Hlavní polymery používané v lékařských aplikacích
1, polyethylen (PE) polyethylen je nejčastěji používaným plastem ve zdravotnických prostředcích. Jeho neživolnost, flexibilita, houževnatost, dostupnost a snadnost zpracování se dobře hodí pro:- systémy manipulace s tekutinou, krví a IV pytle, katétry a injekční stříkačky- hadičky, laboratorní vybavení, chirurgické podnosy atd. Používá se hlavně v polyethyylenu s vysokou hustotou ( HDPE) a ultra vysoký polyethylen molekulové hmotnosti (UHMWPE).
2, Polypropylen polypropylen (PP) je oceňován za jeho vysokou teplotní odolnost, nízkou hustotu, chemickou odolnost a ekonomické náklady. Je ideální pro:- stříkačky, pouzdra, lahvičky, testovací trubice a lékařské balení- močové sáčky, filtry a autoklávové zásobníky- chirurgické masky a šaty na vysokou pevnost v tahu polypropylenu, používají se také jako šití.
3, polyvinylchlorid (PVC) PVC je ze své podstaty transparentní, rigidní a lze jej snadno sterilizovat. Je to materiál volby pro:- kapalné nádoby, krevní sáčky a trubice- kyslíkové masky- dialyzační zařízení se přidávají do flexibilního PVC pro rukavice a katétry. Existují však obavy z vyluhování změkčovadla a environmentální aspekty likvidace PVC.
4, polystyren polystyrenu (PS) je průhledný, chemicky odolný a levný. Často se používá při výrobě:- Petriho pokrmy a lahvičky- Diagnostické pouzdra na přístroj- Tkáňové kultury- Ochranné balení s vysokým dopadem polystyrenu (HIPS) poskytuje větší houževnatost pro podnosy na chirurgické nástroje, zvracení misek atd.
5, polykarbonát polykarbonátu (PC) kombinuje optickou čistotu, rozměrovou stabilitu, vysokou odolnost proti nárazu a inherentní sterilitu. Je široce používán: - dialyzery a inkubátory - chirurgické nástroje - ortodontické zařízení a čočky, které se také používají pro průhledné lékařské vybavení, musí vydržet časté autoklávové skořápky.
6, Akrylový (PMMA) polymethylmethakrylát, také známý jako akryl, poskytuje průhlednost, UV rezistenci a odolnost proti povětrnostním povětrnostem za nízké náklady. Používá se pro:- Masky anestezie, inkubátory a prohlížení průhledných zdravotnických prostředků a čoček a ortopedických implantátů a ortopedických implantátů PMMA je také oblíbená v kostních cementech.
7, polyakrylonitril-butadien-styren (ABS) ABS je ekonomický, rigidní termoplastický s dobrou rozměrovou stabilitou. Je chemicky odolný a snadnější s ním pracuje než PC.ABS se používá pro:- Lékařské pouzdra, kliky a armatury- Panely přístrojů- strukturální složky mohou být sterilizovány zářením, chemikáliemi a středním teplem.
8, PolyetheretherTetoton (PEEK) PEEK je pokročilý termoplastický s vynikající chemickou odolností, tepelnou stabilitou a biokompatibilitou. Používá se pro: - Traumatické implantáty - zařízení páteře - další vysoce výkonné lékařské aplikace - pouzdra katétru
9, polymethylpenten pro autoklávový polymethylpenten (PMP) PMP je polokrystalický polymer s vysokou pevností v tahu, čistotou a průhledností. Je výjimečně odolný vůči sterilizační metodě.PMP se používá pro: -films-autoclave sterilizované lékařské zásobníky a krabice-jiné aplikace vyžadující opakované nebo agresivní sterilizační ertopedické implantáty
Hlavní vlastnosti lékařských plastů
Biokompatibilita: Zajištění bezpečné odpovědi na tělo je schopnost materiálu mít vhodnou reakci hostitele, když se používá pro zamýšlený lékařský účel. Lékařské plasty proto musí být v kontaktu s lidskou tkáň nebo tekutinami netoxické, neimunogenní. Některé z klíčových úvah pro biokompatibilitu lékařských plastů zahrnují: cytotoxicity-materiály nesmí vytvářet toxické účinky na živé buňky. Vyluhovatelné a extrahované musí být pod nebezpečnou úrovní. Senzitizace - Plasty by neměly po implantaci způsobovat alergické reakce. Testy senzibilizace se provádějí pomocí zvířecích modelů. Podráždění a zánětlivé medicínské plasty by neměly v těle způsobit podráždění, otoky, zranění nebo zánětlivé reakce. Ty jsou vyhodnoceny studiemi podráždění kůže. Plasty kompatibility krve musí být testovány na hemolýzu. Pokud zařízení zahrnuje kontakt s krví, plast nesmí indukovat trombózu, embolii, rupturu červených krvinek atd. Ateriály karcinogenity nesmí po implantaci podporovat rakovinné nádory. Byla provedena dvouletá studie zvířecí karcinogenity. Plastika genotoxicity nesmí poškodit buněčnou DNA ani způsobit mutace. Testy jako test Ames identifikují genotoxiny. Sterilizační zbytky - Po sterilizaci by plasty neměly udržovat toxické zbytky. Nesmí být vyluhovány později.
Nepřistátelnost : Odolnost vůči difúzi látek, která není nepropustnost, označuje schopnost plastu působit jako účinná bariéra. To zabraňuje rozptylu různých látek. To je rozhodující pro ty plasty používané při manipulaci s tekutinou, utěsněním a předáváním aplikací. Klíčové aspekty nepropustnosti: Propustnost vody - lékařské hadičky, tekutiny, katétry atd. Nesmí dovolit, aby byla voda přenášena nebo absorbována ze zdravotnického prostředku. To může ovlivnit výkon a vlastnosti zdravotnického zařízení. Propustnost - kyslíkové masky, vybavení anestezie a intravenózní hadičky by neměly umožňovat rozptýlení plynu. To může mít za následek změny koncentrace. Vyberte lékařské plasty s nízkou propustností. Eluční zařízení chemické propustnosti a léčivosti se spoléhají na plasty, aby difúzní aktivní činidla při kontrolovaných kalibrovaných rychlostech. Měly by být nepropustné pro jiné chemikálie. Matrice mikrobiální propustnosti-plastická matice by měla působit jako bariéra mikrobiálního přenosu. Mikroporozita ohrožuje sterilitu. Plastika vyluhovatelnosti propustnosti se nemohou rozptýlit z materiálu do tekutin nebo okolních tkání. Plastové součásti, které mohou vyluhovat, jsou přísady, plniva a změkčovače. Mezi faktory, které ovlivňují propustnost, patří krystalinita, zesítění, polarita, plniva a molekulární struktura. Vyšší hustota a zesítěné plasty poskytují nižší propustnost.
Odolnost proti sterilizaci : Prevence šíření infekčních zařízení a zařízení vyžaduje opakovanou sterilizaci v nemocnicích. To pomáhá zabránit šíření infekce. Plasty lékařské třídy musí odolat časté sterilizaci teplem, zářením, párou a chemikáliemi. Nesmí dojít ke změně vizuálního vzhledu, fyzikálních vlastností nebo mechanických vlastností. Klíčové úvahy zahrnují: odolnost proti teplu - plasty vydrží opakované autoklávové nebo suché tepelné sterilizační cykly. Musí si udržet své vlastnosti i po těchto sterilizačních procesech. Příklady zahrnují pevnost v tahu, odolnost proti nárazu a další mechanické vlastnosti. Radiační odolnost - záření gama nebo elektronového paprsku může degradovat polymery. K tomu může dojít prostřednictvím zlomení řetězce, oxidace a zesítění. Vhodné plasty by měly být schopny odolávat vysokým sterilizačním dávkám. Chemická rezistence-chemická sterilizační činidla by neměla mít v průběhu času degradující účinky. Příklady zahrnují praskání, hydrolýzu, vyluhování a otoky. Sterilační absorpční reziduální sterilanty by se neměly vyluhovat z plastu a způsobit toxicitu. Mohou být vyžadovány postupy pro aeraci/extrakci. Vzhled - sterilizace by neměla významně změnit vzhled plastu. Například optická čistota, odrazivost nebo barva, nebo způsobují žloutnutí/křídku. Pro bezpečné lékařské použití mohou plasty odolat poškození během opakované sterilizace. Toho lze dosáhnout v přítomnosti aditiv. Mezi příklady patří antioxidanty, stabilizátory, radio-plaktní činidla atd.
Lehký: Snadné plasty s manipulací s světlem pomáhají snížit únavu a zlepšit ergonomii pro zdravotnické pracovníky. Dělají to tím, že usnadňují manipulaci a přepravu zařízení a vybavení. U pacientů může lehké plasty ve zdravotnických výrobcích minimalizovat hmotnostní zátěž. Například v protetice a mobilitě. Zde je několik klíčových aspektů: nízká hustota - lékařské plasty, jako je polyethylen, polypropylen, akryl a ABS, mají hustotu mezi 0,85 - 1,2 g/cm3. To je nižší než kovy, jako je ocel (8 g/cm3). Poměr vysoké pevnosti k hmotnosti - lékařské plasty lze formulovat a navrhnout tak, aby dosáhli vysoké pevnosti a tuhosti vzhledem k jejich nízké hmotnosti. To umožňuje snížená měření a úspory hmotnosti. Snadnější manipulace - zařízení vyrobená z lehkých plastů snižují zápěstí. Jsou pohodlnější pro dlouhodobé chirurgické zákroky, které vyžadují manévrování. Přenositelnost - Přenosná zařízení s plastovými rámy a pouzdrami se snadněji přepravují a používají. Příklady zahrnují invalidní vozíky, monitory pacientů atd. Ergonomie - přizpůsobené plasty usnadňují použití kapesních zařízení a snižují problémy s únavou. Příklady zahrnují úchyty, rukojeti a pouzdra. Plasty pro pohodlí v oblasti komfortu s lehkou váhou pacienta snižují zátěž přenášení pro pacienty. Příklady zahrnují plastovou protetiku, rovnátka a implantáty.
Trvanlivost: Udržování výkonu v průběhu životních zařízení vyrobených z plastu musí udržovat výkon po celou dobu jejich životnosti. To je navzdory tlakům jejich rutinního čištění, manipulace, přepravy a sterilizace. Mezi klíčové aspekty trvanlivosti patří: pevnost v tahu - plasty používané v aplikacích nesoucích zátěž vyžadují vysokou pevnost a tuhost. To pomáhá odolat mechanickým silám během používání bez trvalé deformace nebo praskání. Odolnost vůči dotvaru - Lékařské komponenty, jako jsou plastové trubice a vybavení, jsou podrobeny opakovanému ohýbání. Tyto materiály by měly být odolné proti únavě. Odolnost vůči dopadu a oděru - dobrá houževnatost a odolnost proti otěru pomáhá vnějším složkám. Například plastové pouzdra vydrží během každodenního používání klepání a škrábance. Rozměrová stabilita - Plast by měl udržovat v průběhu času těsné rozměrové tolerance. To by mělo být prosté deformaci. Příklady zahrnují přesné armatury a komponenty. Chemická odolnost - lékařské plasty musí být odolné vůči čisticím prostředkům, dezinfekčním prostředkům a tělesným tekutinám. Nesmí se rozbít nebo expandovat/zmenšit. Vyberte si lékařské plasty, které jsou chemicky odolné. UV/Odolnost proti počasí - Plastová zařízení musí udržovat výkon, i když je vystavena venku. Příklady zahrnují světlo, vlhkost a další podmínky prostředí během skladování a používání. Vyberte plasty lékařské třídy s dobrým odporem zvětrávání.
