用于醫療行業的塑料品種有哪些?要求是什么?一文全告知!
本文來源 | 鏈塑網 近年來,全球對生物醫用材料和制品的需求不斷攀升,其中以歐美、日本等發達國家地區為主,我國也愈加重視醫療行業相關的研究和生產,醫療行業發展勢頭逐漸顯現。 隨著人民生活水平提高、人口老齡化引起的醫療費用增加、新冠疫情爆發的推動下,國人的健康意識將大大增加,對醫療的需求不斷增加。而醫用塑料具備的各種優異性能可以滿足醫療行業的多種需求。 醫用塑料與其他材料對比,具備更高的安全性、更優異的生物相容性、更好的機械性能,并且可以3D打印滿足個性化需求。 一、醫療器械對高分子材料的要求 根據醫療器械不同的使用環境,對高分子材料提出的要求也不同,但一般來說應該具有下列性能: (1)物理力學性能良好,能夠滿足相關功能的需求; (2)耐化學性能良好,能滿足使用環境內的服役期限,經消毒不會影響相關性能; (3)成型加工性能好,易加工成各種形狀制品; (4)無毒、無“三致”(致癌、致畸、致基因突變)作用,無熱源反應,溶出物及可溶出物含量低; (5)不破壞鄰近組織,不干擾機體的免疫機制,不引起材料表面鈣化; (6)有較好的抗凝血性能,材料與血液接觸時,不引起溶血后血球減少,不造成血中蛋白質變性,不破壞血液的有形成分; (7)材料植入體內時有足夠的穩定性,且長期使用力學性能不發生明顯變化(不包括降解材料)。
二、用于醫療行業的主要塑料種類 在醫療領域中有多種塑料被應用其中,包括聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS等。下面介紹八種塑料的應用: 01 聚丙烯(PP) 醫用級聚丙烯具有耐伽瑪射線消毒、耐高溫、高剛性、高透明、高流動等優點。它主要應用于醫用無紡布、一次性醫用制品類、點滴透明帶、醫用透明管等領域。 02 聚碳酸酯(PC) 醫用級聚碳酸酯具有優異的耐用性和耐化學性,有助于防止開裂,能讓醫療專家更安全地為患者輸送腫瘤藥物。 而且醫用級聚碳酸酯可經受蒸汽、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒,且不發生變黃和物理性能下降,能夠應用于人工腎血液透析設備。 它還具備優異的光學透性、力學性能和阻燃性能,可應用于需要在透明、直觀條件下操作,并需反復消毒的醫療器械中,如生產高壓注射器、外科手術面罩、一次性牙科用具、血液收集存儲器、血液分離器等醫療器械。 03 聚醚醚酮(PEEK) 醫用級聚醚醚酮具有優異的機械性、化學惰性、生物相容性和彈性,適合人體骨骼植入體的要求。它還具有極強的耐腐蝕、耐水解、耐化學性,使其能夠在人體內依舊保持高度的穩定性,可應用于胃腸道支架、植入式體液泵和舌下神經刺激系統等領域。 04 聚氯乙烯(PVC) 醫用級聚氯乙烯具有良好的物理性質、生物相容性、血液相容性、抗化學腐蝕性、韌性、抑菌和彈性等特性,可應用于醫用軟管、血液存儲裝置、透析附件、外科手套和人造器官等領域。 05 聚乙烯(PE) PE是產量最大的通用塑料,具有加工性能良好、成本低、無毒無味、生物相容性良好等優點。普通PE通??捎糜谒幤?、針帽、注射器推桿、輸液器流量調節器、輸液器和注射器的包裝袋等。 06 聚苯乙烯(PS) PS在醫療領域的用量僅次于PVC和PE,質地硬而脆,有較高的熱膨脹系數,因此,限制了它在工程上的應用。近幾十年來,發展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯為基體的共聚物,在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點。 07 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三種單體的三元共聚物,具有一定的剛性、硬度、耐沖擊和耐化學性能、耐輻射和耐環氧乙烷消毒。 ABS在醫療上的應用主要用作外科工具、滾筒夾子、塑料針、工具盒、診斷器件和助聽器外殼,特別是一些大型醫療設備的外殼。 08 聚四氟乙烯(PTFE) PTFE是氟塑料的一種,被稱為塑料王,有所有塑料中最低的已知摩擦系數和最好的耐化學性。生物相容性和抗凝血性好,不分解,植入體內無不良反應且老化不明顯,耐熱性極好,連續使用溫度260℃,可采用高溫消毒。 在醫學領域被廣泛用于各類人工氣管、食管、膽管、尿道和人工腹膜、腦硬膜及人工皮膚、人工骨骼等。
三、全球醫用塑料的主要生產商和運營商 全球醫用塑料市場的一些主要參與者包括Becton&Dickinson、杜邦(DuPont)、Saint Gobain Performance plastics、??松梨?(ExxonMobil)、Cyro Industries、巴斯夫(BASF)、德尼培(TekniPlex)、陶氏(Dow)、科思創(Covestro)、Baxter International和Alcan Packaging以及塞拉尼斯(Celanese)、伊士曼(Eastman)、GW塑料、Orthoplastics、ARAN BIOMEDICAL TEORANTA、Rochling、沙特基礎工業(SABIC)、索爾維(Solvay)等。 這些供貨商在材料方面的最新發展會影響醫療和保健設備的設計和性能,展示了塑料增強應用的能力,并使改進個體治療的裝置和方式成為可能,最終提高世界各地人民的生活質量。 四、醫用塑料的新技術及其發展趨勢 醫用塑料不論是在疾病診斷、治療還是護理領域中均發揮著極為重要的作用。隨著醫用塑料及其制品在醫療科學領域中的廣泛應用,形成了 一個以醫用塑料為主,將理論、方法、臨床醫學需相互結合的新興化、年輕化、邊緣性的交叉學科領域。 該學科涉及范圍較廣,不僅包含物 理、化學、高分子化學、生物化學、基礎醫學、臨床醫學、解剖學、病理學,還涉及到藥學、材料科學與工程、機械工程、電子信息等多個學科領域。 目前世界各國都認識到了醫用塑料的重要價值,加大了研發力度。