發(fā)布時間:2024-6-13 13:54:16 瀏覽次數(shù):
由于要與藥液接觸或與人體接觸,醫(yī)用塑料的基本要求是具有化學(xué)穩(wěn)定性和生物安全性。簡單來說,塑料材料中的組成成分不能析出進入藥液或人體,不會引起組織器官的毒性和損傷,對人體是無毒無害的。為了確保醫(yī)用塑料的生物安全性,通常在市面銷售的醫(yī)用塑料都是通過醫(yī)療權(quán)威部門的認證和檢測,并且明確告知使用者哪些牌號是醫(yī)療級的。
醫(yī)療器械可細分為體外診斷、醫(yī)用耗材、醫(yī)療設(shè)備、制藥裝備。由于塑料具有成本低、容易加工、質(zhì)輕堅韌等特點,在醫(yī)療器械中獲得大量應(yīng)用。
醫(yī)療器械分類
根據(jù)醫(yī)療器械不同的使用環(huán)境,對高分子材料提出的要求也不同,但一般來說應(yīng)該具有下列性能:
1、物理力學(xué)性能良好,能夠滿足相關(guān)功能的需求;
2、耐化學(xué)性能良好,能滿足使用環(huán)境內(nèi)的服役期限,經(jīng)消毒不會影響相關(guān)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(yīng),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(zhì)變性,不破壞血液的有形成分;
7、材料植入體內(nèi)時有足夠的穩(wěn)定性,且長期使用力學(xué)性能不發(fā)生明顯變化(不包括降解材料)。
常用的醫(yī)用塑料的材料大約有十幾種,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用量最大,各占28%和24%;PS占18%;PP占16%;工程塑料占14%。
1. PVC
PVC是一種低成本的無定型塑料,具有優(yōu)良的耐化學(xué)品性和抗微生物性。據(jù)市場估計,PVC占據(jù)醫(yī)用塑料市場的28%。優(yōu)點是PVC樹脂的成本較低、應(yīng)用范圍廣闊、及其易加工。而缺點是,PVC作為極性材料對某些藥物有吸附作用,且增塑劑DEHP可能析出危害人體。
醫(yī)學(xué)應(yīng)用的PVC產(chǎn)品有:血袋、血液透析管路、呼吸面罩、吸氧管、尿袋、人工耳鼻等。
輸血袋
2. PE
PE是產(chǎn)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(yōu)點。普通PE通常可用于藥瓶、針帽、注射器推桿、輸液器流量調(diào)節(jié)器、輸液器和注射器的包裝袋等。
PE注射器推桿
UHMWPE(超高分子量聚乙烯)是特種工程塑料,具有高抗沖性、耐磨性強(塑料之冠)、摩擦系數(shù)小、生物惰性和較好的吸能特性,其耐化學(xué)藥品性可與PTFE媲美,是人造臀、人工關(guān)節(jié)的理想材料。
3. PP
PP具有優(yōu)良的耐化學(xué)品性、抗疲勞性,耐熱性好,能在100℃以上的溫度下進行消毒滅菌。易于加工,沒有環(huán)境應(yīng)力開裂問題。醫(yī)用PP具有較高的透明度、較好阻隔性和耐輻射性。
可應(yīng)用于輸液袋、一次性注射器、連接件、腸外注射營養(yǎng)包裝、滲析膜等。
輸液袋,以PP為主體的Non-PVC材料
4. PS 、K樹脂
PS在醫(yī)療領(lǐng)域的用量僅次于PVC和PE,質(zhì)地硬而脆,有較高的熱膨脹系數(shù),因此,限制了它在工程上的應(yīng)用。近幾十年來,發(fā)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。K樹脂就是其中的一種。
K-樹脂是以苯乙烯、丁二烯為單體,聚合而成的一種嵌段共聚物。其主要特性是兼有高透明性和良好的抗沖擊性、密度小、著色力強,加工性能優(yōu)異、無毒性。
K樹脂主要應(yīng)用在加工技術(shù)難度大、技術(shù)含量高、附加值高的醫(yī)用塑料制品上,如人工肺-氧合器的變溫室、動脈血管出口、回收器動脈出口、心臟內(nèi)吸引頭、主動脈插管、血液過濾器、透吸器、變溫器等,同時K樹脂符合美國藥品包裝法V I-50 級要求。
5. ABS
BS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(xué)性能、耐輻射和耐環(huán)氧乙烷消毒。
ABS在醫(yī)療上的應(yīng)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(yī)療設(shè)備的外殼。
6. PC
PC的特點是較高的韌性、強度和耐熱蒸汽消毒,這些特點使得PC優(yōu)先選擇成為血液滲析過濾器、外科工具柄和氧氣罐;PC在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用還包括無針注射體系、灌注儀器、血液離心機碗和活塞。
血透機過濾器
7. 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(shù)和最好的耐化學(xué)性。生物相容性和抗凝血性好,不分解,植人體內(nèi)無不良反應(yīng)且老化不明顯,耐熱性極好,連續(xù)使用溫度260℃,可采用高溫消毒。
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)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。
人工主動脈瓣膜
8. TPU
熱塑性彈性體(TPU)具有優(yōu)異的低溫柔韌性和抗水解、抗凝血性、抗微生物攻擊性,可用于醫(yī)療導(dǎo)管、人工心臟、氧氣面罩、藥物釋放裝備、IV連接器、血壓計的橡皮囊袋、皮外給藥的裹傷布等。
可替代PVC制造血袋
來源:第八元素塑料版
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