плотных, гладких, бездефектных пленок металлов, будет изменяться в зависимости от используемого при нанесении метода физического осаждения из паровой фазы. В общем случае для распыления нормального рабочего давления газа составляет менее 10 Па (75 мТорр), для магнетронного распыления – менее 1,0 Па (10 мТорр) и для ионного осаждения менее 30 Па (200 мТорр). Нормальное давление газа для вакуумных способов нанесения меняется в следующи х пределах: для электронно-лучевого и дугового испарения - от 0,0001 Па (0,001 мТорр) до 0,001 Па (0,01 мТорр); для испарения с газовым рассеянием (осаждения под давлением) и реактивного дугового испарения - до 30 Па (200 мТорр), но обычно менее 3 Па (20 мТорр). Таким образом, в соответствии со способом по настоящему изобретению, помимо использования, с целью формирования атомной неупорядоченности, низкой температуры подложки, для увеличения степени атомной неупорядоченности в покрытии можно использовать рабочее давление, величина которого превосходит обычно используемое давление в указанных методах нанесения. Еще одним обнаруженным условием, которое оказывает влияние на степень атомной неупорядоченности в покрытии по настоящему изобретению, является угол, под которым поток вещества направляется на подложку во время осаждения. Обычно для получения плотных, гладких покрытий величину этого угла поддерживают на уровне 90°+/-15°. В соответствии с настоящим изобретением, помимо использования низкой температуры подложки во время нанесения, с целью достижения атомной неупорядоченности в покрытии, можно использовать углы, меньшие чем 75°. Наконец, еще одним параметром, который оказывает воздействие на уровень атомной неупорядоченности, является поток атомов на покрываемую поверхность. При высоких скоростях нанесения растет тенденция к возрастанию атомной неупорядоченности, однако при высоких скоростях осаждения растет и температура покрытия. Таким образом, существует оптимальная скорость осаждения, которая зависит от метода нанесения, материала покрытия и параметров процесса. Для получения антимикробного материала в виде покрытия или порошка используют металлы, которые обладают антимикробным воздействием, однако являются биосовместимыми (нетоксичными при использовании). Предпочтительными металлами являются Аg, Au, Рt, Pd (т. е. благородные металлы), Sn, Сu, Sb, Bi и Zn, соединения этих металлов или сплавы, содержащие один или несколько указанных металлов. Указанные металлы далее называются "антимикробными металлами". Наиболее предпочтительным является серебро или его сплавы и соединения. Антимикробные материалы по настоящему изобретению преимущественно получают в форме с достаточной атомной неупорядоченностью, так что при контакте со спиртовым или водным электролитом они на длительной основе выделяют атомы, ионы, молекулы или кластеры. Термин "выделяют на длительной основе" используется здесь, чтобы провести различие, с одной стороны, между выделением из объемного металла, который высвобождает ионы металла и т. п. с интенсивностью и с концентрациями, которые слишком низки для достижения антимикробного воздействия и, с другой стороны, выделением из высоко растворимых солей, таких как нитрат серебра, которые выделяют ионы серебра при контакте со спиртовым или водным электролитом практически мгновенно. В отличие от них антимикробные материалы по настоящему изобретению в течение достаточного 8 42690 длительного периода времени выделяют атомы, ионы, молекулы или кластеры антимикробного металла с интенсивностью и концентрациями, достаточными для достижения антимикробного воздействия. Термин "антимикробное воздействие" означает в контексте настоящего изобретения, что атомы, ионы, молекулы или кластеры антимикробного металла выделяются в электролит, с которым контактирует материал, в концентрациях, необходимых и достаточных для подавления роста бактерий в области, примыкающей к указанному материалу. Наиболее типичным способом оценки антимикробного воздействия является измерение областей угнетения, образующихся, если поместить материал на газон со слоем бактерий. Относительно небольшие размеры области угнетения (например, менее 1 мм) указывают на малополезное антимикробное воздействие, в то время как большие размеры области угнетения (например, более 5 мм) свидетельствуют о полезном антимикробном воздействии. Одна из методик теста по величине области угнетения приведена в прилагаемых далее примерах. Изобретение распространяется на устройства, такие как медицинские устройства, которые изготовлены из антимикробных порошков или покрытий, включают, содержат их или покрыты антимикробными порошками или пленками. Антимикробное покрытие может быть нанесено методом осаждения из паровой фазы непосредственно на указанное медицинское устройство, такое как катетер, шовный материал, протез, ожоговая повязка и т. п. Между устройством и антимикробным покрытием может быть нанесен слой, улучшающий адгезию, такой как тантал. Адгезию можно также улучшить известными из данной области техники способами, например, травлением подложки или формированием переходной области между подложкой и покрытием с помощью одновременного осаждения и испарения. Антимикробные порошки можно вводить в состав кремов, полимеров, керамики, красок, или других матриц с помощью методов, хорошо известных из области техники. Другой имеющий широкое назначение аспект настоящего изобретения заключается в том, что модифицированный материал получают в виде композиционных металлических покрытий, характеризующихся атомной неупорядоченностью. В данном случае покрытие одного или большего количества металлов или соединений металлов, которые должны выделяться в раствор, представляют собой матрицу. содержащую атомы или молекулы различных материалов. Присутствие различных атомов или молекул приводит к появлению в матрице металла атомной неупорядоченности, например, вследствие различия в размере атомов. Различными атомами или молекулами могут быть атомы или молекулы одного или большего количества други х металлов, металлических сплавов или соединений металлов, которые осаждаются совместно или последовательно с первым металлом или металлами, которые должны выделяться. В другом способе различные атомы или молекулы могут быть абсорбированы или захвачены из рабочего газа во время реактивного осаждения из паровой фазы. Степень атомной неупорядоченно сти, а, следовательно, и растворимости, которая достигается при включении различных атомов или молекул меняется в зависимости от используемых материалов. Для сохранения или увеличения атомной неупорядоченности композиционного материала помимо включения различных атомов или молекул можно применять один из указанных выше режимов осаждения из паровой фазы, а именно: низкую температуру подложки, высокое давление рабочего газа, малые углы и высокие скорости потока вещества. Предпочтительные композиционные материалы для антимикробного применения получают путем включения в рабочую газовую атмосферу при осаждении антимикробного металла атомов или молекул, содержащих кислород, азот, водород, бор, серу или галогены. Указанные атомы или молекулы включаются в покрытие как за счет абсорбции, так и за счет улавливания пленкой или же вследствие взаимодействия с осаждаемым металлом. Оба указанных механизма, протекающих в процессе осаждения, далее называют "реактивным осаждением". Газы, содержащие указанные элементы, например, кислород, водород и пары воды, могут подаваться непрерывно или порциями при последовательном осаждении. Антимикробные композиционные материалы получает также путем совместного или последовательного нанесения антимикробного металла с одним или большим количеством биосовместимых металлов, выбранных из Та, Тi, Nb, Zn, V, Hf, Mo, Si и АІ. В др угом способе композиционные материалы могут быть получены совместным последовательным или реактивным осаждением одного или большего количества антимикробных металлов в виде оксидов, карбидов, нитридов, боридов, сульфидов или галогенидов указанных металлов и/или оксидов, карбидов, нитридов, боридов, сульфидов или галогенидов инертных металлов. Наиболее предпочтительные композиты включают как индивидуальные оксиды серебра и/или золота, так и сочетание с одним или большим количеством оксидов тантала, титана, цинка или ниобия. Как уже указывалось ранее, настоящее изобретение может использоваться не только для получения антимикробных материалов. Однако в описании настоящего изобретения приводятся антимикробные металлы, которые поясняют полезность и других металлов, сплавов металлов и соединений металлов. Предпочтительными металлами являются Аl и Si, а также металлические элементы из следующи х гр упп Периодической таблицы элементов: IІІВ, ІVВ, VВ, VІВ, VIIВ, IB, IIВ, IIА, IU A и VА (за исключением As) в 4, 5 и 6 периодах (см. Периодическую таблицу элементов, опубликованную в Merck Index 10th Ed., 1983, Merck and Co., Inc., Равэй, шта т Нью-Джерси). Различные металлы обладают разной растворимостью. Однако создание и сохранение атомной неупорядоченности в соответствии с настоящим изобретением приводит к повышению растворимости (выделения) металла в виде ионов, атомов, молекул или кластеров в подходящий растворитель, в частности, растворитель для данного материала, обычно полярный растворитель, по сравнению с растворимостью материала в его нормальном кристаллическом состоянии. 9 42690 Медицинское устройства, изготовленные из антимикробного материала по настоящему изобретению, включающие его или покрытие антимикробным материалом по настоящему изобретению обычно вступают в контакт с электролитом на основе спирта или воды, включающем содержащиеся в организме жидкости (например, кровь, моча или слюна) или ткани организма (например, кожу, мышцы или кость) в течение любого периода времени, в течение которого возможен рост микроорганизмов на поверхности устройства. Термин "электролит на основе спирта или воды" включает также гели на основе спирта или воды. В большинстве случаев устройства являются медицинскими устройствами, такими как катетеры, протезы, трахеальные трубки, ортопедические стержни, насосы для подачи инсулина, швы на раны, дренажи, повязки, анастомозы, соединительные части протезов, выводы кардиостимуляторов, иглы, хир ургические инструменты, зубные протезы, трубки аппарата искусственного дыхания и т.п. Однако следует понимать, что изобретение не ограничивается указанными устройствами и может включать и другие товары, полезные для ухода за здоровьем, такие как стерильные упаковки, одежда и обувь, средства личной гигиены, такие как пеленки, санитарные пакеты и биомедицинское и биотехнологическое лабораторное оборудование, такое как столы, камеры, покрытия стен и т. п. Термин "медицинское устройство", используемый в описании и формуле настоящего изобретения, распространяется на все подобные устройства. Устройство может быть изготовлено из любого подходящего материала, например, металла, в том числе стали, алюминия или его сплавов, латекса, найлона, кремнийорганических соединений, полиэфиров, стекла, керамики, бумаги, ткани и из други х пластиков и эластомеров. Для использования в качестве встраиваемого внутрь устройства такое устройство должно изготавливаться из биоинертного материала. Устройства могут принимать любую форму, определяемую его назначением, начиная от плоских листов и кончая дисками, стержнями и полыми трубками. Устройство может быть гибким или жестким, что опять же зависит от его предполагаемого использования. Антимикробные покрытия Антимикробное покрытие в соответствии с настоящим изобретением наносится в виде тонкой пленки металла на одну или большее количество поверхностей медицинского устройства методами осаждения из паровой фазы. Во всех методах физического осаждения и паровой фазы, которые хорошо известны из области техники, осаждение металла на поверхность подложки осуществляют из паров, обычно атом за атомом. Эти методы включают вакуумное и дуговое испарение, распыление, магнетронное распыление и ионное осаждение. Осаждение проводят таким образом, чтобы сформировать атомную неупорядоченность в покрытиях, как это уже обсуждалось ранее. Полезны любые режимы нанесения, способствующие формированию атомной неупорядоченности. Этих режимов обычно стараются избегать при осаждении тонких пленок, если целью осаждения является создание бездефектных, гладких и плотных пленок (см., например, ранее у J. A. Thornton). Несмотря на то, что эти режимы были изучены в данной области техники, они не были до настоящего времени увязаны с повышенной растворимостью полученных таким способом покрытий. Предпочтительными условиями, которые используют для создания атомной неупорядоченности в процессе осаждения, являются: - низкая температура подложки, т. е. поддержание такой температуры покрываемой поверхности, что отношение температуры подложки к температуре плавления осаждаемого металла (в градусах Кельвина) составляет приблизительно менее 0,5, предпочтительно приблизительно менее 0,35 и наиболее предпочтительно приблизительно менее 0,30; и по выбору одно или оба следующих условия: - более высокое, по сравнению с обычным, давление рабочего (или из окружающей среды) газа, т. е. для вакуумного испарения: электроннолучевого или дугового испарения - более 0,001 Па (0,01 мТорр), для испарения с газовым рассеянием (осаждения под давлением) или реактивного дугового испарения - более 3 Па (20 мТорр), для распыления: более 10 Па (75 мТорр), для магнетронного распыления: приблизительно более 1,0 Па (10 мТорр), и для ионного осаждения: приблизительно более 30 Па (200 мТорр), и - поддержание угла, под которым поток вещества направляется на покрываемую подложку, на уровне приблизительно менее 75°, предпочтительно приблизительно менее 30°. Металлы, используемые для получения покрытия, являются металлами, которые обладают антимикробным воздействием. Для большинства медицинских применений металл должен также быть биосовместимым. Предпочтительные металлы включают благородные металлы Аg, Au, Pt, Рd и Ir, а также такие как Sn, Сu, Sb, Bi и Zn или сплавы или соединения этих и други х металлов. Наиболее предпочтительными являются Ag или Au или сплавы или соединения одного или большего количества указанных металлов. Покрытия получают в виде тонкой пленки, по крайней мере, на части поверхности медицинского устройства. Пленка имеет толщину, которая не превышает той, которая необходима для обеспечения выделения на длительной основе ионов металла в течение приемлемого периода времени. В связи с этим толщина может изменяться в зависимости от конкретного металла в покрытии (что определяется растворимостью и абразивной устойчивостью) и степенью атомной неупорядоченности (а, следовательно, растворимостью) покрытия. Толщина должна быть достаточно небольшой, так чтобы не вступать в противоречие с допусками на размеры или требованиями гибкости устройства в соответствии с его назначением. Обычно толщины менее 1 микрона являются достаточными для обеспечения длительной антимикробной активности. Повышенные толщины могут использоваться в зависимости от степени выделения ионов металла, необходимой в течение определенного периода времени. Получение покрытий с толщинами более 10 микрон значительно дороже и обычно не требуется. 10 42690 Антимикробное воздействие покрытия достигается в том случае, если устройство вступает в контакт с электролитом на основе спирта или воды, таким как содержащиеся в организме жидкости или ткани организма, и при этом выделяются ионы металла, атомы, молекулы или кластеры. Концентрация металла, необходимая для того, чтобы вызвать антимикробное воздействие, меняется от металла к металлу. В общем случае антимикробный эффект достигается в содержащихся в организме жидкостях, таких как плазма, сыворотка или моча, при концентрациях приблизительно менее 0,5-1,5 мкг/мл. Способность выделять на длительной основе атомы металла, ионы, молекулы или кластеры из покрытия зависит от ряда факторов, в том числе таких характеристик, как состав, структура, растворимость и толщина, а также от природы среды, в которой используется устройство. По мере возрастания атомной неупорядоченности количество ионов металла, выделяемых в единицу времени, также возрастает. Например, пленка металлического серебра, осажденная магнетронным распылением при значении Т/Тm