發(fā)布時間:2021-09-06
由于醫(yī)用塑料與液體藥物或人體接觸,,因此對它們的基本要求是化學穩(wěn)定性和生物安全性,。 某些[敏感詞]的醫(yī)用塑料通常需要通過FDA認證和USPVI生物檢測,,而我國的醫(yī)用級塑料通常需要通過相關(guān)檢測中心的檢測,。
醫(yī)療器械可細分為體外診斷,、醫(yī)用耗材,、醫(yī)療器械和制藥設(shè)備,。 由于成本低,、易加工,、重量輕、韌性好,,塑料被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械,。
根據(jù)醫(yī)療器械使用環(huán)境的不同,對高分子材料的要求也不同,,但一般而言,,它們應(yīng)具備以下性能:
(1)良好的物理機械性能,能夠滿足相關(guān)功能的需要,;
(2)耐化學性好,,能滿足使用環(huán)境中的使用壽命,消毒后不影響相關(guān)性能;
(3)成型性能好,,易于加工成各種形狀的產(chǎn)品,;
(4)無毒、無“三致”(致癌,、致畸,、致基因突變)作用,無熱原反應(yīng),,可溶物和可溶物含量低,;
(5)不損傷鄰近組織,不干擾機體的免疫機制,,不引起材料表面鈣化,;
(6)具有良好的抗凝性能。 材料與血液接觸時,,溶血后不引起血細胞減少,,不引起血液中的蛋白質(zhì)變性,不破壞血液中已形成的成分,;
(7)材料在植入體內(nèi)時具有足夠的穩(wěn)定性,,長期使用機械性能不發(fā)生變化(可降解材料除外);
常用的醫(yī)用塑料材料約有十幾種,,聚乙烯(PE),、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC),、聚氨酯(PU),、聚四氟乙烯(PTFE)、聚碳酸酯(PC),、聚苯乙烯(PS)等,,PVC和PE分別占28%和24%; PS占比18%,; PP占比16%,; 工程塑料占14%。
1. 聚氯乙烯
PVC是一種低成本的無定形塑料,,具有優(yōu)異的耐化學性和抗微生物性能,。 據(jù)市場估計,PVC占醫(yī)用塑料市場的28%,。優(yōu)點是PVC樹脂成本較低,,應(yīng)用范圍廣,易于加工,。 缺點是PVC作為極性材料,,對某些藥物有吸附作用,,增塑劑DEHP可能沉淀,對人體有害,。
醫(yī)療用PVC制品包括:血袋,、血液透析管、呼吸面罩,、氧氣管,、尿袋、人工耳鼻等,。
2. 聚乙烯
PE是產(chǎn)量大的通用塑料,。 具有加工性能好、成本低,、無毒、無味,、生物相容性好等優(yōu)點,。 普通PE通常可用于藥瓶,、針帽,、注射器柱塞、輸液器流量調(diào)節(jié)器,、輸液器和注射器包裝袋等,。
UHMWPE(超高分子量聚乙烯)是一種特殊的工程塑料,具有高抗沖擊性,、強耐磨性(塑料之冠),、低摩擦系數(shù)、生物惰性和良好的能量吸收特性,。 其耐化學性可與聚四氟乙烯相媲美,,是人工髖關(guān)節(jié)和人工關(guān)節(jié)的理想材料。
3.聚丙烯
PP具有優(yōu)異的耐化學性,、抗疲勞性,、良好的耐熱性,可在100°C以上的溫度下滅菌,。 它易于加工并且沒有環(huán)境應(yīng)力開裂問題,。 醫(yī)用PP具有更高的透明度、更好的阻隔性和抗輻射性,。
可應(yīng)用于輸液袋,、一次性注射器、連接器,、腸外營養(yǎng)包裝,、透析膜等,。
4. PS、K樹脂
PS在醫(yī)療領(lǐng)域的用量僅次于PVC和PE,。 它質(zhì)地硬而脆,,熱膨脹系數(shù)高,限制了其在工程中的應(yīng)用,。 近幾十年來,,改性聚苯乙烯和苯乙烯基共聚物的發(fā)展在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點。 K樹脂就是其中之一,。
K-樹脂是以苯乙烯和丁二烯為單體聚合而成的嵌段共聚物,。 其主要特點是透明度高、抗沖擊性好,、密度低,、著色力強、加工性能優(yōu)良,、無毒,。
K樹脂主要用于技術(shù)難度高、技術(shù)含量高,、附加值高的醫(yī)用塑料制品,,如人工肺氧合器溫室、動脈出口,、再生動脈出口,、心臟吸引頭、主動脈插管,、血液過濾器,、呼吸器、 恒溫器等,,K樹脂符合美國藥品包裝法VI-50類要求,。
5. ABS
BS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)三種單體的三元共聚物,。 具有一定的剛性,、硬度、抗沖擊性和耐化學性,、耐輻射性和耐環(huán)氧乙烷消毒,。
ABS的醫(yī)療應(yīng)用主要用作手術(shù)工具、滾輪夾,、塑料針,、工具箱、診斷設(shè)備和助聽器外殼,,特別是一些大型醫(yī)療設(shè)備的外殼,。
6. 電腦
PC的特點是高韌性,、強度和耐熱蒸汽消毒。這些特性使PC成為血液透析過濾器,、外科工具柄和氧氣罐,;PC在醫(yī)學中的應(yīng)用還包括無針注射系統(tǒng)和灌注儀器、血液離心碗和活塞,。
7.聚四氟乙烯
PTFE是一種氟塑料,,被譽為塑料之王,在所有塑料中已知摩擦系數(shù)很低,,耐化學性好,。 具有良好的生物相容性和抗凝性能,不分解,,在人體內(nèi)無不良反應(yīng),,無老化現(xiàn)象。 它具有優(yōu)良的耐熱性,,連續(xù)使用溫度260℃,,可高溫消毒。
廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的各類人工氣管,、食管,、膽管,、尿道及人工腹膜,、腦硬膜、人工皮膚,、人工骨骼等,。
8.熱塑性聚氨酯
熱塑性彈性體 (TPU) 具有出色的低溫柔韌性和耐水解性、抗凝性和抗菌性,。 可用于醫(yī)用導管,、人工心臟、氧氣面罩,、藥物釋放設(shè)備,、IV連接器和血壓計、 外用包裹布等,。
9. 可降解塑料
可生物降解塑料是一種理想的醫(yī)療材料,。 惰性醫(yī)用材料(即性能相對穩(wěn)定的普通醫(yī)用材料)普遍存在長期相容性差、需要二次手術(shù)的問題,。 可降解材料克服了這些缺點,。 常用的醫(yī)用生物降解材料包括PLA和PCL。
PCL具有良好的生物降解性,、藥物滲透性,,可以長時間穩(wěn)定釋放藥物,。 PCL與生物細胞相容性好,細胞在其支架上可正常生長,,可降解為CO2和H2O,。 用于藥物緩釋載體、化妝品材料,、血管支架,、手術(shù)縫合線、細胞組織培養(yǎng)基架等,。
PLA具有良好的力學性能和良好的生物相容性,,可用于醫(yī)用縫合線和植入物。 而且PLA制品能在表面形成弱酸性環(huán)境,,具有抗菌,、防霉作用。 如果再加上其他抗菌劑,,抗菌率可達90%以上,,可用于產(chǎn)品的抗菌包裝。