1. Úvod
S neustálým rozvojem lékařské technologie hraje věda o materiálech stále kritičtější roli v inovacích zdravotnických prostředků. V minulosti byl materiální systém dominující kovem a sklem postupně nahrazen modifikovanými inženýrskými plasty s lehčí hmotností, silnějším výkonem a vyšší označení. Takové materiály mohou nejen splňovat přísné požadavky zdravotnického průmyslu pro vysokou bezpečnost, vysokou přesnost a vysokou trvanlivost, ale také poskytovat možnost nositelných, miniaturizovaných a personalizovaných zdravotnických prostředků.
2. co jsou Modifikované inženýrské plasty ? Co jsou modifikované inženýrské plasty?
Modifikované inženýrské plasty jsou materiály, které modifikují tradiční inženýrské plasty fyzikálními nebo chemickými metodami ke zlepšení jejich mechanických vlastností, tepelné stability, elektrické izolace, chemické odolnosti nebo jiných specifických vlastností.
Mezi běžné modifikované inženýrské plasty patří:
Peek (polyetheretherketoton): Vysoká pevnost, vysoká teplotní odolnost, implantovatelná v lidském těle, široce používaná v ortopedii, stomatologii a dalších oborech.
PPSU (polyfenylsulfon): Může být sterilizován párou s vysokou teplotou, vhodnou pro chirurgické nástroje a infuzní zařízení.
PC (polykarbonát): Vysoká průhlednost, dobrá odolnost proti nárazu, často používaná v oknech, kteří přenášejí světla, lékařských pouzder.
PA (nylon), POM (polyoxymethylen): Používá se pro konektory, převody, čerpadla a ventily a další strukturální části.
Metody modifikace zahrnují:
Přidání vyztužení ze skleněných vláken → Zlepšení rigidity a rozměrové stability
Léčba zpomalení hoření → splnění lékařských bezpečnostních standardů
Antibakteriální léčba → Zlepšení životnosti v nemocničním prostředí
Přidání chemické odolnosti → odolávající korozi dezinfekčními látkami a čisticími prostředky
3. bezpečnost a biokompatibilita v oblasti bezpečnosti a biokompatibility v lékařských aplikacích v lékařských aplikacích
V oblasti lékařské oblasti je primárním předpokladem bezpečnost pacientů. Každý plastový materiál používaný k kontaktu s lidským tělem proto musí projít řadou přísných testů biokompatibility. Modifikované inženýrské plasty mohou tyto standardy obvykle splňovat, protože mohou být přizpůsobeny podle potřeb.
Bezpečnostní standardy, se kterými se musí splnit plasty lékařské třídy:
ISO 10993: Standardní systém pro hodnocení biokompatibility materiálů zdravotnických prostředků
Usp třída VI: Klasifikace toxicity a fyziologických reakcí lékařských materiálů Pharmacopeia Spojených států
Certifikace FDA: Splňuje regulační požadavky americké správy potravin a léčiv pro materiály, které přicházejí do kontaktu s lidským tělem
Bezpečnostní výhody:
Netoxický a neškodný: nevyvolá imunitní odmítnutí nebo tkáňovou reakci
Sterilizovatelné: Odolné vůči vysokým teplotám, záření a chemické čištění
Nenygroskopické a nepředstavovací látky: udržuje stabilní výkon při dlouhodobém používání
Například PPSU může být opakovaně sterilizován za vysokotlakých podmínek páry více než 1 000krát bez degradace výkonu, což je velmi vhodné pro opakovaně použitelné chirurgické nástroje.
4. Přesnost vysoce výkonných lékařských zdravotnických prostředků na přesné požadavky ve vysoce výkonných zdravotnických prostředcích
Mnoho klíčových komponent moderních zdravotnických prostředků, jako jsou mikropudička, konektory, potrubní systémy, těla čerpadla atd., Má extrémně vysoké požadavky na strukturální přesnost. Modifikované inženýrské plasty se staly preferovaným materiálem pro vysoce přesné části kvůli jejich vynikající dimenzionální stabilitě a výkonu zpracování.
Výhody zahrnují:
Přesnost s vysokou injekcí: Lze dosáhnout formování na úrovni mikronu
Koeficient nízké tepelné roztažnosti: Udržujte stabilní tvar v horkém a studeném prostředí
Silná zpracovatelnost: Může splnit komplexní design geometrické struktury
Vhodné pro CNC a 3D tisk: zejména vhodné pro přizpůsobené zdravotnické prostředky
Modifikovaná PA nebo POM se široce používá ve vysoce přesných komponentách, jako jsou posuvné díly v umělých kloubech, aby se zajistilo přesné přizpůsobení po dlouhodobém opotřebení.
5. Trvanlivost a odolnost v klinickém prostředí trvanlivost a rezistence v klinickém prostředí
Lékařské vybavení musí odolat testu drsného prostředí v klinickém použití: sterilizace s vysokou teplotou, časté použití, čisticí prostředky na chemické čištění, ozáření atd., Které mohou materiál poškodit. Modifikované inženýrské plasty mají vynikající výkon v anti-aging, anti-únavové a korozní rezistenci, což výrazně prodlužuje životnost vybavení.
Mezi běžné vlastnosti patří:
Odolnost s vysokou teplotou: Peek vydrží nepřetržité teploty do 250 ° C
Odolnost proti chemické korozi: PPSU není zkorodována běžnými čisticími prostředky, jako je alkohol, peroxid vodíku a chlornan sodný
Odolnost proti UV a Gamma Ray: Vhodné pro jednorázové výrobky nebo sterilizované obaly
Vysoká mechanická pevnost a únavová odolnost: není náchylná k praskání a deformaci při dlouhodobém používání při vysokém zatížení
Díky těmto vlastnostem je modifikované inženýrské plasty zvláště vhodné pro klíčové komponenty, které je třeba znovu použít nebo běžet po dlouhou dobu, jako je vybavení ICU, chirurgické nástroje a pouzdra vstřikovacích čerpadel.
6. Případy použití v reálném světě
Ortopedické implantáty:
PEEK se široce používá v klecích spinálních fúzí, dentálních šrouby, kolenních rozpěr atd. Má nejen dobrou biokompatibilitu, ale lze jej také pozorovat prostřednictvím rentgenových paprsků, což se vyhýbá zobrazovacímu rušení způsobeným kovovými implantáty.
Chirurgické nástroje:
PPSU se používá k výrobě opakovaně použitelných nástrojů, jako jsou nůžky, kleště a háčky, s extrémně vysokou sterilizační tolerancí a odolností proti nárazu.
Jednorázové zdravotnické potřeby:
Modifikované PC, TPE atd. Lze použít pro stříkačky, části infuzní čerpadlo a rozhraní katétru, aby splňovaly požadavky čistoty a efektivity nákladu.
Nositelné zdravotnické prostředky:
Modifikovaný TPE/TPU se široce používá při monitorování glukózy v krvi, srdeční frekvenci a dalším vybavení a má dobrý lidský kontakt a recyklovatelnost.
