Principalii polimeri folosiți în aplicații medicale
1, polietilena (PE) polietilenă este cel mai frecvent utilizat plastic în dispozitivele medicale. Inerea, flexibilitatea, duritatea, accesibilitatea și ușurința procesării îl fac să fie potrivit pentru:- sisteme de manipulare a lichidelor, pungi de sânge și IV, catetere și seringi- tuburi, echipamente de laborator, tăvi chirurgicale, etc. Utilizate în principal în polietilen de înaltă densitate ( HDPE) și grade de polietilenă moleculară ultra-înaltă (UHMWPE).
2, polipropilenă (PP) polipropilenă este apreciată pentru rezistența la temperatură ridicată, densitatea scăzută, rezistența chimică și costurile economice. Este ideal pentru:- seringi, carcase, flacoane, tuburi de testare și ambalaje medicale- pungi de urină, filtre și tăvi autoclave- măști chirurgicale și rochii la rezistența ridicată la tracțiune a polipropilenei, este de asemenea utilizat ca suturi.
3, Clorura de polivinil (PVC) PVC este în mod inerent transparent, rigid și poate fi ușor sterilizat. Este materialul ales pentru:- Containere lichide, pungi de sânge și tuburi- măști de oxigen- Plasticizatorii echipamentelor de dializă sunt adăugate la PVC flexibil pentru mănuși și catetere. Cu toate acestea, există îngrijorări cu privire la scurgerea plastifiantului și aspectele de mediu ale eliminării PVC.
4, polistirenul (PS) Polistirenul este transparent, rezistent la substanțe chimice și ieftin. Este adesea utilizat la fabricarea:- vase Petri și flacoane- carcase de instrumente de diagnostic- tăvi de cultură a țesuturilor- ambalaje de protecție polistiren cu impact ridicat (șolduri) oferă o duritate mai mare pentru tăvi de instrumente chirurgicale, boluri de vomă etc.
5, Policarbonatul (PC) Policarbonat combină claritatea optică, stabilitatea dimensională, rezistența la impact ridicat și sterilitatea inerentă. Este utilizat pe scară largă: - Dialyzers și incubatoare - Instrumente chirurgicale - Aparate ortodontice și lentile Este utilizat și pentru echipamentele medicale transparente trebuie să reziste la cochilie de autoclavare frecventă.
6, acrilic (PMMA) polimetil metacrilat, cunoscut și sub numele de acrilic, oferă transparență, rezistență la UV și rezistență la intemperii la costuri reduse. Este utilizat pentru:- măști de anestezie, incubatoare și vizionare ferestre- dispozitive medicale transparente și lentile- proteze și implanturi ortopedice PMMA este de asemenea popular în cimenturile osoase.
7, Polyacrilonitril-butadienă-stiren (ABS) ABS este un termoplastic economic, rigid, cu stabilitate dimensională bună. Este rezistent din punct de vedere chimic și mai ușor de lucrat decât PC.Abs este utilizat pentru:- carcase medicale, mânere și accesorii- panouri de instrumente- Componente structurale pot fi sterilizate prin radiații, substanțe chimice și foc mediu.
8, POLETERETHERKETON (PEEK) PEEK este un termoplastic avansat, cu rezistență chimică excelentă, stabilitate termică și biocompatibilitate. Este utilizat pentru: - Implanturi de traumă - Dispozitive de fuziune a coloanei vertebrale - Alte aplicații medicale de înaltă performanță - Bucuri de cateter
9, polimetilpentenul pentru polimetilpentenul autoclave (PMP) PMP este un polimer semi-cristalin cu rezistență ridicată la tracțiune, puritate și transparență. Este în mod excepțional rezistent la metodele de sterilizare.PMP este utilizat pentru: -Films-autoclave medicale sterilizate și cutii-alte aplicații care necesită implanturi repetate sau agresive de sterilizare-ortopedică
Principalele caracteristici ale materialelor plastice medicale
Biocompatibilitate: asigurarea răspunsului în siguranță al corpuluibiocompatibilitate este capacitatea unui material de a avea un răspuns gazdă adecvat atunci când este utilizat în scopul medical intenționat. Prin urmare, materialele plastice medicale trebuie să fie non-toxice, non-periculoase sau non-imunogene atunci când este în contact cu țesutul uman sau lichidele. Unele dintre considerentele cheie pentru biocompatibilitatea materialelor plastice medicale includ: Materialele citotoxicității nu trebuie să producă efecte toxice asupra celulelor vii. Leachable -urile și extragerile trebuie să fie sub niveluri periculoase. Sensibilizare - Plasticele nu ar trebui să provoace reacții alergice după implantare. Testele de sensibilizare sunt efectuate folosind modele animale. Iritarea și inflamația materiale materiale medicale nu ar trebui să provoace iritații, umflare, leziuni sau reacții inflamatorii în organism. Acestea sunt evaluate prin studii de iritare a pielii. Plasticele medicale de compatibilitate-sânge trebuie testată pentru hemoliză. Dacă dispozitivul implică contact cu sânge, plasticul nu trebuie să inducă tromboză, embolie, ruptură de globule roșii, etc. Materialele de carcinogenitate nu trebuie să promoveze tumorile canceroase atunci când sunt implantate. A fost realizat un studiu de carcinogenitate a animalelor de doi ani. Genotoxicitatea-plastică nu trebuie să deterioreze ADN-ul celular sau să provoace mutații. Teste precum testul Ames identifică genotoxinele. Reziduuri de sterilizare - După sterilizare, materialele plastice nu ar trebui să păstreze reziduuri toxice. Nu trebuie să fie scurs mai târziu.
Non-permeabilitatea : rezistența la difuzarea substanțelor Non-permeabilitatea se referă la capacitatea unui plastic de a acționa ca o barieră eficientă. Acest lucru împiedică diverse substanțe să difuzeze prin ea. Acest lucru este esențial pentru acele materiale plastice utilizate în manipularea fluidelor, sigilarea și transmiterea aplicațiilor. Aspecte cheie ale non -permeabilității: Permeabilitatea apei - tuburi medicale, pungi de lichide, catetere etc. nu trebuie să permită transmiterea sau absorbția apei de pe dispozitivul medical. Acest lucru poate afecta performanța și caracteristicile dispozitivului medical. Permeabilitatea - măștile de oxigen, echipamentele de anestezie și tubul intravenoasă nu ar trebui să permită difuză gazul. Aceasta poate duce la variații de concentrare. Selectați materiale plastice medicale cu permeabilitate scăzută. Dispozitivele de eluție a drogurilor de permeabilitate chimică se bazează pe materiale plastice pentru agenții activi difuzi la viteze calibrate controlate. Acestea ar trebui să fie impermeabile la alte substanțe chimice. Permeabilitatea microbiană matricile din plastic ar trebui să acționeze ca o barieră pentru transmisia microbiană. Microporozitatea compromite sterilitatea. Plastica de permeabilitate lexabilă nu se poate difuza de la material în fluide sau țesuturi înconjurătoare. Componentele din plastic care se pot scurge sunt aditivi, umpluturi și plastifianți. Factorii care afectează permeabilitatea includ cristalinitatea, reticularea, polaritatea, umpluturile și structura moleculară. Densitatea mai mare și materialele plastice reticulate asigură o permeabilitate mai mică.
Rezistența la sterilizare : Prevenirea răspândirii dispozitivelor și echipamentelor infecțioase necesită sterilizare repetată în spitale. Acest lucru ajută la prevenirea răspândirii infecției. Materialele plastice de calitate medicală trebuie să reziste la sterilizare frecventă prin căldură, radiații, abur și substanțe chimice. Nu trebuie să existe nicio modificare a aspectului vizual, a proprietăților fizice sau a proprietăților mecanice. Considerațiile cheie includ: rezistența la căldură - materialele plastice rezistă la cicluri repetate de autoclave sau de sterilizare a căldurii uscate. Ei trebuie să -și păstreze proprietățile chiar și după aceste procese de sterilizare. Exemple includ rezistența la tracțiune, rezistența la impact și alte proprietăți mecanice. Rezistența la radiații - Gamma sau radiația cu fascicul de electroni pot degrada polimerii. Acest lucru poate apărea prin ruperea lanțului, oxidarea și reticularea. Materialele plastice adecvate ar trebui să poată rezista la doze mari de sterilizare. Agenții de sterilizare-chimici chimici nu ar trebui să aibă efecte degradante în timp. Exemple includ fisurarea, hidroliza, scurgerea și umflarea. Sterilanții rezidenți la absorbție sterilant nu trebuie să se scurgă din plastic și să provoace toxicitate. Procedurile de aerare/extracție pot fi necesare. Aspect - Sterilizarea nu ar trebui să modifice semnificativ aspectul plasticului. De exemplu, claritatea optică, reflectivitatea sau culoarea sau provoacă îngălbenirea/creta. Pentru o utilizare medicală sigură, materialele plastice pot rezista la deteriorarea în timpul sterilizării repetate. Acest lucru poate fi obținut în prezența aditivilor. Exemple includ antioxidanți, stabilizatori, agenți radio-opera, etc.
Ușor: materialele plastice ușoare de manevrabilitate ajută la reducerea oboselii și la îmbunătățirea ergonomiei pentru profesioniștii medicali. Ei fac acest lucru făcând dispozitive și echipamente mai ușor de gestionat și de transportat. Pentru pacienți, materialele plastice ușoare în produsele medicale pot reduce la minimum sarcinile de greutate. De exemplu, în protetică și ajutoare de mobilitate. Iată câteva aspecte cheie: densitate mică - materialele medicale, cum ar fi polietilena, polipropilena, acrilicul și ABS -ul au o densitate cuprinsă între 0,85 - 1,2 g/cm3. Aceasta este mai mică decât metalele, cum ar fi oțelul (8 g/cm3). Raportul ridicat de rezistență la greutate - materialele plastice medicale pot fi formulate și concepute pentru a obține o rezistență ridicată și rigiditate în raport cu masa lor scăzută. Aceasta permite măsurători reduse și economii de greutate. Manevrare mai ușoară - Dispozitivele realizate din materiale plastice ușoare reduc încordarea încheieturii. Sunt mai confortabili pentru proceduri chirurgicale prelungite care necesită manevră. Portabilitate - Dispozitivele portabile cu rame de plastic și carcase sunt mai ușor de transportat și de utilizare. Exemple includ scaune cu rotile, monitoare pentru pacienți, etc. Exemple includ mânere, mânere și carcase. Materialele plastice cu greutate ușoară a pacientului reduc sarcina transportului pentru pacienți. Exemple includ protetice din plastic, bretele și implanturi.
Durabilitate: Menținerea performanței pe tot ceea ce lifecyclemedical a făcut din plastic necesitate de a menține performanța pe durata de viață preconizată. Acest lucru este în ciuda presiunilor curățării, manipulării, transportului și sterilizării lor de rutină. Aspectele cheie ale durabilității includ: rezistența la tracțiune - materialele plastice utilizate în aplicațiile purtătoare de sarcină necesită o rezistență ridicată și rigiditate. Acest lucru ajută la rezistența forțelor mecanice în timpul utilizării fără deformare permanentă sau fisurare. Rezistență la fluaj - Componente medicale, cum ar fi tuburile din plastic și carcasele de echipamente sunt supuse îndoielii repetate. Aceste materiale ar trebui să fie rezistente la oboseală. Impact și rezistență la abraziune - o bună rezistență la abraziune și la abraziune ajută componentele externe. De exemplu, carcasele de plastic pot rezista la lovituri și zgârieturi în timpul utilizării zilnice. Stabilitate dimensională - Plasticul trebuie să mențină toleranțe dimensionale strânse în timp. Acest lucru ar trebui să fie lipsit de orice deformare. Exemple includ accesorii și componente de precizie. Rezistență chimică - materialele plastice medicale trebuie să fie rezistente la agenții de curățare, dezinfectanți și lichide corporale. Nu trebuie să se rupă sau să se extindă/să se micșoreze excesiv. Alegeți materiale plastice de calitate medicală care sunt rezistente din punct de vedere chimic. Rezistența UV/intemperii - Dispozitivele din plastic trebuie să mențină performanța chiar și atunci când sunt expuse la aer liber. Exemple includ lumina, umiditatea și alte condiții de mediu în timpul depozitării și utilizării. Selectați materiale plastice de calitate medicală cu o rezistență bună la intemperii.
