1. Giới thiệu
Với sự tiến bộ liên tục của công nghệ y tế, khoa học vật liệu đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong sự đổi mới của các thiết bị y tế. Trong quá khứ, hệ thống vật liệu bị chi phối bởi kim loại và thủy tinh đã được thay thế dần bằng nhựa kỹ thuật sửa đổi với trọng lượng nhẹ hơn, hiệu suất mạnh hơn và khả năng thiết kế cao hơn. Các vật liệu như vậy không chỉ có thể đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của ngành y tế về độ an toàn cao, độ chính xác cao và độ bền cao, mà còn cung cấp khả năng cho các thiết bị y tế có thể đeo, thu nhỏ và cá nhân hóa.
2. Cái gì Nhựa kỹ thuật sửa đổi ? Nhựa kỹ thuật sửa đổi là gì?
Nhựa kỹ thuật sửa đổi là các vật liệu sửa đổi nhựa truyền thống bằng phương pháp vật lý hoặc hóa học để cải thiện tính chất cơ học của chúng, độ ổn định nhiệt, cách điện, điện trở hóa học hoặc các tính chất cụ thể khác.
Nhựa kỹ thuật được sửa đổi phổ biến bao gồm:
PEEK (Polyetheretherketone): Độ bền cao, khả năng chống nhiệt độ cao, có thể cấy ghép trong cơ thể con người, được sử dụng rộng rãi trong chỉnh hình, nha khoa và các lĩnh vực khác.
PPSU (polyphenylsulfone): có thể được khử trùng bằng hơi nước nhiệt độ cao, phù hợp cho các dụng cụ phẫu thuật và thiết bị truyền dịch.
PC (polycarbonate): Tính minh bạch cao, khả năng chống va đập tốt, thường được sử dụng trong các cửa sổ truyền ánh sáng, vỏ y tế.
PA (nylon), pom (polyoxymetylen): được sử dụng cho các đầu nối, bánh răng, bơm và van và các bộ phận cấu trúc khác.
Phương pháp sửa đổi bao gồm:
Thêm cốt thép sợi thủy tinh → Cải thiện độ cứng và độ ổn định kích thước
Điều trị chống cháy ngọn lửa → đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn y tế
Điều trị kháng khuẩn → Cải thiện cuộc sống dịch vụ trong môi trường bệnh viện
Thêm kháng hóa học → Chống ăn mòn bởi chất khử trùng và chất tẩy rửa
3. An toàn và tương thích sinh học trong các ứng dụng y tế an toàn và khả năng tương thích sinh học trong các ứng dụng y tế
Trong lĩnh vực y tế, an toàn cho bệnh nhân là tiền đề chính. Do đó, bất kỳ vật liệu nhựa nào được sử dụng để tiếp xúc với cơ thể con người phải vượt qua một loạt các xét nghiệm tương thích sinh học nghiêm ngặt. Nhựa kỹ thuật sửa đổi thường có thể đáp ứng các tiêu chuẩn này vì chúng có thể được tùy chỉnh theo nhu cầu.
Các tiêu chuẩn an toàn mà nhựa cấp y tế cần phải đáp ứng:
ISO 10993: Hệ thống tiêu chuẩn để đánh giá tính tương thích sinh học của vật liệu thiết bị y tế
USP Class VI: Phân loại độc tính và phản ứng sinh lý của các tài liệu y tế của Hoa Kỳ Dược phẩm
Chứng nhận FDA: Đáp ứng các yêu cầu quy định của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ đối với các tài liệu tiếp xúc với cơ thể con người
Lợi thế an toàn:
Không độc hại và vô hại: sẽ không gây ra phản ứng miễn dịch hoặc phản ứng mô
Th chính trị: Khả năng chống nhiệt độ cao, bức xạ và làm sạch hóa học
Các chất không có nội soi và không có hiệu lực: Duy trì hiệu suất ổn định trong quá trình sử dụng lâu dài
Ví dụ, PPSU có thể được khử trùng nhiều lần trong điều kiện hơi áp suất cao trong hơn 1.000 lần mà không bị suy giảm hiệu suất, khiến nó rất phù hợp với các dụng cụ phẫu thuật có thể tái sử dụng.
4. Độ chính xác cho các thiết bị y tế hiệu suất cao Yêu cầu chính xác trong các thiết bị y tế hiệu suất cao
Nhiều thành phần chính của các thiết bị y tế hiện đại, chẳng hạn như bánh răng vi mô, đầu nối, hệ thống đường ống, thân máy bơm, v.v., có yêu cầu cực kỳ cao về độ chính xác về cấu trúc. Nhựa kỹ thuật sửa đổi đã trở thành vật liệu ưa thích cho các bộ phận có độ chính xác cao do sự ổn định và hiệu suất xử lý kích thước tuyệt vời của chúng.
Ưu điểm bao gồm:
Độ chính xác đúc cao
Hệ số giãn nở nhiệt thấp: Duy trì hình dạng ổn định trong môi trường nóng và lạnh
Khả năng xử lý mạnh mẽ: Có thể đáp ứng thiết kế cấu trúc hình học phức tạp
Thích hợp cho in CNC và 3D: Đặc biệt phù hợp cho các thiết bị y tế tùy chỉnh
PA hoặc POM được sửa đổi được sử dụng rộng rãi trong các thành phần có độ chính xác cao, chẳng hạn như các bộ phận trượt trong khớp nhân tạo, để đảm bảo phù hợp chính xác sau khi hao mòn dài hạn.
5. Độ bền và sức đề kháng trong môi trường lâm sàng Độ bền và sức đề kháng trong môi trường lâm sàng
Thiết bị y tế cần phải chịu được thử nghiệm môi trường khắc nghiệt trong sử dụng lâm sàng: khử trùng nhiệt độ cao, sử dụng thường xuyên, chất làm sạch hóa học, chiếu xạ, v.v., có thể làm hỏng vật liệu. Nhựa kỹ thuật sửa đổi có hiệu suất tuyệt vời trong khả năng chống lão hóa, chống quản lý và chống ăn mòn, kéo dài rất nhiều tuổi thọ của thiết bị.
Các thuộc tính chung bao gồm:
Điện trở nhiệt độ cao: Peek có thể chịu được nhiệt độ sử dụng liên tục lên đến 250 ° C
Khả năng chống ăn mòn hóa học: PPSU không bị ăn mòn bởi các chất làm sạch phổ biến như rượu, hydro peroxide và natri hypochlorite
Kháng tia UV và Gamma: Thích hợp cho các sản phẩm dùng một lần hoặc bao bì khử trùng
Sức mạnh cơ học cao và khả năng chống mệt mỏi: Không dễ bị nứt và biến dạng khi sử dụng lâu dài dưới tải cao
Các tính chất này làm cho nhựa kỹ thuật sửa đổi đặc biệt phù hợp cho các thành phần chính cần được tái sử dụng hoặc chạy trong một thời gian dài, chẳng hạn như thiết bị ICU, dụng cụ phẫu thuật và vỏ bơm phun.
6. Các trường hợp sử dụng trong thế giới thực
Cấy ghép chỉnh hình:
Peek được sử dụng rộng rãi trong các lồng hợp nhất cột sống, ốc vít nha khoa, miếng đệm đầu gối, v.v ... Nó không chỉ có khả năng tương thích sinh học tốt mà còn có thể được quan sát thông qua tia X, tránh nhiễu hình ảnh do cấy ghép kim loại.
Dụng cụ phẫu thuật:
PPSU được sử dụng để sản xuất các công cụ tái sử dụng như kéo, kìm và móc, với khả năng dung nạp triệt sản cực kỳ cao và khả năng chống va đập.
Vật tư y tế dùng một lần:
PC đã sửa đổi, TPE, v.v. có thể được sử dụng cho ống tiêm, các bộ phận bơm truyền và giao diện ống thông để đáp ứng các yêu cầu của sự sạch sẽ và hiệu quả chi phí.
Thiết bị y tế có thể đeo được:
TPE/TPU đã được sửa đổi được sử dụng rộng rãi trong theo dõi đường huyết, dây đai tim và các thiết bị khác, và có khả năng tiếp xúc tốt và khả năng tái chế của con người.
