ES2928720T3

ES2928720T3 - Imán permanente, resistente a la corrosión, para una bomba sanguínea intravascular

Info

Publication number: ES2928720T3
Application number: ES20800962T
Authority: ES
Inventors: Claudia Mourran
Original assignee: Abiomed Europe GmbH
Current assignee: Abiomed Europe GmbH
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2020-11-10
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2040-11-10
Also published as: EP4095872A1; IL291826B1; EP3822996A1; WO2021094297A1; TW202125545A; KR102810818B1; TWI888284B; EP4095872B1; TWI860423B; JP7725467B2; CN121355049A; IL291826A; US20220384070A1; ES3040188T3; JP2023501516A; EP3899994B1; AU2020384650A1; KR20220093232A; CA3155767A1; JP2025172761A

Abstract

Esta invención está dirigida a un imán permanente resistente a la corrosión, a un método para producir un imán permanente resistente a la corrosión ya una bomba de sangre intravascular que comprende el imán. El imán está rodeado por un revestimiento compuesto, comprendiendo el revestimiento compuesto, en el orden indicado, una primera capa de óxido de metal, una capa de metal, una segunda capa de óxido de metal, una capa de enlace y una capa formada por poli(2-cloro- p-xilileno). En una realización alternativa, se puede proporcionar una capa de metal adicional y, opcionalmente, una capa de óxido de metal adicional entre la segunda capa de óxido de metal y la capa de enlace. En otra realización alternativa, se puede omitir la capa de metal, y en su lugar se puede proporcionar una estructura de capa adicional que comprende al menos una capa de óxido de metal, una capa de enlace y una capa formada por poli(2-cloro-p-xilileno). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Imán permanente, resistente a la corrosión, para una bomba sanguínea intravascular

La presente invención se refiere a la protección contra la corrosión de imanes permanentes. En particular, la presente invención se refiere a imanes permanentes que tienen un recubrimiento protector que hace que los imanes sean resistentes a la corrosión, y a procedimientos para producir imanes permanentes resistentes a la corrosión. La presente invención también se refiere a bombas sanguíneas intravasculares que comprenden los imanes permanentes resistentes a la corrosión inventivos. A pesar de que la presente invención es aplicable a todos los tipos de imanes permanentes, los imanes permanentes de tierras raras son preferentes, y los imanes permanentes de neodimio-hierro-boro (NdFeB) son particularmente preferentes.

Las bombas sanguíneas intravasculares ayudan al flujo de sangre en un vaso sanguíneo de un paciente. Se insertan por vía percutánea en, por ejemplo, la arteria femoral y se guían a través del sistema vascular del cuerpo hasta su destino, por ejemplo, un ventrículo del corazón.

Habitualmente, una bomba sanguínea comprende una carcasa de la bomba, que tiene una entrada del flujo de sangre y una salida del flujo de sangre. A fin de causar un flujo de sangre, de la entrada del flujo de sangre a la salida del flujo de sangre, se dispone, de modo que pueda rotar, un impulsor o rotor dentro de la carcasa de la bomba, alrededor de un eje de rotación, estando dispuesto el impulsor de una o más palas para transportar la sangre.

Una bomba sanguínea de ejemplo se ilustra en la figura 1. La figura 1 es una sección longitudinal esquemática de una bomba sanguínea intravascular 10 de ejemplo. La bomba sanguínea tiene una sección del motor 11 y una sección de la bomba 12, que están dispuestas de forma coaxial, una detrás de la otra, y dan lugar a una construcción con forma de varilla. La sección de la bomba se prolonga mediante un tubo flexible de aspiración (no mostrado) que tiene, en su extremo y/o en su pared lateral, aberturas para la entrada de sangre a la bomba. El extremo de la bomba sanguínea 10 opuesto al tubo de aspiración está conectado a un catéter 14, opcionalmente en combinación con un cable guía para dirigir la bomba sanguínea hasta su destino.

La bomba sanguínea intravascular de ejemplo mostrada en la figura 1 tiene la sección del motor 11 y la sección de la bomba 12 conectadas firmemente entre sí. La sección del motor 11 tiene una carcasa alargada 20 en la que se aloja el motor eléctrico 21. Un motor eléctrico tiene un rotor y un estátor. El estátor es la parte estacionaria del circuito electromagnético del motor, mientras que el rotor es la parte móvil. Uno de los dos, el rotor o el estátor, comprende bobinas conductoras de la electricidad, mientras que el otro comprende imanes permanentes. La corriente eléctrica que fluye por las bobinas crea un campo electromagnético que interacciona con el campo magnético de los imanes permanentes para generar las fuerzas que giran el rotor. En la bomba sanguínea de ejemplo de la figura 1, el estátor 24 del motor eléctrico 21 tiene, de manera habitual, numerosas bobinas distribuidas de modo circunferencial, así como una trayectoria de retorno magnético 28 en la dirección longitudinal. Está conectado firmemente a la carcasa del motor. El estátor 24 rodea al rotor 1 conectado al eje del motor 25 y consiste en un imán permanente imantado en la dirección activa. El eje del motor 25 se prolonga a lo largo de la longitud total de la carcasa del motor 20 y sobresale distalmente de esta última. En ese punto, lleva un impulsor 34 con palas 36 que se proyectan a partir del mismo, o palas de la bomba que rotan dentro de una carcasa tubular de la bomba 32, la cual, a su vez, está firmemente conectada a la carcasa del motor 20.

El extremo proximal de la carcasa del motor 20 tiene el catéter flexible 14 fijado de modo estanco al mismo. En la presente divulgación, “proximal” y “distal” indican la posición con respecto a un médico que inserta la bomba sanguínea intravascular, es decir, el extremo distal está en el lado del impulsor. A través del catéter 14 se prolongan cables eléctricos 23 para el suministro de energía al motor eléctrico 21 y para su control. Además, a través del catéter 14 se prolonga una línea de fluido de purga 29 que penetra la pared del extremo proximal 22 de la carcasa del motor 20. El fluido de purga (ilustrado esquemáticamente mediante flechas en negrita) se alimenta a través de la línea de fluido de purga 29 al interior de la carcasa del motor 20, fluye a través de la holgura 26 entre el rotor 1 y el estátor 24, y sale a través de la cara terminal 30 del extremo distal de la carcasa del motor. La presión de purgado se elige de modo tal que sea superior a la presión sanguínea presente, a fin de impedir de ese modo que la sangre penetre en la carcasa del motor. En función del caso de aplicación, la presión del fluido de purga es de entre 300 y 1400 mmHg en el motor, en el que se acumula la presión.

Un fluido que tenga una viscosidad superior a la viscosidad del agua (n = 0,75 mPas a 37 °C) es muy adecuado como fluido de purga, en particular un fluido de purga que tenga una viscosidad, a 37 °C, de 1,2 mPas o superior. Por ejemplo, se puede utilizar una solución del 5 % al 40 % de glucosa en agua para inyectables, pero la solución salina fisiológica también es adecuada.

Durante la rotación del impulsor 34, la sangre (ilustrada esquemáticamente mediante flechas huecas) es aspirada a través de la abertura de aspiración de la cara terminal 37 de la carcasa de la bomba 32, y transportada en dirección contraria, dentro de la carcasa de la bomba 32, en la dirección axial. A través de las aberturas de la salida 38 de la carcasa de la bomba 32, la sangre sale de la sección de la bomba 12 y posteriormente fluye a lo largo de la carcasa del motor 20. También es posible hacer funcionar la sección de la bomba con la dirección de transporte inversa, siendo la sangre aspirada al interior de la carcasa del motor 20 y a lo largo de la misma y saliendo desde la abertura 37.

El eje del motor 25 está montado sobre unos cojinetes radiales 27 y 31, en el extremo proximal de la carcasa del motor, por una parte, y en el extremo distal de la carcasa del motor, por la otra parte. Asimismo, el eje del motor 25 también está montado axialmente sobre un cojinete axial 39. Si la bomba sanguínea se utiliza para transportar la sangre también en la dirección inversa, o solo en dicha dirección, también/solo se dispone, de manera correspondiente, un cojinete axial correspondiente 39 en el extremo proximal de la carcasa del motor 20 de la manera correspondiente.

Cabe destacar que la bomba sanguínea descrita anteriormente es solo un ejemplo, siendo también aplicable la presente invención a bombas sanguíneas diferentes que comprendan un motor eléctrico, es decir, que requieran imanes permanentes.

Las bombas sanguíneas intravasculares deben cumplir numerosos requisitos. Debido a su colocación en el interior de un organismo vivo, deben ser tan pequeñas como sea posible. Las bombas más pequeñas que se utilizan en la actualidad tienen un diámetro exterior de aproximadamente 4 mm. No obstante, las bombas deben transportar flujos de gran volumen en la circulación sanguínea humana. Por lo tanto, las bombas diminutas deben ser motores de altas prestaciones.

Además, las bombas sanguíneas implantables no deben influir negativamente en su entorno biológico, tal como la sangre que se va a bombear y el tejido circundante.

Por lo tanto, las bombas deben ser biocompatibles en términos generales, es decir, no deben contener ni producir ningún material potencialmente nocivo, ni un calor considerable, que pueda dañar el cuerpo o los constituyentes del mismo.

Además, la sustitución de una bomba es molesta para el paciente. Como consecuencia de esto y, por supuesto, también por motivos económicos, esas bombas intravasculares deben tener una vida útil larga.

Los materiales y el diseño de las bombas sanguíneas intravasculares se deben seleccionar apropiadamente y se deben adaptar específicamente para que cumplan esta diversidad de requisitos.

De forma importante, se debe seleccionar un imán permanente apropiado para el motor eléctrico. En lo que respecta a la eficacia y longevidad de la bomba, el imán debe tener un campo magnético fuerte, es decir, alta remanencia, alta resistencia a la desimantación, es decir, alta coercitividad, y una intensidad de imantación de saturación elevada. A este respecto, los imanes permanentes de tierras raras, en particular los que tienen neodimio como metal del grupo de las tierras raras, y especialmente los imanes de neodimio-hierro-boro (NdFeB), son los imanes preferentes. También se pueden utilizar imanes permanentes de otra tierra rara-hierro-boro.

Cuanto más fuerte es el imán, más pequeño puede ser, sin dejar de generar una fuerza de rotación suficiente. Por tanto, cuanto más fuerte es el imán, más pequeño puede ser el motor eléctrico. Los imanes permanentes de NdFeB son los imanes permanentes más fuertes disponibles en la actualidad. Parecen ser ideales para su utilización en bombas sanguíneas intravasculares.

Se sabe que las propiedades magnéticas de los imanes a base de metales del grupo de las tierras raras, por ejemplo, los imanes de NdFeB, dependen de la composición particular de la aleación, la microestructura y las técnicas de fabricación empleadas. Los imanes de NdFeB están disponibles como imanes unidos a polímeros y como imanes sinterizados. Los imanes sinterizados son superiores en cuanto a las propiedades magnéticas. Se preparan aleando los materiales de partida, triturándolos hasta convertirlos en polvo, prensando y sinterizando. Durante la preparación, o después de la misma, se aplica un campo magnético a fin de imantar el material. Un imán muy estudiado es un material cristalino fino sinterizado en el que los cristales de Nd²Feu B están rodeados de una capa fina particularmente rica en neodimio.

A pesar de que los imanes de neodimio-hierro-boro tienen propiedades magnéticas que los hacen particularmente adecuados para su utilización en motores eléctricos de bombas sanguíneas intravasculares, también tienen una desventaja importante. A saber, los imanes de NdFeB disponibles en el mercado, que consisten principalmente en neodimio, hierro y boro, y en particular los imanes de neodimio-hierro-boro sinterizados que tienen una fase rica en neodimio muy activa en los contornos de los granos, son muy vulnerables a la corrosión. Los imanes pueden ser corroídos, por ejemplo, por el oxígeno y la humedad del aire, en particular, pero no solo, en los contornos de los granos. La corrosión conduce a una disminución importante de las propiedades magnéticas y, si la corrosión progresa mientras el imán se está utilizando, las prestaciones de la bomba sanguínea que utiliza el imán se deterioran. Este fenómeno se exacerba por la tendencia de los imanes de neodimio-hierro-boro a actuar como una esponja para los productos de la corrosión, lo que rompe la estructura y conduce al desconchado de piezas de la superficie del imán y, por último, al colapso del imán.

Desafortunadamente, la propensión a la corrosión es una propiedad que es común a todos los metales del grupo de las tierras raras. Por lo tanto, todos los imanes permanentes a base de metales del grupo de las tierras raras tienen una tendencia desfavorable a la corrosión, tal y como se ha explicado anteriormente para los imanes de NdFeB. Para los imanes disponibles en la actualidad se puede decir que, como regla general, cuanto más fuerte es el imán, mayor es su propensión a la corrosión.

En una bomba sanguínea intravascular, los imanes deben trabajar en un entorno corrosivo, a saber, en el líquido de purgado que fluye entre el rotor y el estátor (véase la figura 1). Tal y como se ha descrito anteriormente, el fluido de purga es habitualmente un fluido acuoso, posiblemente un fluido que contiene cloruro. El cloruro es muy corrosivo para los imanes a base de metales del grupo de las tierras raras, pero también el agua, y el oxígeno disuelto en el agua, causa una corrosión importante en periodos de tiempo muy cortos, de tan solo unas horas.

Evidentemente, los imanes permanentes a base de metales del grupo de las tierras raras, tales como los imanes de neodimio-hierro-boro, para bombas sanguíneas intravasculares necesitan ser protegidos contra la corrosión.

Se conocen diversas medidas para proteger los imanes de neodimio-hierro-boro, y los imanes a base de otros metales del grupo de las tierras raras, contra la corrosión. Por ejemplo, se puede mejorar la resistencia a la corrosión recubriendo los imanes con recubrimientos protectores.

Los recubrimientos habituales son los recubrimientos de níquel y los recubrimientos a base de resinas epoxídicas, y, especialmente para las bombas sanguíneas, se conocen los recubrimientos de titanio y los recubrimientos de parileno. Sin embargo, estos recubrimientos también tienen desventajas. Incluso si se seleccionan respectivamente metales biocompatibles y resinas orgánicas, tales como titanio y parileno, existe el problema de que los recubrimientos metálicos deben ser relativamente gruesos a fin de proporcionar una protección suficiente. Como resultado, el hueco entre el imán y las bobinas del motor eléctrico de la bomba sanguínea debe ser relativamente grande. Un hueco grande tiene un efecto negativo fuerte sobre las prestaciones del motor eléctrico. Un hueco grande requiere una corriente más alta del motor, y las corrientes más altas del motor producen un calor indeseable, que puede conducir a daños en la sangre y el tejido.

Además, los materiales orgánicos, tales como el parileno, tienen coeficientes de dilatación térmica que son considerablemente diferentes del coeficiente de dilatación térmica del imán. Por lo tanto, las variaciones de temperatura durante la utilización del imán conducen a menudo a la fisuración y/o delaminación del recubrimiento. La Patente EP 3319098 A1 da a conocer un recubrimiento para imanes permanentes que comprende una capa metálica, una capa de óxido metálico, que tiene un espesor de unos nanómetros, tal como, por ejemplo, formada de modo natural tras la exposición de una capa de aluminio al aire, una capa de conector, y una capa de poli(2-cloro-p-xilileno). El recubrimiento proporciona buena protección contra la corrosión. Sin embargo, el procedimiento de producción carece de una reproducibilidad alta, más bien produce un número indeseablemente elevado de imanes que no están los suficientemente protegidos contra la corrosión, en particular cuando los recubrimientos se han fabricado finos. Es deseable una mejora adicional.

La Patente JP 2000256878 A da a conocer un imán sinterizado de tipo Nd-Fe-B recubierto con una multicapa de Cr/alúmina/parileno C.

En la actualidad, no se conoce ningún recubrimiento biocompatible para los imanes permanentes, por ejemplo, los imanes de neodimio-hierro-boro, que cumpla todos los requisitos para su utilización en una bomba sanguínea intravascular de una manera satisfactoria. Dicho recubrimiento, propiamente dicho, debe tener una resistencia a la corrosión excelente, debe ser fino, pero a su vez denso, no debe desarrollar fisuras u otros defectos durante su utilización, y se debe adherir de un modo fiable y riguroso al imán. Además, el procedimiento de recubrimiento debe producir resultados muy reproducibles, es decir, el número de imanes que deben desecharse debe ser pequeño. Por supuesto, el recubrimiento debe ser biocompatible, y debe recubrir con un espesor uniforme el imán completo o, como mínimo, las porciones del imán que estén expuestas a un entorno corrosivo durante la utilización del imán. Esto es particularmente exigente, dado que muchos imanes tienen una superficie porosa y una forma que comprende bordes. Por lo tanto, los imanes permanentes, tales como los imanes a base de metales del grupo de las tierras raras, por ejemplo, los imanes de neodimio-hierro-boro, para utilización en bombas sanguíneas intravasculares constituyen elementos que no se pueden recubrir fácilmente con un espesor uniforme.

La presente invención da a conocer una solución a los problemas descritos anteriormente.

La presente invención da a conocer imanes permanentes que tienen un recubrimiento protector sobre los mismos que protege, de un modo fiable, los imanes contra la corrosión cuando se utilizan en una bomba sanguínea intravascular durante un periodo de tiempo prolongado, y un procedimiento para producir el recubrimiento protector con alta reproducibilidad. El recubrimiento protector es particularmente fino, permitiendo, de este modo, producir imanes muy pequeños y, por lo tanto, bombas sanguíneas muy pequeñas.

El objeto al que se refiere la presente invención implica un imán permanente, resistente a la corrosión, que tiene las características enumeradas en la reivindicación independiente 1, procedimientos para producir imanes permanentes resistentes a la corrosión, teniendo los procedimientos las características enumeradas en las reivindicaciones independientes 10 y 14, y una bomba sanguínea intravascular que tiene las características enumeradas en la reivindicación independiente 16.

En el sentido de la presente invención, un imán es resistente a la corrosión si supera el siguiente ensayo: el imán recubierto se somete a un ensayo de corrosión en una solución acuosa que contiene cloruro de sodio al 0,9 % en peso a 60 °C (ensayo de corrosión acelerada). La corrosión del material magnético da lugar al desprendimiento o deformación del recubrimiento. Por tanto, el desprendimiento del recubrimiento, o la formación de una protuberancia en una superficie de una muestra de ensayo, indica corrosión del material magnético. La formación de una protuberancia que tenga una altura de 0,1 mm, así como el desprendimiento del recubrimiento se define como indicativa de fallo del imán. Los imanes superan el ensayo cuando el tiempo transcurrido hasta el fallo es de, como mínimo, 30 días.

Según la presente invención, un imán permanente fuerte comprende un recubrimiento que rodea completamente un cuerpo del imán o cubre, como mínimo, las superficies del cuerpo del imán que están expuestas al fluido cuando el imán está funcionando en una bomba sanguínea intravascular. El recubrimiento hace que el imán sea resistente a la corrosión durante su utilización en una bomba sanguínea intravascular. Los cuerpos preferentes del imán son los imanes sinterizados que consisten principalmente en neodimio, hierro y boro, con cristales magnéticos tetragonales de Nd²Fe¹⁴B y una fase no magnética, rica en neodimio, que rodea los cristales, tal y como se ha descrito anteriormente. Habitualmente, los cristales de Nd²Feu B que forman la fase principal tienen un diámetro medio de los cristales en un intervalo de 1 a 80 p.m. La fase no magnética, rica en neodimio, constituye del 1 % al 50 % en volumen del cuerpo del imán. Estos imanes pueden conseguirse en el mercado con facilidad. Estos son preferentes, dado que tienen características magnéticas elevadas, y dado que son particularmente fuertes, es decir, tienen una densidad de flujo elevada. Por los motivos indicados anteriormente, una aplicación en bombas sanguíneas intravasculares requiere imanes particularmente fuertes. Sin embargo, en principio, el recubrimiento inventivo resistente a la corrosión se puede aplicar a cualquier material que requiera protección contra la corrosión, por ejemplo, a diferentes materiales magnéticos de una tierra rara-hierro-boro o cualesquiera otros materiales magnéticos.

El recubrimiento inventivo es un recubrimiento compuesto dispuesto sobre las superficies del cuerpo del imán, es decir, el material magnético real. Según una primera realización, el recubrimiento compuesto comprende una primera capa de óxido metálico sobre las superficies del cuerpo del imán, una capa metálica sobre la primera capa de óxido metálico, en las superficies expuestas del mismo, una segunda capa de óxido metálico sobre la capa metálica, una capa formada a partir de poli(2-cloro-p-xilileno) y una capa de conector entre la segunda capa de óxido metálico y la capa de poli(2-cloro-p-xilileno). La primera capa de óxido metálico, la capa metálica y la segunda capa de óxido metálico, forman, en conjunto, una capa inorgánica.

Según una segunda realización, se dispone una capa metálica adicional entre la segunda capa de óxido metálico y la capa de conector. En esta realización, la primera capa de óxido metálico, la capa metálica, la segunda capa de óxido metálico y la capa metálica adicional forman, en conjunto, una capa inorgánica.

En una variante preferente, se dispone una capa de óxido metálico adicional sobre la capa metálica adicional. En esta realización particular, la primera capa de óxido metálico, la capa metálica, la segunda capa de óxido metálico, la capa metálica adicional y la capa de óxido metálico adicional forman, en conjunto, una capa inorgánica. La capa de óxido metálico adicional se puede formar artificialmente, o puede ser una capa de óxido natural, es decir, una capa de óxido que se forma automáticamente tras la exposición al aire de la capa metálica adicional. Esto también se aplica a la segunda capa de óxido metálico de la primera realización y la segunda realización.

Según una tercera realización, el recubrimiento compuesto comprende una estructura de una primera capa y una estructura de una segunda capa. La estructura de la primera capa se dispone sobre las superficies del cuerpo del imán, y la estructura de la segunda capa se dispone sobre la estructura de la primera capa. La estructura de la primera capa comprende una primera capa de óxido metálico (sobre las superficies del cuerpo del imán), una segunda capa de óxido metálico sobre la primera capa de óxido metálico, una capa formada a partir de poli(2-clorop-xilileno), y una capa de conector entre la segunda capa de óxido metálico y la capa de poli(2-cloro-p-xilileno). Las capas de óxido metálico forman, en conjunto, una capa inorgánica. La estructura de la segunda capa comprende una tercera capa de óxido metálico (sobre la estructura de la primera capa), una capa formada a partir de poli(2-cloro-p-xilileno), y una capa de conector entre la tercera capa de óxido metálico y la capa de poli(2-cloro-p-xilileno). La tercera capa de óxido metálico forma una capa inorgánica.

Se puede disponer una capa de óxido metálico adicional (intermedia) entre la estructura de la primera capa y la tercera capa de óxido metálico. En este caso, la estructura de la segunda capa comprende la capa de óxido metálico intermedia (sobre la estructura de la primera capa), la tercera capa de óxido metálico sobre la capa de óxido metálico intermedia, una capa formada a partir de poli(2-cloro-p-xilileno), y una capa de conector entre la tercera capa de óxido metálico y la capa de poli(2-cloro-p-xilileno). Las capas de óxido metálico forman, en conjunto, una capa inorgánica.

La capa de poli(2-cloro-p-xilileno) constituye una capa orgánica. Por lo tanto, en cada realización, el recubrimiento compuesto comprende, como mínimo, una capa inorgánica y, como mínimo, una capa orgánica.

Los óxidos metálicos de la estructura de la primera capa y la estructura de la segunda capa pueden ser iguales o diferentes.

Los imanes a base de metales del grupo de las tierras raras, tal y como se adquieren de un proveedor, están habitualmente protegidos mediante un recubrimiento de fosfato. Este recubrimiento de fosfato se puede eliminar, por ejemplo, mediante lavado con un ácido, antes de la aplicación del recubrimiento compuesto. Sin embargo, el recubrimiento de fosfato no interfiere negativamente con el recubrimiento, ni con el procedimiento de recubrimiento, según la presente invención y, por lo tanto, puede permanecer sobre el cuerpo del imán. Preferentemente, el recubrimiento de fosfato no se elimina. La no eliminación del recubrimiento de fosfato ahorra una etapa del procedimiento y evita la introducción de impurezas durante dicha etapa del procedimiento. Sin embargo, es preferente limpiar el imán antes de la aplicación de la primera capa de óxido metálico. La limpieza se realiza preferentemente mediante el lavado del imán con un disolvente orgánico, por ejemplo, un alcohol. Los agentes de limpieza particularmente preferentes son el isopropanol, y una mezcla de isopropanol y etanol. Después del lavado con un disolvente orgánico, el imán se seca, por ejemplo, al vacío o con una corriente de aire.

Después de la limpieza y el secado, se aplica la primera capa de óxido metálico a la superficie del cuerpo del imán.

Es esencial para la presente invención que se disponga una primera capa de óxido metálico directamente sobre las superficies del imán, es decir, en contacto físico con el imán (el contacto con un imán recubierto con fosfato se considera un contacto directo con el imán). Los óxidos metálicos se adhieren bien a las superficies relativamente irregulares del imán y, por lo tanto, no se despegan fácilmente de las mismas, incluso en las rigurosas condiciones de funcionamiento de una bomba sanguínea intravascular. Como consecuencia, la resistencia a la corrosión del imán mejora significativamente, y una bomba sanguínea intravascular que comprenda el imán trabaja sin fallos durante un periodo de tiempo prolongado. Asimismo, es aconsejable aplicar los recubrimientos compuestos inventivos a los cuerpos del imán no imantados, e imantar los cuerpos del imán solo después de que se hayan aplicado los recubrimientos. La imantación de un cuerpo de un imán antes de la aplicación de un recubrimiento no es apropiada.

En la primera y segunda realizaciones, los óxidos metálicos que forman la primera capa de óxido metálico y la segunda capa de óxido metálico pueden ser iguales o diferentes. Preferentemente, el óxido de la primera capa de óxido metálico y/o la segunda capa de óxido metálico es un óxido de, como mínimo, uno de aluminio, titanio, tántalo, niobio, zirconio, silicio, iridio y hafnio. Los óxidos particularmente preferentes para la primera capa de óxido metálico y/o la segunda capa de óxido metálico son A^O³, TiO²y mezclas de los mismos. Lo mismo se aplica a la capa de óxido metálico adicional que está presente opcionalmente en la segunda realización.

En la tercera realización, la composición de la primera capa de óxido metálico es habitualmente diferente de la composición de la segunda capa de óxido metálico, y la composición de la tercera capa de óxido metálico es habitualmente diferente de la composición de la capa de óxido metálico intermedia, si está presente, y los óxidos de la primera capa inorgánica pueden ser los mismos que el uno o más óxidos metálicos de la segunda capa inorgánica, o diferentes. Los óxidos metálicos adecuados para formar la primera capa de óxido metálico, la segunda capa de óxido metálico, la tercera capa de óxido metálico y la capa de óxido metálico intermedia son los mismos que en el caso de la primera realización y la segunda realización. Preferentemente, el óxido de la primera capa de óxido metálico es A^O³y el óxido de la segunda capa de óxido metálico es TiO², o el óxido de la primera capa de óxido metálico es TiO²y el óxido de la segunda capa de óxido metálico es A^O³. El óxido de la tercera capa de óxido metálico es preferentemente TiO²o A^O³, y el TiO²es particularmente preferente. Si está presente una capa de óxido metálico intermedia, el óxido de la capa de óxido metálico intermedia es preferentemente A^O³o TiO², y el Al²O³es particularmente preferente.

Los óxidos de la primera capa de óxido metálico y la segunda capa de óxido metálico también pueden ser idénticos.

En este caso, la primera capa de óxido metálico y la segunda capa de óxido metálico se aplican mediante los mismos procedimientos o mediante procedimientos diferentes. Esto se aplica de un modo análogo a la tercera capa de óxido metálico y a la capa de óxido metálico intermedia.

En la primera realización y la segunda realización, se dispone una capa metálica entre la primera capa de óxido metálico y la segunda capa de óxido metálico. Los metales de ejemplo para formar la capa metálica son aluminio, titanio, tántalo, niobio, zirconio, hierro, iridio, platino, oro, y aleaciones que comprenden, como mínimo, uno de aluminio, titanio, tántalo, niobio y zirconio. Los metales particularmente preferentes son el aluminio y el titanio.

Específicamente, en la segunda realización, el hierro también es preferente.

En la segunda realización, se dispone una capa metálica adicional sobre la segunda capa de óxido metálico. Los metales de ejemplo para formar la capa metálica adicional son los mismos que en el caso de la capa metálica, siendo el aluminio el metal preferente.

En todas las realizaciones, los procedimientos para formar las capas de óxido metálico no están particularmente limitados, pero la deposición de capas atómicas (ALD, atomic layer deposition) es preferente. En particular, la tercera capa de óxido metálico y, si está presente, la capa de óxido metálico intermedia, se forman preferentemente mediante un procedimiento de ALD.

La ALD es un procedimiento de deposición en capa fina en el que se hace crecer una película sobre un sustrato mediante la exposición de la superficie del sustrato a sustancias gaseosas alternas, denominadas precursores. Los precursores se introducen en un reactor, que contiene el sustrato que se va a recubrir, en una serie de pulsos secuenciales, no superpuestos, es decir, los precursores nunca están presentes simultáneamente en el reactor. En cada pulso, el precursor que se ha introducido en el reactor se adsorbe sobre la superficie del sustrato que se va a recubrir hasta que se consumen todos los sitios reactivos disponibles sobre la superficie. A continuación, se elimina del reactor cualquier exceso de precursor. Posteriormente, se introduce en el reactor un segundo precursor, diferente del primer precursor, y se adsorbe sobre la superficie del sustrato, experimentando una reacción química con el primer precursor previamente adsorbido. A continuación, se elimina de nuevo del reactor cualquier exceso de precursor y los productos de la reacción gaseosa. En función del tipo de capa que se vaya a depositar, pueden introducirse en el reactor precursores adicionales, diferentes del primer y segundo precursores, adsorberse y reaccionar, y se puede eliminar del reactor cualquier exceso de precursores y los productos de reacción.

Una sola exposición a todos los precursores se denomina un ciclo de ALD.

Idealmente, cada ciclo de ALD produce una monocapa de material de recubrimiento. Por lo tanto, la ALD permite controlar el espesor y la composición de las capas a un nivel atómico. Se pueden recubrir sustratos grandes, que tengan formas complejas, con recubrimientos uniformes y conformados, sin defectos que puedan constituir un sitio que haga que el recubrimiento compuesto sea más susceptible a los ataques de los agentes corrosivos.

En el caso de la formación de una capa de óxido de aluminio, los materiales precursores preferentes para realizar el procedimiento de ALD son AlX³y el agua (en forma gaseosa). En AlX³, X representa grupos alquilo inferiores (que pueden ser iguales o diferentes), o grupos alquilo inferiores (que pueden ser iguales o diferentes) e hidrógeno, o átomos de halógeno (que pueden ser iguales o diferentes). Los compuestos de tipo AlX³particularmente preferentes son el trimetil aluminio (^tM^a), trietil aluminio (TEA), triisobutil aluminio (TIBA), dimetil aluminio (DMAlH) y tricloruro de aluminio (AlC^).

En un procedimiento de ALD de ejemplo para producir una capa de óxido de aluminio, el imán se coloca en una cámara de reacción, y se introduce en la cámara de reacción AlX³en un gas inerte portador adecuado, por ejemplo, argón, y a una temperatura apropiada, por ejemplo, aproximadamente 300 °C. El AlX³se adsorbe sobre la superficie del imán, o de un recubrimiento ya formado sobre el imán, casi instantáneamente, y se elimina cualquier exceso de AlX³y el gas portador mediante evacuación, por ejemplo, de aproximadamente 0,1 a 0,01 Pa. Posteriormente, se introduce aire húmedo. El agua contenida en el mismo se adsorbe sobre la superficie y reacciona con el AlX³, formando óxido de aluminio sobre la superficie, así como HX. El aire y cualquier exceso de AlX³, así como el HX, se elimina mediante evacuación de la cámara de reacción, de nuevo de aproximadamente 0,1 a 0,01 Pa.

El ciclo completo de ALD dura de aproximadamente 10 a 12 segundos, y produce un espesor de la capa de recubrimiento de óxido de aluminio de aproximadamente 0,1 nm. Por tanto, la producción de un espesor de la capa de óxido de aluminio de aproximadamente 100 nm requiere una duración del procedimiento de ALD de aproximadamente tres horas.

La ALD también es un procedimiento preferente para la formación de óxido de titanio (TiO²); sin embargo, la ALD no está disponible para todos los óxidos metálicos, dado que no existen precursores apropiados para todos los óxidos metálicos.

Otros procedimientos que son muy adecuados para la formación de las diversas capas de óxidos metálicos de las realizaciones de la presente invención son, por ejemplo, la deposición física de vapor, la deposición química de vapor, la pulverización catódica (“sputtering”), un procedimiento de sol-gel, la proyección por llama o la oxidación de una capa metálica previamente aplicada. En el caso de la oxidación de una capa metálica, el metal del óxido metálico es, por supuesto, idéntico al metal de la capa metálica subyacente, mientras que, en cambio, el metal de una capa de óxido metálico y el metal de la capa metálica subyacente pueden ser diferentes.

La deposición física de vapor puede ser un procedimiento que utilice plasma o que no utilice plasma, o un procedimiento de deposición de vapor iónico. Asimismo, la ALD se puede realizar con plasma o sin utilizar plasma. Como procedimiento particularmente adecuado para la aplicación de óxido de niobio, se puede mencionar un procedimiento de sol-gel, y como procedimiento particularmente adecuado para la aplicación de óxido de tántalo, se puede mencionar la aplicación de metal tántalo mediante deposición física de vapor, seguida de oxidación en plasma o en un horno. Cuando se utiliza óxido de zirconio, la estabilización con, por ejemplo, óxido de itrio es aconsejable.

Los procedimientos tales como la deposición física de vapor y la pulverización catódica se pueden realizar con o sin polarización. La polarización es ventajosa en la medida en que mejora la formación de recubrimientos uniformes, incluso sobre superficies que tienen geometrías irregulares.

En la primera realización y la segunda realización, el espesor de la primera capa de óxido metálico, la segunda capa de óxido metálico y la capa de óxido metálico adicional (si está presente), que es igual o diferente, puede estar en el intervalo de 5 nm a 200 nm, preferentemente de 80 nm a 120 nm, más preferentemente de 50 nm a 100 nm, y de la forma más preferente es de aproximadamente 100 nm. La segunda capa de óxido metálico y la capa de óxido metálico adicional pueden ser capas de óxido natural, es decir, se pueden formar de modo natural tras la exposición de la capa metálica subyacente al aire, si la capa metálica subyacente permite la formación de un óxido natural. Las capas de óxido natural tienen preferentemente un espesor en el intervalo de 1 nm a 5 nm.

En la tercera realización, los espesores combinados de la primera capa de óxido metálico, la segunda capa de óxido metálico, la tercera capa de óxido metálico y, si está presente, la capa de óxido metálico intermedia, están preferentemente en el intervalo de 20 nm a 800 nm. Por tanto, en el caso de cuatro capas de óxido metálico, el espesor de cada capa de óxido metálico está preferentemente en el intervalo de 5 nm a 200 nm, y en el caso de solo tres capas de óxido metálico, el espesor de cada capa de óxido metálico está preferentemente en el intervalo de 5 nm a 300 nm.

En la primera realización y la segunda realización, los procedimientos para formar la capa metálica y la capa metálica adicional son, respectivamente, un procedimiento de deposición por vía seca en el caso de la capa metálica, y un procedimiento de deposición por vía húmeda en el caso de la capa metálica adicional.

Los procedimientos por vía seca de ejemplo son la deposición química de vapor, la deposición física de vapor (PVD, physical vapor deposition) y la deposición de vapores iónicos (ⁱV^d, ion vapor deposition), la pulverización catódica, y procedimientos tales como el recubrimiento por plasma y la deposición de capas atómicas (ALD). La IVD produce capas metálicas que tienen estructuras similares a una columna. Es aconsejable el granallado después de depositar capas adicionales sobre las mismas. Dichas capas metálicas tampoco tienen la calidad deseada. La PVD, y en particular la Arc-PVD (deposición física de vapor mediante arco, arc-physical vapor deposition’’,), es el procedimiento preferente para producir las capas metálicas de los recubrimientos compuestos de la presente invención. La PVD puede producir capas metálicas que tienen la calidad y el espesor deseados en un plazo de tiempo razonable y a un coste razonable. En particular, la PVD produce capas metálicas homogéneas. Por lo tanto, el recubrimiento compuesto de la primera realización y la segunda realización según la presente invención comprende una capa metálica que se ha depositado preferentemente mediante PVD, de la forma más preferente mediante Arc-PVD. Los metales preferentes para la formación de la capa metálica son el aluminio y/o el titanio.

Las condiciones de reacción de ejemplo para el procedimiento de PVD son una temperatura en el intervalo de aproximadamente 200 °C a 260 °C, y una atmósfera de un gas inerte, por ejemplo, una atmósfera de gas argón.

Las capas metálicas de ejemplo tienen un espesor de 0,1 pm a 10 pm, o de 0,5 pm a 10 pm. Desde el punto de vista de proporcionar una protección óptima contra la corrosión, la capa metálica es deseablemente gruesa; sin embargo, cuanto más gruesa es la capa, más tiempo se requiere para su aplicación (lo que encarece el procedimiento) y, tal y como se ha descrito anteriormente, los recubrimientos gruesos son desventajosos por que aumentan la distancia entre el cuerpo del imán y las bobinas del motor eléctrico de la bomba sanguínea. Por lo tanto, un espesor preferente es de 10 pm o inferior. Por otra parte, desde el punto de vista de la protección contra la corrosión, la capa metálica debe tener un espesor de, como mínimo, 0,5 pm, aunque, en algunos casos, también puede ser satisfactorio un espesor de capa inferior. Un espesor más preferente de la capa metálica es de 2 pm a 6 pm, y un espesor particularmente preferente es de aproximadamente 4 pm.

Según la segunda realización, el recubrimiento compuesto comprende una capa metálica adicional. La capa metálica adicional se aplica mediante el mismo procedimiento que la capa metálica o mediante uno diferente, preferentemente mediante un procedimiento diferente. El motivo es que, mientras los procedimientos por vía seca, tales como la deposición física de vapor, producen recubrimientos que tienen buena estabilidad a largo plazo, con un alto grado de reproducibilidad, parece que los procedimientos por vía húmeda, tales como la deposición galvánica (recubrimiento iónico), producen capas metálicas que tienen una densidad mayor, es decir, una calidad mejor. Por lo tanto, la segunda realización de la presente invención combina una capa metálica, formada preferentemente mediante un procedimiento de deposición física de vapor, y una capa metálica adicional, formada preferentemente mediante un procedimiento de metalización. Sin embargo, hay casos en los que la deposición por vía húmeda no es factible. El oro, por ejemplo, se aplica preferentemente mediante pulverización catódica. Preferentemente, la capa metálica adicional tiene un espesor en un intervalo de 2 pm a 20 pm, más preferentemente de 10 pm a 18 pm, y de la forma más preferente de aproximadamente 15 pm. Una capa de metalización puede tener un espesor de hasta 29 pm.

El metal preferente para formar la capa metálica adicional es el aluminio. La deposición galvánica de aluminio se realiza a partir de líquidos iónicos de una manera habitual en la técnica, por ejemplo, utilizando una mezcla de cloruro de aluminio y cloruro de 1 -etil-3-metilimidazolio. El aluminio es preferentemente puro, por ejemplo, como mínimo, el 99 % puro, y en particular, preferentemente, como mínimo, el 99,9 % puro.

A fin de aumentar la protección contra la corrosión proporcionada por la capa metálica/una o más capas de óxido metálico, la capa metálica/una o más capas de un óxido metálico se combina con una capa de polímero de poli(pxilileno), en todas las realizaciones de la presente invención. Los polímeros de poli(p-xilileno) se conocen con el nombre comercial de parileno. Los parilenos pueden reaccionar con las superficies que contienen grupos hidroxilo, y se sabe que forman recubrimientos exentos de poros a espesores de capa bajos. Además, tienen constantes dieléctricas bajas (de aproximadamente 3), lo que es ventajoso en las bombas sanguíneas implantables. Un recubrimiento compuesto que comprende una o más capas de óxido metálico y/o una o más capas metálicas/de óxido metálico, tal como el recubrimiento según la presente invención, y una capa de parileno es biocompatible y también proporciona protección contra la corrosión. Sin embargo, la adhesión de la capa de parileno a una capa metálica o una capa de óxido metálico no es lo suficientemente fuerte en las condiciones de trabajo de una bomba sanguínea intravascular. La capa de parileno comienza a delaminarse después de un tiempo inaceptablemente corto, exponiendo así la capa metálica o de óxido metálico. La una o más capas metálicas y/o la una o más capas de óxido metálico no pueden proteger lo suficiente el cuerpo del imán y, por tanto, comienza la corrosión del cuerpo del imán.

Esta situación se evita mediante una combinación de dos medidas: la disposición de una capa de interfase que conecta la capa metálica, o la capa de óxido metálico, y la capa de parileno, y la utilización de un compuesto de parileno particular.

El compuesto que forma la capa de interfase, es decir, el compuesto conector, debe ser bifuncional. Bifuncional significa que el compuesto conector debe tener dos tipos de grupos funcionales o restos moleculares de diferente funcionalidad (reactividad), un grupo funcional o un resto molecular que se une a la capa metálica o la capa de óxido metálico, por ejemplo, mediante reacción con los grupos hidroxilo de la superficie de la capa metálica o de óxido metálico, y el otro grupo funcional o resto molecular que se une al parileno, conectando así firmemente la capa metálica, o de óxido metálico, inorgánica y la capa de parileno orgánica. La conexión se puede realizar mediante enlaces covalentes u otros enlaces, por ejemplo, fuerzas de van der Waals.

Se conocen conectores que tienen grupos funcionales o restos que se unen a los metales o los óxidos metálicos, y grupos funcionales o restos que se unen al parileno. Como conectores de ejemplo, cabe hacer mención a los compuestos de silano, los mercaptanos, las fosfinas, los disulfuros, y a los silanos que tienen un grupo tiol, fosfina o disulfuro. En función del metal, son preferentes diferentes compuestos conectores.

En el caso del aluminio, titanio, tántalo, niobio, zirconio, iridio, silicio, hafnio, y los óxidos de estos metales, los conectores para las capas metálicas y para las capas de óxidos metálicos son preferentemente alcoxisilanos, tales como metoxisilanos y etoxisilanos, por ejemplo, silanos que tienen la fórmula (H³CO)³Si-R, siendo R, por ejemplo, metacrilato, alquilamina, fenilamina o epoxialquilo. Para la unión al parileno, los conectores tienen preferentemente un grupo funcional acriloiloxi o metacriloiloxi. La longitud de la cadena de carbono entre la porción de sililo y la porción de (met)acriloiloxi del conector tiene habitualmente de 1 a 16 átomos de carbono (metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo, etc.). La cadena de hidrocarburo es habitualmente saturada, pero también puede contener uno o más enlaces insaturados. Un conector particularmente preferente es el metacrilato de 3-(trimetoxisilil)propilo (A-174) de Silquest, pero también son adecuados otros compuestos de silano, tales como el G-170 de Silquest (un agente de acoplamiento de silano con funcionalidad de vinilo). Además, se pueden utilizar conectores que tengan funcionalidades de bis-trimetoxisililo o bis-trietoxisililo, por ejemplo, bis(trimetoxisililetil)benceno.

En particular, para el titanio, zirconio y platino, los conectores que tienen grupos funcionales hídridos, tales como los trihidrosilanos, funcionan bien. Se pueden mencionar específicamente el 10-undecenilsilano y el n-octadecilsilano. Los silanos se aplican preferentemente a temperatura ambiente, a partir de la fase vapor o a partir de una solución aprótica. Además, los alcoxisilanos mencionados anteriormente que tienen grupos (met)acriloiloxi, y los compuestos que tienen funcionalidades de bis-trimetoxisililo o bis-trietoxisililo, también son adecuados.

Los conectores adecuados para conectar la capa de parileno a una capa de oro son habitualmente mercaptanos, fosfinas o disulfuros, preferentemente con cadenas de hidrocarburo más largas, tales como disulfuros de alquilo o dialquilo, con grupos alquilo que tienen de 10 a 16 átomos de carbono. Dichos grupos alquilo forman capas densas y bien ordenadas sobre la superficie del metal o el óxido metálico. Sin embargo, también se pueden utilizar grupos alquilo que solo tienen de 1 a 9 átomos de carbono.

Los compuestos conectores a base de silanos, que tienen grupos tiol, fosfina o disulfuro, son igualmente apropiados para las capas de oro. Los ejemplos particularmente preferentes son el 3-(2-piridiletil)tiopropil trimetoxisilano, 3-(4-piridiletil)tiopropil trimetoxisilano, 2-(difenilfosfino)etil trietoxisilano, bis(2-metacriloil)oxietildisulfuro y dihexadecildisulfuro.

Los conectores bifuncionales se aplican preferentemente a la superficie del metal o del óxido metálico mediante un procedimiento de recubrimiento por plasma, o mediante deposición física de vapor, sin plasma, o mediante la aplicación de una solución aprótica, alcohólica o acuosa, del compuesto conector bifuncional a la superficie del metal o a la superficie del óxido metálico. El recubrimiento por vía seca de compuestos de silano en una cámara de plasma produce capas vítreas que comprenden cadenas de Si-O-Si-O- dispuestas sustancialmente paralelas a la superficie del óxido metálico y unidas a la superficie a través de átomos de oxígeno. Un residuo orgánico se aleja de la superficie y está disponible para unirse al parileno. La deposición física de vapor y la aplicación por vía húmeda forman capas de interfase que tienen una estructura similar, pero sin un aspecto vítreo.

La deposición por plasma produce una capa densa, con una adherencia aceptable al parileno. La deposición física de vapor, sin plasma, produce capas menos densas que tienen mejor adherencia a los parilenos que las capas depositadas por plasma. La aplicación por vía húmeda produce monocapas muy densas que tienen una red irregular, un grado alto de reticulación y un porcentaje alto de oxígeno unido a silicio. Estas capas también se adhieren muy bien a las capas de parileno. Por lo tanto, la aplicación por vía húmeda es particularmente preferente. Alternativamente, se pueden combinar la aplicación por plasma y la deposición física de vapor (sin plasma), o procedimientos de aplicación en fase húmeda, es decir, primero se forma una capa vítrea de interfase mediante deposición por plasma, seguida de la deposición física de vapor o la aplicación por vía húmeda de una segunda capa de conector, formando así una capa de conector compuesta. En dicha capa de conector compuesta, los átomos de silicio de la capa vítrea están conectados covalentemente a átomos de oxígeno de la segunda capa, estando disponibles los residuos orgánicos (tales como metacrilato, alquilamina, o epoxialquilo) de la segunda capa para unirse a los parilenos, covalentemente o de una manera diferente, por ejemplo, mediante fuerzas de van der Waals.

La capa de interfase tiene habitualmente un espesor en el intervalo de 20 a 150 nm, preferentemente de 50 a 100 nm. Alternativamente, se puede aplicar solo una monocapa. Las monocapas se pueden obtener mediante la aplicación de una solución del compuesto conector, y la evaporación del disolvente.

Se forma una capa de parileno, es decir, una capa de polímero de poli(p-xilileno), sobre la capa de interfase o, en el caso de la tercera realización, sobre las capas de interfase de la estructura de la primera y la segunda capas. Los polímeros de poli(p-xilileno) tienen la fórmula estructural

en la que n es el grado de polimerización.

Los precursores de los compuestos de poli(p-xilileno) son [2.2]paraciclofanos que tienen la fórmula estructural

Los compuestos diméricos están disponibles en el mercado, por ejemplo, los precursores del parileno N, parileno C, parileno D y parileno F. En el parileno N, todos los X, y de R1 a R4, son hidrógeno, en el parileno C, uno de R1 a R4 es cloro, mientras que los demás residuos R, así como los X, son hidrógeno, en el parileno D, dos de los residuos R1 a R4 son cloro, mientras que todos los demás residuos son hidrógeno, y en el parileno F, los residuos X son flúor, mientras que los residuos R1 a R4 son hidrógeno. Las capas de parileno se utilizan habitualmente como barreras de humedad y barreras dieléctricas.

A temperaturas elevadas (por encima de aproximadamente 500 °C, en función del parileno particular), al vacío, los dímeros se rompen para formar los correspondientes radicales de p-xilileno. Por una parte, los monómeros polimerizan para formar polímeros de poli(p-xilileno) y, por otra parte, se unen a la capa de interfase a través de los grupos funcionales de la misma, por ejemplo, los grupos metacrilato. Alternativamente, pueden simplemente adherirse a porciones hidrófobas de la capa de interfase.

Se ha descubierto que el parileno C, en el que uno de R1 a R4 es cloro, forma un recubrimiento que hace que los materiales magnéticos sean resistentes a la corrosión, en las condiciones presentes en las bombas sanguíneas intravasculares, cuando se aplica como capa de cobertura de la capa compuesta según la primera y la segunda realización, o como capa de cobertura de la estructura de la primera y la segunda capas según la tercera realización. La capa de parileno se aplica preferentemente mediante deposición por plasma, y el espesor de capa de la capa superior está preferentemente en un intervalo de 3 pmi a 20 pmi, más preferentemente de 10 pmi a 17 pmi, y de la forma más preferente es de aproximadamente 15 pmi. En la tercera realización, la capa de parileno de la estructura de la primera capa tiene preferentemente un espesor que varía de 0,5 pmi a 4 pmi, más preferentemente de 1 pmi a 2 |o.m.

Cuando el parileno C se aplica directamente sobre la superficie del material magnético, se observa formación de fisuras, delaminación de la capa de parileno C protectora y corrosión del material magnético en unos días. Asimismo, si el parileno C se aplica sobre una capa metálica o una capa metálica/de óxido metálico, se observa corrosión del material magnético, en las condiciones presentes en una bomba sanguínea intravascular, en un periodo de tiempo inaceptablemente corto, debido a la delaminación. Además, los compuestos de parileno diferentes del parileno C no proporcionan la suficiente protección contra la corrosión, incluso aunque se utilice un promotor de la adhesión, por ejemplo, si se aplican sobre una capa de interfase a base de silano.

El recubrimiento compuesto de la presente invención se adhiere bien al cuerpo del imán y, dado que tiene una estructura compuesta por constituyentes orgánicos e inorgánicos, proporciona una barrera eficaz contra la materia tanto orgánica como inorgánica. Además, las capas de interfase vítreas también tienen propiedades de barrera. En una realización particularmente preferente de la presente invención, la protección contra la corrosión del material magnético se aumenta, además, mediante la forma del cuerpo del imán, que se adapta particularmente para permitir la formación de un recubrimiento que cubre el cuerpo del imán con un espesor uniforme. Con este objetivo, el cuerpo del imán no tiene bordes afilados, sino formas redondeadas, tales como bordes romos. Preferentemente, el cuerpo del imán tiene forma de varilla, presentando un canal que se prolonga a través del mismo, en una dirección longitudinal, para recibir el eje del motor de una bomba sanguínea intravascular, y estando las caras frontales opuestas del cuerpo del imán biseladas hacia el canal. El canal no necesita ser recubierto con el recubrimiento compuesto, dado que, en una bomba sanguínea intravascular, el canal recibe el eje del motor y está fijado al mismo. No obstante, evidentemente, el canal se puede recubrir por precaución.

El cuerpo del imán puede ser una sola pieza, o puede estar compuesto por varios segmentos. En este último caso, cada segmento se dispone con el recubrimiento inventivo rodeándolo por completo o, como mínimo, rodeando las superficies expuestas del mismo con un espesor uniforme. Preferentemente, cada segmento tiene bordes romos. La presente invención se explicará con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los que

la figura 1 es una sección longitudinal esquemática de una realización de ejemplo de una bomba sanguínea intravascular,

la figura 2 es una vista esquemática en sección de una porción de un imán según la primera realización de la presente invención,

la figura 3a es una vista esquemática en sección de una porción de un imán según la segunda realización de la presente invención,

la figura 3b es una vista esquemática en sección de una porción de otro imán según la segunda realización de la presente invención,

la figura 4a es una vista esquemática en sección de una porción de un imán según la tercera realización de la presente invención,

la figura 4b es una vista esquemática en sección de una porción de otro imán según la tercera realización de la presente invención,

la figura 5a es una representación esquemática de un imán de ejemplo de una sola pieza según la presente invención,

la figura 5b es una vista parcial en sección que muestra un detalle del imán ilustrado en la figura 5a, y

la figura 6 es una vista esquemática superior de un imán segmentado de ejemplo según la presente invención.

Los dibujos no están realizados a escala. No deben interpretarse como limitantes de la invención de ninguna manera.

La bomba sanguínea intravascular 10 ilustrada en la figura 1 se ha descrito anteriormente. La bomba es convencional en cuanto a su construcción, pero comprende un imán permanente resistente a la corrosión 1 según la presente invención.

En la bomba de la figura 1, el imán 1 tiene forma de varilla, siendo las caras frontales opuestas planas y paralelas entre sí. A pesar de que el recubrimiento compuesto según la presente invención puede proteger eficazmente un cuerpo del imán que tenga bordes afilados, tal y como se ilustra en la figura 1, contra la corrosión durante un periodo de tiempo prolongado, en la presente invención, es preferente utilizar un cuerpo del imán que tenga una forma tal y como se ilustra en las figuras 5 y 6. Las capas individuales del recubrimiento compuesto se prolongan por completo sobre cada capa de recubrimiento compuesto aplicada previamente.

La figura 2 es una vista esquemática en sección de una porción de un imán 1 que tiene un recubrimiento compuesto 15 según la primera realización de la presente invención. En el caso del imán de ejemplo ilustrado en la figura 2, el recubrimiento compuesto 15 se forma sobre una superficie 19' de un cuerpo del imán no imantado 19. El recubrimiento compuesto 15 comprende una primera capa de óxido de aluminio 42 formada mediante deposición de capas atómicas sobre la superficie 19' del cuerpo del imán 19. Se deposita una capa de aluminio 43, mediante deposición física de vapor, sobre la superficie 42' de la capa de óxido de aluminio 42. Se deposita una segunda capa de óxido de aluminio 44, mediante deposición de capas atómicas, sobre la superficie 43' de la capa de aluminio 43. La primera capa de óxido de aluminio 42, la capa de aluminio 43 y la segunda capa de óxido de aluminio 44, en combinación, constituyen la capa inorgánica 41 del recubrimiento compuesto 15. Se forma una capa de conector 46 sobre la superficie 44' de la segunda capa de óxido de aluminio 44, y esta une firmemente la capa orgánica 47 a la segunda capa de óxido metálico 44. La capa orgánica 47 del recubrimiento compuesto 15 consiste en parileno C y cubre la superficie 46' de la capa de conector 46.

En el caso del imán de ejemplo ilustrado en la figura 2, la primera capa de óxido de aluminio y la segunda capa de óxido de aluminio tienen, cada una, un espesor de 100 nm, la capa de aluminio tiene un espesor de 4 pm, la capa formada a partir de parileno C tiene un espesor de 15 pm, y la capa de conector es una monocapa.

La figura 3a es una vista esquemática en sección de una porción de un imán 1 que tiene un recubrimiento compuesto 16 según la segunda realización de la presente invención. En el caso del imán de ejemplo ilustrado en la figura 3a, el recubrimiento compuesto 16 se forma sobre la superficie 19' de un cuerpo del imán no imantado 19. El recubrimiento compuesto 16 comprende una primera capa de óxido metálico 52 que consiste en óxido de titanio. La primera capa de óxido metálico 52 se deposita, mediante deposición de capas atómicas, sobre la superficie 19' del cuerpo del imán 19 hasta un espesor de 100 nm. Se deposita una capa metálica 53, que consiste en titanio, mediante deposición física de vapor sobre la superficie 52' de la primera capa de óxido metálico 52 hasta un espesor de 4 pm. Sobre la superficie 53' de la capa metálica 53, se deposita una segunda capa de óxido metálico 54, mediante deposición de capas atómicas, hasta un espesor de 100 nm. La segunda capa de óxido metálico consiste en una mezcla de óxido de aluminio y óxido de titanio. Se dispone una capa de metalización 55 sobre la superficie 54' de la segunda capa de óxido metálico 54. La capa de metalización 55 es una capa metálica de aluminio y tiene un espesor de aproximadamente 15 pm. La primera capa de óxido metálico 52, la capa metálica 53, la segunda capa de óxido metálico 54 y la capa metálica adicional 55, en combinación, constituyen una capa inorgánica 51. Se forma una capa de conector 56 sobre la superficie 55' de la capa metálica adicional 55, y esta une firmemente la capa orgánica 57 a la capa metálica adicional 55. La capa orgánica 57 del recubrimiento compuesto 16 consiste en parileno C y cubre la superficie 56' de la capa de conector 56.

La figura 3b muestra un imán 1 similar al imán mostrado en la figura 3a, sin embargo, con una capa de óxido metálico adicional 58 dispuesta sobre la capa metálica de aluminio 55. En la realización ilustrada en la figura 3b, la capa de óxido metálico adicional 58 es una capa de óxido de aluminio natural que tiene un espesor de aproximadamente 3nm, es decir, una capa de pasivación formada tras la exposición de la capa metálica de aluminio al aire.

La figura 4a es una vista esquemática en sección de una porción de un imán 1 que tiene un recubrimiento compuesto 18 según la tercera realización de la presente invención. En el caso del imán de ejemplo ilustrado en la figura 4a, el recubrimiento compuesto 18 comprende una estructura de una primera capa 17 y una estructura de una segunda capa 17’.

La estructura de la primera capa 17 comprende una capa inorgánica 61 que consiste en una primera capa de óxido metálico 62 y una segunda capa de óxido metálico 64, una capa orgánica 67, y una capa de conector 66 dispuesta entre la segunda capa de óxido metálico 64 y la capa orgánica 67. La estructura de la segunda capa 17' se dispone sobre la estructura de la primera capa 17, y comprende una capa inorgánica 71 que consiste en una tercera capa de óxido metálico 74, una capa orgánica 77 y una capa de conector 76 dispuesta entre la tercera capa de óxido metálico 74 y la capa orgánica 77.

La primera capa de óxido metálico es una capa de óxido de aluminio que tiene un espesor de 100 nm, formada mediante deposición de capas atómicas sobre la superficie 19' del cuerpo del imán 19. La segunda capa de óxido metálico es una capa de óxido de titanio que tiene un espesor de 10 nm, formada mediante deposición de capas atómicas sobre la superficie 62' de la primera capa de óxido metálico. La capa de conector es una monocapa formada sobre la superficie 64' de la segunda capa de óxido metálico, y la capa orgánica 67 es una capa formada a partir de parileno C sobre la superficie 66' de la capa de conector 66. La capa de parileno C tiene un espesor en un intervalo de 1 a 2 pmi.

La tercera capa de óxido metálico 74 es una capa de óxido de titanio que tiene un espesor de 10 nm, formada mediante deposición de capas atómicas sobre la superficie 67' de la primera capa orgánica 67. Se dispone una capa de conector 76 sobre la superficie 74' de la capa de óxido de titanio, y se forma una capa de parileno C adicional 77 sobre la superficie 76' de la capa de conector 76. Esta capa superior de parileno C tiene un espesor de aproximadamente 13 pmi.

La figura 4b muestra un imán 1 similar al imán mostrado en la figura 4a, sin embargo, se dispone una capa de óxido metálico adicional (intermedia) 72 entre la capa orgánica 67 y la tercera capa de óxido metálico 74. Por lo tanto, la estructura de la segunda capa 17' comprende una capa inorgánica 71 que consiste en la capa de óxido metálico intermedia 72 y una tercera capa de óxido metálico 74, una capa orgánica 77 y una capa de conector 76 dispuesta entre la tercera capa de óxido metálico 74 y la capa orgánica 77. La capa de óxido metálico intermedia 72 es una capa de óxido de aluminio que tiene un espesor de 20 nm, formada mediante deposición de capas atómicas. En lo que respecta al resto, se aplica lo mismo que en el caso de la realización ilustrada en la figura 4a anterior. La estructura de la primera capa y la estructura de la segunda capa comprenden capas fabricadas a partir de los mismos materiales (mientras que, en otras realizaciones, los materiales pueden ser diferentes), pero que tienen espesores diferentes.

En las realizaciones ilustradas en las figuras 4a y 4b, todas las capas de conector son monocapas y son idénticas. La figura 5a muestra un imán de una sola pieza 1 que tiene forma de varilla y un hueco cilíndrico o canal que se prolonga a lo largo de la misma en una dirección longitudinal. Durante la utilización del imán en una bomba sanguínea intravascular 10, tal y como se ilustra en la figura 1, el canal recibe el eje del motor 25. Las caras frontales opuestas 4 del imán están ahusadas hacia el canal. El imán 1 se dispone con un recubrimiento compuesto según la presente invención en las superficies exteriores 2 expuestas al flujo de fluido en el hueco 26 y las caras frontales ahusadas 4. Las superficies interiores 3 adyacentes al eje del motor 25 pueden estar recubiertas o no. El borde 5, en la transición entre la superficie exterior 2 y la superficie frontal 4, así como el borde 6, en la transición entre la superficie frontal 4 y la superficie interior 3, están recubiertos. Los bordes son romos, facilitando así la formación de un recubrimiento uniforme de buena adherencia. “N” y “S” indican el polo norte y el polo sur del imán. La figura 5b es una vista parcial en sección a lo largo de la línea de puntos y rayas de la figura 5a. La figura 5b muestra la región del imán del interior del óvalo de la figura 5a. La figura 5b muestra claramente los bordes romos 5, 6.

La figura 6 muestra un imán segmentado 7. El imán ilustrado en la figura 6 tiene cuatro segmentos 8, 8'. Los segmentos 8, que son opuestos entre sí, tienen la misma polaridad magnética, tal y como se indica mediante la “N” en la vista superior de la figura 6, y los segmentos 8', que también son opuestos entre sí, tienen la misma polaridad magnética, tal y como se indica mediante la “S” en la vista superior de la figura 6. Como resultado, los segmentos adyacentes 8, 8' tienen una polaridad magnética opuesta.

Los segmentos 8, 8' tienen, de forma análoga al imán de una sola pieza mostrado en la figura 5, superficies interiores, superficies exteriores, caras frontales opuestas, bordes en la transición entre las superficies exteriores y las superficies frontales, y bordes en la transición entre las superficies frontales y las superficies interiores. Las caras frontales se designan como 4', y los bordes se designan como 5' y 6', respectivamente, de modo equivalente a las designaciones de la figura 5. Además, los segmentos 8, 8' tienen superficies laterales 9, 9', separadas por huecos en el dibujo. Por supuesto, cuando se está utilizando el imán, las superficies laterales 9, 9' entran en contacto entre sí. Todas las superficies de cada segmento del imán pueden estar cubiertas por completo por el recubrimiento compuesto inventivo, pero las superficies laterales 9, 9', que no están expuestas porque entran en contacto entre sí, y las superficies interiores, que no están expuestas porque entran en contacto con el eje del motor, no necesitan ser recubiertas. Preferentemente, todos los bordes de todos los segmentos son bordes romos.

Se recubrieron cuerpos de imanes cilíndricos sinterizados de Nd²Fe¹⁴B no imantados e idénticos, que tenían una longitud de 12 mm y un diámetro de 2,8 mm (después del lavado, pero sin eliminación del recubrimiento de fosfato), con diferentes recubrimientos, se imantaron y se sometieron a un ensayo de corrosión en una solución acuosa que contenía cloruro de sodio al 0,9 % en peso a 60 °C. En este ensayo, la corrosión progresa aproximadamente 3,75 veces más rápido que a temperatura ambiente en una solución del 5 % al 40 % en peso de glucosa en agua para inyectables.

Los siguientes recubrimientos demostraron ser particularmente ventajosos en lo que respecta a la combinación deseada de excelente resistencia a la corrosión y mínima tasa de descarte. Los imanes según la primera realización que tenían una primera capa de óxido metálico y una segunda capa de óxido metálico formadas mediante ALD hasta un espesor de 100 nm, una capa metálica formada mediante PVD hasta un espesor de 4 pm, y un recubrimiento de parileno C formado hasta un espesor de 15 ± 2 pm. Los mejores imanes tenían (a) A^O³como primera y segunda capas de óxido metálico, y aluminio como capa metálica, (b) Al²O³como primera y segunda capas de óxido metálico, y titanio como capa metálica, (c) TiO²como primera y segunda capas de óxido metálico, y titanio como capa metálica, (d) Al²O³como primera capa de óxido metálico, una mezcla de Al²O³y TiO²como segunda capa de óxido metálico, y titanio como capa metálica, y (e) TiO²como primera capa de óxido metálico, una mezcla de Al²O³y TiO²como segunda capa de óxido metálico, y titanio como capa metálica. La polarización durante la PVD parecía mejorar la calidad de los recubrimientos.

Los imanes según la segunda realización que tenían una primera capa de óxido metálico formada mediante ALD hasta un espesor de 100 nm, una segunda capa de óxido metálico formada mediante ALD hasta un espesor de 100 nm, una capa metálica formada mediante PVD hasta un espesor de 4 pm, una capa metálica (aluminio) adicional formada mediante metalización hasta un espesor de 15 pm ± 3 pm, y una capa de parileno C formada hasta un espesor de 15 ± 2 pm.

Los mejores imanes tenían (a) Al²O³como primera y segunda capas de óxido metálico, y aluminio como capa metálica, (b) TiO²como primera capa de óxido metálico, una mezcla de Al²O³y TiO²como segunda capa de óxido metálico, y titanio como capa metálica, y (c) TiO²como primera y segunda capas de óxido metálico, y hierro como capa metálica.

Los imanes según la tercera realización que tenían A^O³como primera capa de óxido metálico, formada mediante ALD hasta un espesor de 100 nm, TiO²como segunda capa de óxido metálico, formada mediante ALD hasta un espesor de 10 nm, un recubrimiento de parileno C formado hasta un espesor de 1 a 2 pm, A^O³como capa de óxido metálico intermedia, formada mediante ALD hasta un espesor de 20 nm, TiO²como tercera capa de óxido metálico, formada hasta un espesor de 10 nm, y un recubrimiento de parileno C formado hasta un espesor de 13 ± 2 pm.

En cada caso, las capas de conector y las capas de conector adicionales, si procedía, se formaron a partir de una solución alcohólica (agua/etanol; ácido acético para conseguir un pH de aproximadamente 5 a 6; concentración de silano de aproximadamente el 1 %; tiempo de reacción de aproximadamente 5 minutos) que contenía el silano A-174. La evaporación del alcohol produjo esencialmente monocapas. Los recubrimientos de parileno C se formaron mediante deposición por plasma.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Imán permanente, resistente a la corrosión, que comprende un cuerpo del imán y un recubrimiento compuesto dispuesto sobre las superficies del cuerpo de imán y cubriendo las mismas, comprendiendo el recubrimiento, en el orden enumerado,

- una primera capa de óxido metálico en contacto físico con el cuerpo de imán,

- una capa metálica,

- una segunda capa de óxido metálico,

- una capa de conector, y

- una capa formada a partir de poli(2-cloro-p-xilileno).

2. Imán, según la reivindicación 1, en el que el cuerpo del imán es un imán permanente de una tierra rara-hierro-boro, en el que preferentemente el cuerpo del imán es un cuerpo del imán sinterizado que tiene cristales de Nd²Feu B y un material de neodimio-hierro-boro que rodea los cristales de Nd²Feu B, siendo dicho material de neodimio-hierro-boro más rico en neodimio que los cristales de Nd²Feu B.

3. Imán, según la reivindicación 1 o 2, en el que el metal de la capa metálica es aluminio o titanio, o una aleación de aluminio o titanio.

4. Imán, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el óxido de la primera capa de óxido metálico es Al²O³o TiO², o un óxido mixto de A^O³y TiO².

5. Imán, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el óxido de la segunda capa de óxido metálico es Al²O³o TiO², o un óxido mixto de A^O³y TiO².

6. Imán, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende una capa metálica adicional y, opcionalmente, una capa de óxido metálico adicional entre la segunda capa de óxido metálico y la capa de conector, en el que

- la capa metálica está en contacto físico con la primera capa de óxido metálico,

- la segunda capa de óxido metálico está en contacto físico con la capa metálica,

- la capa metálica adicional está en contacto físico con la segunda capa de óxido metálico,

- la capa de óxido metálico adicional, si está presente, está en contacto físico con la capa metálica adicional, - la capa de conector está en contacto físico con la capa metálica adicional o, si está presente, la capa de óxido metálico adicional, y

- la capa de poli(2-cloro-p-xilileno) está en contacto físico con la capa de conector, en el que, preferentemente, el metal de la capa metálica adicional es aluminio.

7. Imán, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que se omite la capa metálica, y el recubrimiento compuesto comprende, además, en el orden enumerado, sobre la capa formada a partir de poli(2-cloro-p-xilileno), - una tercera capa de óxido metálico,

- una capa de conector adicional, y

- una capa formada a partir de poli(2-cloro-p-xilileno) adicional, comprendiendo preferentemente, además, una capa de óxido metálico intermedia entre la capa formada a partir de poli(2-cloro-p-xilileno) y la tercera capa de óxido metálico.

8. Imán, según la reivindicación 7, en el que el óxido de la primera capa de óxido metálico es A^O³y el óxido de la segunda capa de óxido metálico es TiO², o el óxido de la primera capa de óxido metálico es TiO²y el óxido de la primera capa de óxido metálico es A^O³, o los óxidos de la primera y segunda capas de óxido metálico son A^O³, o los óxidos de la primera y segunda capas de óxido metálico son TÓ ², y/o en el que el óxido de la tercera capa de óxido metálico es TiO²o A^O³.

9. Imán de la reivindicación 7 u 8, en el que el óxido de la capa de óxido metálico intermedia es A^O³o TiO², y es diferente del óxido de la tercera capa de óxido metálico.

10. Procedimiento para producir un imán permanente resistente a la corrosión, comprendiendo el procedimiento - disponer un cuerpo de un imán no imantado,

- formar una primera capa de óxido metálico sobre las superficies del cuerpo del imán,

- formar una capa metálica sobre la primera capa de óxido metálico,

- formar una segunda capa de óxido metálico sobre la capa metálica,

- opcionalmente, formar, como mínimo, una capa adicional sobre la segunda capa de óxido metálico,

- formar una capa de conector sobre la segunda capa de óxido metálico o, si está presente, sobre, como mínimo, una capa adicional,

- formar una capa de poli(2-cloro-p-xilileno) sobre la capa de conector, e

- imantar el cuerpo del imán,

comprendiendo preferentemente el procedimiento la formación de, como mínimo, una capa adicional, en el que la, como mínimo, una capa adicional es una capa metálica adicional, y comprendiendo preferentemente, además, la formación de una capa de óxido metálico adicional sobre la capa metálica adicional.

11. Procedimiento, según la reivindicación 10, en el que el óxido de la primera capa de óxido metálico y/o el óxido de la segunda capa de óxido metálico es un óxido tal y como se indica en la reivindicación 4 o 5.

12. Procedimiento, según la reivindicación 10 o 11, en el que el metal de la capa metálica es un metal tal y como se indica en la reivindicación 3.

13. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que el metal de la capa metálica adicional es aluminio.

14. Procedimiento para producir un imán permanente resistente a la corrosión, comprendiendo el procedimiento - disponer un cuerpo de imán no imantado,

- formar una segunda capa de óxido metálico sobre la primera capa de óxido metálico,

- formar una capa de conector sobre la segunda capa de óxido metálico,

- formar una capa de poli(2-cloro-p-xilileno) sobre la capa de conector, y

- opcionalmente, formar una capa de óxido metálico intermedia sobre la capa de poli(2-cloro-p-xilileno),

- formar una tercera capa de óxido metálico sobre la capa de poli(2-cloro-p-xilileno) o, si está presente, sobre la capa de óxido metálico intermedia,

- formar una capa de conector adicional sobre la tercera capa de óxido metálico,

- formar una capa de poli(2-cloro-p-xilileno) adicional sobre la capa de conector adicional, e

- imantar el cuerpo del imán,

en el que, preferentemente, el óxido de la primera capa de óxido metálico es A^O³y el óxido de la segunda capa de óxido metálico es TiO², o el óxido de la primera capa de óxido metálico es TiO²y el óxido de la segunda capa de óxido metálico es A^O³, o los óxidos de la primera y segunda capas de óxido metálico son ambos A^O³, o son ambos TiO², y/o el óxido de la tercera capa de óxido metálico es TiO²o A^O³.

15. Procedimiento, según la reivindicación 14, que comprende formar la capa de óxido metálico intermedia, en el que el óxido de la capa de óxido metálico intermedia es A^O³o TiO², y es diferente del óxido de la tercera capa de óxido metálico.

16. Bomba sanguínea intravascular que comprende un motor eléctrico, en la que el motor eléctrico comprende un imán permanente tal y como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.