1. Innledning
Med kontinuerlig fremgang av medisinsk teknologi spiller Materials Science en stadig viktigere rolle i innovasjonen av medisinsk utstyr. Tidligere har det materielle systemet dominert av metall og glass gradvis blitt erstattet av modifisert ingeniørplast med lettere vekt, sterkere ytelse og høyere designbarhet. Slike materialer kan ikke bare oppfylle de strenge kravene fra medisinsk industri for høy sikkerhet, høy presisjon og høy holdbarhet, men også gi muligheten for bærbare, miniatyriserte og personaliserte medisinske utstyr.
2. Hva er Modified Engineering Plastics ? Hva er modifisert ingeniørplast?
Modifisert ingeniørplast er materialer som modifiserer tradisjonell ingeniørplast ved fysiske eller kjemiske metoder for å forbedre deres mekaniske egenskaper, termisk stabilitet, elektrisk isolasjon, kjemisk motstand eller andre spesifikke egenskaper.
Vanlig modifisert ingeniørplast inkluderer:
Peek (Polyetheretherketone): Høy styrke, høye temperaturmotstand, implanterbar i menneskekroppen, mye brukt i ortopedi, tannbehandling og andre felt.
PPSU (polyfenylsulfon): Kan steriliseres ved hjelp av høy temperatur, egnet for kirurgiske instrumenter og infusjonsutstyr.
PC (polykarbonat): høy gjennomsiktighet, god påvirkningsmotstand, ofte brukt i lysoverførende vinduer, medisinske hus.
PA (nylon), POM (polyoksymetylen): brukt til kontakter, gir, pumper og ventiler og andre strukturelle deler.
Modifiseringsmetoder inkluderer:
Tilsette glassfiberarmering → Forbedring av stivhet og dimensjonsstabilitet
Flammehemmende behandling → Oppfyller medisinske sikkerhetsstandarder
Antibakteriell behandling → Forbedring av levetid i sykehusmiljøer
Legge til kjemisk motstand → motstå korrosjon ved desinfeksjonsmidler og rengjøringsmidler
3. Sikkerhet og biokompatibilitet i medisinsk applikasjon Sikkerhet og biokompatibilitet i medisinske anvendelser
I det medisinske feltet er pasientsikkerhet den primære forutsetningen. Derfor må alt plastmateriale som brukes til å kontakte menneskekroppen passere en serie strenge biokompatibilitetstester. Modifisert ingeniørplast kan vanligvis oppfylle disse standardene fordi de kan tilpasses etter behov.
Sikkerhetsstandarder som medisinsk kvalitet plast trenger å oppfylle:
ISO 10993: Standardsystem for evaluering av biokompatibiliteten til medisinsk utstyrsmateriale
USP Klasse VI: Klassifisering av toksisitet og fysiologiske reaksjoner av medisinsk materiale av USAs farmakopeia
FDA -sertifisering: oppfyller lovkravene til U.S. Food and Drug Administration for materialer som kommer i kontakt med menneskekroppen
Sikkerhetsfordeler:
Ikke-giftig og ufarlig: vil ikke indusere immunavvisning eller vevsreaksjon
Steriliserbar: Resistent mot høye temperaturer, stråling og kjemisk rengjøring
Ikke-hygroskopiske og ikke-resipiterende stoffer: Opprettholder stabil ytelse under langvarig bruk
For eksempel kan PPSU gjentatte ganger steriliseres under høytrykksdampforhold i mer enn 1000 ganger uten ytelsesnedbrytning, noe som gjør det veldig egnet for gjenbrukbare kirurgiske instrumenter.
4. Presisjon for høyytelsesmedisinsk utstyr Presisjonskrav i medisinsk utstyr med høy ytelse
Mange viktige komponenter i moderne medisinsk utstyr, for eksempel mikrohjul, kontakter, rørsystemer, pumpekropper, etc., har ekstremt høye krav til strukturell presisjon. Modifisert ingeniørplast har blitt det foretrukne materialet for høye presisjonsdeler på grunn av deres utmerkede dimensjonale stabilitets- og prosesseringsytelse.
Fordeler inkluderer:
Presisjon med høy injeksjon:
Lav termisk ekspansjonskoeffisient: Oppretthold stabil form i varme og kalde miljøer
Sterk prosessbarhet: kan oppfylle kompleks geometrisk strukturdesign
Passer for CNC og 3D -utskrift: Spesielt egnet for tilpasset medisinsk utstyr
Modifisert PA eller POM er mye brukt i komponenter med høy presisjon, for eksempel glidende deler i kunstige ledd, for å sikre presis passform etter langvarig slitasje.
5. Holdbarhet og resistens i kliniske miljøer Holdbarhet og resistens i kliniske miljøer
Medisinsk utstyr må motstå testen av tøffe miljøer i klinisk bruk: sterilisering av høy temperatur, hyppig bruk, kjemisk rengjøringsmidler, bestråling, etc., noe som kan skade materialet. Modifisert ingeniørplast har utmerket ytelse innen aldring, anti-fatigue og korrosjonsmotstand, og forlenger levetiden til utstyret i stor grad.
Vanlige egenskaper inkluderer:
Motstand med høy temperatur: Peek tåler kontinuerlig brukstemperatur opp til 250 ° C
Kjemisk korrosjonsmotstand: PPSU er ikke korrodert av vanlige rengjøringsmidler som alkohol, hydrogenperoksyd og natriumhypokloritt
UV og Gamma Ray Resistance: Egnet for engangsprodukter eller sterilisert emballasje
Høy mekanisk styrke og utmattelsesmotstand: Ikke utsatt for sprekker og deformasjon under langvarig bruk under høy belastning
Disse egenskapene gjør modifisert ingeniørplast, spesielt egnet for viktige komponenter som må gjenbrukes eller kjøres i lang tid, for eksempel ICU -utstyr, kirurgiske instrumenter og injeksjonspumpehus.
6. Brukssaker i den virkelige verden
Ortopediske implantater:
PEEK er mye brukt i ryggmargsfusjonsbur, tannskruer, kneavstandsstykker, etc. Det har ikke bare god biokompatibilitet, men kan også observeres gjennom røntgenbilder, og unngå avbildningsinterferens forårsaket av metallimplantater.
Kirurgiske instrumenter:
PPSU brukes til å produsere gjenbrukbare verktøy som saks, tang og kroker, med ekstremt høy steriliseringstoleranse og påvirkningsmotstand.
Disponibel medisinsk utstyr:
Modifisert PC, TPE, etc. kan brukes til sprøyter, infusjonspumpedeler og katetergrensesnitt for å oppfylle kravene til renslighet og kostnadseffektivitet.
Bærbar medisinsk utstyr:
Modifisert TPE/TPU er mye brukt i blodsukkerovervåking, hjertefrekvensbelter og annet utstyr, og har god menneskelig kontaktkomfort og resirkulerbarhet.
