1. Inleiding
Met de continue vooruitgang van medische technologie speelt de materialenwetenschap een steeds crucieer rol in de innovatie van medische hulpmiddelen. In het verleden is het materiaalsysteem gedomineerd door metaal en glas geleidelijk vervangen door gemodificeerde technische kunststoffen door lichter gewicht, sterkere prestaties en hogere ontwerptbaarheid. Dergelijke materialen kunnen niet alleen voldoen aan de strenge vereisten van de medische industrie voor een hoge veiligheid, hoge precisie en hoge duurzaamheid, maar bieden ook de mogelijkheid voor draagbare, geminiaturiseerde en gepersonaliseerde medische hulpmiddelen.
2. Wat zijn Gemodificeerde technische kunststoffen ? Wat zijn gemodificeerde technische kunststoffen?
Gemodificeerde technische kunststoffen zijn materialen die traditionele technische kunststoffen wijzigen door fysische of chemische methoden om hun mechanische eigenschappen, thermische stabiliteit, elektrische isolatie, chemische resistentie of andere specifieke eigenschappen te verbeteren.
Gemeenschappelijke gemodificeerde technische kunststoffen zijn onder meer:
Peek (polyethereterketon): hoge sterkte, weerstand van hoge temperatuur, implanteerbaar in het menselijk lichaam, veel gebruikt in orthopedie, tandheelkunde en andere velden.
PPSU (polyfenylsulfon): kan worden gesteriliseerd door stoom met hoge temperatuur, geschikt voor chirurgische instrumenten en infusieapparatuur.
PC (polycarbonaat): hoge transparantie, goede impactweerstand, vaak gebruikt in lichte transmitterende ramen, medische behuizingen.
PA (nylon), POM (polyoxymethyleen): gebruikt voor connectoren, tandwielen, pompen en kleppen en andere structurele onderdelen.
Modificatiemethoden omvatten:
Het toevoegen van glasvezelversterking → Verbetering van de stijfheid en dimensionale stabiliteit
Vlamvertragende behandeling → Aan de medische veiligheidsnormen voldoen
Antibacteriële behandeling → het verbeteren van de levensduur in ziekenhuisomgevingen
Het toevoegen van chemische resistentie → resistent corrosie door desinfectiemiddelen en reinigingsmiddelen
3. Veiligheid en biocompatibiliteit in de veiligheid en biocompatibiliteit van medische toepassingen in medische toepassingen
Op medisch gebied is de veiligheid van de patiënt het primaire uitgangspunt. Daarom moet elk plastic materiaal dat wordt gebruikt om contact op te nemen met het menselijk lichaam, een reeks rigoureuze biocompatibiliteitstests doorstaan. Gemodificeerde technische kunststoffen kunnen meestal voldoen aan deze normen omdat ze kunnen worden aangepast aan de behoeften.
Veiligheidsnormen die kunststoffen op medische kwaliteit moeten voldoen:
ISO 10993: Standaardsysteem voor het evalueren van de biocompatibiliteit van materialen voor medische apparaten
USP Klasse VI: Classificatie van toxiciteit en fysiologische reacties van medische materialen door de Amerikaanse farmacopeia
FDA -certificering: voldoet aan de wettelijke vereisten van de Amerikaanse Food and Drug Administration voor materialen die in contact komen met het menselijk lichaam
Veiligheidsvoordelen:
Niet-toxisch en onschadelijk: zal geen immuunafwijzing of weefselreactie veroorzaken
Steriliseerbaar: bestand tegen hoge temperaturen, straling en chemische reiniging
Niet-hygroscopische en niet-precipiterende stoffen: handhaaft stabiele prestaties tijdens langdurig gebruik
PPSU kan bijvoorbeeld meer dan 1000 keer herhaaldelijk worden gesteriliseerd onder hogedrukstoomomstandigheden zonder degradatie van prestaties, waardoor het zeer geschikt is voor herbruikbare chirurgische instrumenten.
4. Precisie voor krachtige medische hulpmiddelen Precisievereisten in krachtige medische hulpmiddelen
Veel belangrijke componenten van moderne medische hulpmiddelen, zoals microwars, connectoren, leidingsystemen, pomplichamen, enz., Hebben extreem hoge vereisten voor structurele precisie. Gemodificeerde technische kunststoffen zijn het voorkeursmateriaal geworden voor zeer nauwkeurige onderdelen vanwege hun uitstekende dimensionale stabiliteit en verwerkingsprestaties.
Voordelen zijn onder meer:
Hoge spuitgietenprecisie: gieten op micronniveau kan worden bereikt
Lage thermische expansiecoëfficiënt: handhaven stabiele vorm in warme en koude omgevingen
Sterke verwerkbaarheid: kan voldoen aan het complexe geometrische structuurontwerp
Geschikt voor CNC en 3D -printen: vooral geschikt voor aangepaste medische apparaten
Gemodificeerde PA of POM wordt veel gebruikt in zeer nauwkeurige componenten, zoals schuifonderdelen in kunstmatige gewrichten, om een precieze pasvorm te garanderen na langdurige slijtage.
5. Duurzaamheid en resistentie in klinische omgevingen Duurzaamheid en resistentie in klinische omgevingen
Medische apparatuur moet de test van harde omgevingen in klinisch gebruik weerstaan: sterilisatie op hoge temperatuur, frequent gebruik, chemische reinigingsmiddelen, bestraling, enz., Die het materiaal kunnen beschadigen. Gemodificeerde technische kunststoffen hebben uitstekende prestaties in anti-veroudering, anti-vette en corrosieweerstand, waardoor de levensduur van de apparatuur sterk wordt verlengd.
Gemeenschappelijke eigenschappen zijn onder meer:
Hoge temperatuurweerstand: Peek kan bestand zijn tegen continu gebruikstemperaturen tot 250 ° C
Chemische corrosieweerstand: PPSU is niet gecorrodeerd door gemeenschappelijke reinigingsmiddelen zoals alcohol, waterstofperoxide en natriumhypochloriet
UV- en gammastraalweerstand: geschikt voor wegwerpproducten of gesteriliseerde verpakkingen
Hoge mechanische sterkte en vermoeidheidsweerstand: niet vatbaar voor kraken en vervorming onder langdurig gebruik onder hoge belasting
Deze eigenschappen maken gemodificeerde technische kunststoffen bijzonder geschikt voor belangrijke componenten die lang moeten worden hergebruikt of worden uitgevoerd, zoals ICU -apparatuur, chirurgische instrumenten en injectiepompbehuizingen.
6. Gebruiksgevallen uit de praktijk
Orthopedische implantaten:
PEEK wordt veel gebruikt in spinale fusiekooien, tandschroeven, knieafstanders, enz. Het heeft niet alleen een goede biocompatibiliteit, maar kan ook worden waargenomen door röntgenfoto's, waardoor beeldvormingsinterferentie wordt veroorzaakt door metaalimplantaten.
Chirurgische instrumenten:
PPSU wordt gebruikt om herbruikbare hulpmiddelen zoals schaar, tang en haken te produceren, met extreem hoge sterilisatietolerantie en impactweerstand.
Wegwerp medische benodigdheden:
Gemodificeerde pc, TPE, etc. kunnen worden gebruikt voor spuiten, infusiepomponderdelen en katheterinterfaces om te voldoen aan de vereisten van netheid en kosteneffectiviteit.
Draagbare medische hulpmiddelen:
Gemodificeerde TPE/TPU wordt veel gebruikt in bloedglucosemonitoring, hartslaggordels en andere apparatuur, en heeft een goed menselijk contactcomfort en recyclebaarheid.
