مواد پلاستیک گرید پزشکی: انواع پلاستیک‌های مورد استفاده در دستگاه‌های پزشکی

آیا مواد پلاستیک گرید پزشکی ایمن هستند؟

چرا باید از پلیمرها برای کاربردهای پزشکی استفاده کرد؟

۷ نوع ترموپلاستیک رایج در قالب‌گیری تزریقی پزشکی

* پلی اتیلن

* پلی پروپیلن

* پلی متیل متاکریلات

* پلی وینیل کلراید

* پلی آمید

* آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)

* پلی کربنات

مواد پلاستیک گرید پزشکی در ساخت محصولات پزشکی مانند پوشش‌های MRI، سرنگ‌های پلاستیکی و پروتزها کاربرد دارند. این پلاستیک‌ها به دلیل سازگاری زیستی، به ویژه برای اجزای پزشکی که با سیستم گردش خون انسان در تماس هستند، برای ساخت دستگاه‌های پزشکی مناسب هستند. همچنین، آن‌ها قابل شکل‌دهی، سخت، دقیق و سازگار با فرآیندهای قالب‌گیری تزریقی و چاپ سه‌بعدی هستند.

هر پلاستیک گرید پزشکی در بازار دارای خواص ذاتی منحصر به فردی مشابه با پلیمرهای پلاستیکی معمولی است. با این حال، آن‌ها از نظر سازگاری زیستی متفاوت هستند زیرا پلیمرهای پلاستیکی معمولی سازگاری زیستی را در نظر نمی‌گیرند. انتخاب پلاستیک گرید پزشکی مناسب برای محصول شما می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. اما نگران نباشید، ما انواع کلی پلاستیک‌های پزشکی و مزایای آن‌ها را معرفی خواهیم کرد و سپس لیستی از پلاستیک‌های گرید پزشکی قابل استفاده برای پروژه شما را به شما ارائه خواهیم داد.

ایمنی مواد پلاستیک گرید پزشکی

پلاستیک‌های گرید پزشکی برای ساخت اجزای پزشکی ایمن هستند. محصولات پزشکی یک هدف واحد دارند: «پیشگیری و درمان بیماری‌ها و رشد میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا».

خواص مسئول ایمنی شامل نفوذ ناپذیری، مقاومت شیمیایی/گرمایی، سختی و مهم‌تر از همه، زیست سازگاری است. با نفوذ ناپذیر بودن، این پلیمرهای پلاستیکی از رشد میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا پشتیبانی نمی‌کنند. همچنین، آن‌ها به دلیل مقاومت شیمیایی و گرمایی قابل استریل کردن هستند. در نتیجه، پلیمرهای گرید پزشکی برای ساخت محصولاتی که برای حمل مواد زیستی خطرناک که می‌توانند عفونت‌های خطرناک را گسترش دهند، مناسب هستند.

چرا باید از پلیمرها برای کاربردهای پزشکی استفاده کرد؟

تولیدکنندگان قطعات پزشکی از چندین ماده برای ساخت قطعات مورد استفاده در محصولات خود استفاده می‌کنند. از بین مواد مختلف مورد استفاده، پلاستیک‌ها به انتخاب برتر تبدیل شده‌اند. در زیر چند دلیل وجود دارد که چرا بسیاری از تولیدکنندگان پلیمرهای پلاستیکی را به فلز ترجیح می‌دهند.

خواص ذاتی

پلیمرهای پلاستیکی بادوام، قوی، مقاوم در برابر مواد شیمیایی و مقاوم در برابر حرارت هستند. بنابراین، آن‌ها برای اجزای پزشکی که می‌توانند در برابر استریلیزاسیون مداوم مقاومت کنند، مناسب هستند. برخی از پلیمرهای پلاستیکی همچنین سختی و مقاومت کششی دارند که با فلزات رقابت می‌کند. به عنوان مثال، نایلون دارای مقاومت کششی بالایی برابر با 12400 psi است. پلاستیک‌ها هزینه کمتری دارند و در حال حاضر جایگزین فلز در ساخت قطعات برای دستگاه‌های پزشکی هستند.

خاصیت تولید عالی

پلیمرهای پلاستیکی دارای ماشین‌کاری بالا هستند و با چندین فرآیند تولید سازگار هستند. بسته به نتیجه مورد نظر، فرآیندهای تولید رایج شامل قالب‌گیری تزریقی یا چاپ سه‌بعدی، قالب‌گیری دمشی و گاهی اوقات ماشین‌کاری CNC به دلیل توانایی تولید انبوه بدون از دست دادن دقت و صحت است.

قابل بازیافت

ترم پلاستیک‌ها (نوعی پلاستیک) قابل بازیافت هستند زیرا می‌توانید پلیمرهای پلاستیکی را تا حد امکان ذوب و شکل دهید. بنابراین، قطعات استفاده نشده در حین تولید قابل استفاده مجدد هستند. این امر باعث کاهش ضایعات مواد و بهبود بهره‌وری هزینه می‌شود.

۷ نوع ترموپلاستیک رایج در قالب‌گیری تزریقی پزشکی

بسیاری از پلاستیک‌های گرید پزشکی در ظرفیت‌های مختلف در صنعت پزشکی قابل استفاده هستند.

ترمو پلاستیک‌ها: پلیمرهای پلاستیکی که با حرارت دادن نرم می‌شوند و سپس با سرد شدن سخت می‌شوند.

ترموست‌ها: پلیمرهای پلاستیکی که پس از پخت دائماً جامد می‌شوند.

لاستیک‌ها: پلیمرهای ویسکوالاستیک (ویسکوز و الاستیک) هستند و می‌توانند پس از کشش به شکل و اندازه اولیه خود بازگردند.

با این حال، ترموپلاستیک‌ها رایج‌ترین نوع هستند. در زیر هفت ترموپلاستیک رایج مورد استفاده در ساخت قطعات پزشکی آورده شده است.

پلی اتیلن

پلی اتیلن یا پلی تن یک پلیمر پلاستیکی با ساختار خطی از اتیلن مونومری است که در چگالی بالا یا پایین فرموله شده است. انواع مهم شامل پلی اتیلن مدول بالا، پلی اتیلن با چگالی بالا، پلی اتیلن متقاطع و پلی اتیلن با چگالی پایین است.

خواص عمومی شامل استحکام مکانیکی بالا، انعطاف‌پذیری و نقطه ذوب است. پلی اتیلن چگالی دارای نقطه ذوب 1200C تا 1800C و پلی اتیلن با چگالی پایین دارای نقطه ذوب 1200C تا 1800C است.

پلی اتیلن یکی از مواد پلاستیک گرید پزشکی برتر به دلیل مقرون به صرفه بودن، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر خوردگی و یکپارچگی ساختاری جامد در هنگام قرار گرفتن در معرض چرخه‌های استریلیزاسیون مکرر است. به دلیل بی اثر بودن بیولوژیکی و غیرقابل تجزیه بودن در بدن، در ساخت پروتزها قابل استفاده است.

پلی پروپیلن

پلی پروپیلن یک پلیمر سفید، سخت و مقاوم در برابر مواد شیمیایی است که از پلیمریزاسیون زنجیره‌ای پروپیلن و اتیلن تولید می‌شود. پلیمر گرید پزشکی در برابر تنش، ترک خوردگی، ضربه و خستگی مقاوم است و دارای نقطه ذوب بالایی حدود( 1710 C) است.

به دلیل خواص خود، مقاومت کافی در برابر گرمای تولید شده در اتوکلاو را فراهم می‌کند. بنابراین، در ساخت قطعات پلاستیکی برای دستگاه‌های پزشکی مانند سرنگ‌های یکبار مصرف، غشاهای اکسیژن‌ساز، بطری‌های نسخه، اتصالات و پروتزهای مفصل انگشت قابل استفاده است.

پلی متیل متاکریلات

پلی متیل متاکریلات (PMMA) یا شیشه اکریلیک یک پلیمر تولید شده از متیل متاکریلات است. این ماده سفت، سخت، بادوام، مقاوم در برابر اشعه UV، مقاوم در برابر آب و هوا و دارای انتقال نور عالی با گزینه‌های رنگ‌آمیزی است. همچنین دارای سطح بالایی از مقاومت شیمیایی است که ویژگی‌ای است که بسیاری از تولیدکنندگان قطعات پزشکی را جذب می‌کند.

پلی متیل متاکریلات دارای نقطه ذوب بالا (200-250 درجه سانتیگراد) است و با قالب‌گیری دمشی یا اکستروژن سازگار است. محصول گرید پزشکی در ساخت قطعات پزشکی آندوسکوپی قابل استفاده است.

پلی وینیل کلراید

پلی وینیل کلراید (PVC) یک پلیمر پزشکی شناخته شده به دلیل تطبیق پذیری آن است. این یک پلیمر سفید، سفت، مقاوم در برابر شعله، مقاوم در برابر مواد شیمیایی است که با کلرین کردن پلیمرهای PVC ساخته می‌شود. دو شکل کلی PVC مورد استفاده برای ساخت محصولات پلاستیکی پزشکی PVC انعطاف پذیر و PVC سخت هستند.

PVC انعطاف پذیر متراکم، ارزان و به راحتی در دسترس است. در مناطقی که استریل بودن در اولویت است قابل استفاده است. PVC سخت بادوام، قوی و سخت است. دو نوع PVC برای ساخت دستگاه‌های همودیالیز، لوله، کاتتر قلبی و مواد اندام مصنوعی مناسب هستند.

پلی آمید

پلی آمید یا نایلون یک پلیمر طبیعی و مصنوعی است که با اتصال گروه آمینو یک مولکول به گروه کربوکسیل مولکول دیگر ساخته می‌شود. این ماده به دلیل مقاومت کششی، مقاومت سایشی بالا، مقاومت شیمیایی، خواص ضد خوردگی و انعطاف‌پذیری شناخته شده است.

با ماشین‌کاری CNC، قالب‌گیری تزریقی و چاپ سه‌بعدی قابل ساخت است. همچنین، می‌توانید با ترکیب آن با مواد دیگر، خواص آن مانند مقاومت کششی را بهبود بخشید. نمونه‌هایی از قطعات پزشکی پلی آمید شامل سیستم‌های تحویل استنت و بطری‌های نسخه است.

آکریلونیتریل بوتادین استایرن

آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) پلاستیک ABS گرید پزشکی با پلیمریزاسیون استایرن و آکریلونیتریل در حضور پلی بوتادین ساخته می‌شود. این پلیمر دارای مقاومت کششی، مقاومت سایشی بالا، مقاومت شیمیایی و خواص ضد خوردگی است. فرآیندهای تولید سازگار شامل قالب‌گیری تزریقی، قالب‌گیری دمشی و اکستروژن است.

ABS بسیار سفت است و می‌تواند در شرایط خاص جایگزین فلز شود. بنابراین، صنعت پزشکی از آن در ساخت محصولاتی مانند بخیه‌های غیر قابل جذب و لوله‌های تراکئال استفاده می‌کند.

پلی کربنات

پلی کربنات یک پلیمر قوی است که از تراکم بیسفنول A و فسژن ساخته می‌شود. این ماده بسیار شفاف، سخت، مقاوم در برابر شعله، ضد ضربه و مقاوم در برابر سایش است. پلی کربنات جایگزین خوبی برای شیشه است و با استفاده از بخار در دمای 120 درجه سانتی‌گراد، تابش گاما یا مواد شیمیایی قابل استریل کردن است.

صنعت پزشکی به دلیل استحکام بالا، مقاومت حرارتی خوب و زیست سازگاری آن را ترجیح می‌دهد. از این رو، آن‌ها در ساخت اجزای پزشکی مانند اتصالات IV مورد استفاده در دیالیز کلیوی، جراحی قلب قابل استفاده هستند.

مزایای مواد پلاستیک گرید پزشکی در صنعت مراقبت‌های بهداشتی

به غیر از خواص ذاتی مواد پلاستیک گرید پزشکی، صنعت مراقبت‌های بهداشتی به دلایل مختلفی از آن‌ها استفاده می‌کند. در زیر چند مورد از مزایای پلاستیک‌ها آورده شده است.

تنوع

پلیمرهای پلاستیکی پزشکی به شدت قابل قالب‌گیری به شکل‌های مختلف هستند. بنابراین، افزایش نوآوری و استفاده متنوع آن در فناوری پزشکی وجود دارد. به دلیل تنوع خود، پلیمرهای پزشکی برای ساخت بسیاری از قطعات پزشکی مناسب هستند. نمونه‌ها شامل لگن، ماسک استنشاقی، لوله‌های IV و کاتترها هستند.

استریلیزاسیون آسان

استریلیزاسیون یک اصطلاح مهم است که بسیاری از تولیدکنندگان قطعات پزشکی در طول تولید در نظر می‌گیرند. بسته به اینکه مقاوم در برابر مواد شیمیایی یا حرارت هستند، بیشتر پلاستیک‌های گرید پزشکی قابل استریل کردن هستند. جدا از آن، آن‌ها هزینه کمی دارند و برای ساخت محصولات یکبار مصرف مناسب هستند.

مقاوم در برابر عفونت

تولیدکنندگان محصولات پزشکی همچنین مواد پلاستیکی مانند میکروپلاستیک‌ها را برای کاهش باکتری‌ها تا 99 درصد ایجاد کرده‌اند. این سطح پلاستیکی دارای خواص ضد میکروبی به دلیل تغییرات خاصی است تا بتواند هر باکتری روی آن‌ها را دفع یا از بین ببرد.

این پلاستیک نیازی به استریلیزاسیون منظم ندارد، اما تا حد زیادی مقاوم در برابر عفونت است. آن‌ها هزینه‌های استریلیزاسیون را کاهش می‌دهند، از آلودگی متقاطع جلوگیری می‌کنند و تحقیقات در مورد داروهای جدید را سرعت می‌بخشند.

مقرون به صرفه

استفاده از پلاستیک در ساخت قطعات پزشکی مقرون به صرفه است. هزینه مواد کم است و هزینه تولید به دلیل تولید زیاد اقتصادی است. همچنین، آن‌ها در برابر خوردگی، شکستن، زیست سازگار هستند و می‌توانند استریلیزاسیون‌های مکرر را نیز تحمل کنند. این ویژگی مانند فلز و شیشه است، اگرچه هزینه کمتری دارند. بنابراین، صنعت بهداشت می‌تواند هزینه‌های تولید را کاهش دهد و بیماران می‌توانند از خدمات مراقبت‌های بهداشتی با هزینه کمتر بهره‌مند شوند.

دوستدار محیط زیست

بیشتر ترموپلاستیک‌های پزشکی قابل بازیافت هستند. به عنوان مثال، پلی پروپیلن در اثر حرارت ذوب می‌شود و با استفاده از هر فرآیند تولید قابل شکل‌دهی است. در طول فرآیند تولید، پلیمرهای پلاستیکی باقی مانده و استفاده نشده قابل استفاده مجدد هستند. این برخلاف مواد دیگر مانند شیشه و فلز است که نیاز به روش‌های دفع مناسب دارند. در نتیجه، فرآیند تولید مقرون به صرفه است.

دامنه نوآوری

با روش‌های تولید جدیدتر مانند چاپ سه‌بعدی، تولیدکنندگان راهی ارزان برای گسترش دامنه نوآوری خود دارند. به عنوان مثال، صنعت بهداشت اکنون از پروتزها و ایمپلنت‌های پلاستیکی به جای لاتکس استفاده می‌کند.

نتیجه‌گیری

مواد پلاستیک گرید پزشکی در ساخت محصولاتی مانند دستکش‌های پلاستیکی، سرنگ‌های پلاستیکی و سایر ابزارهای جراحی قابل استفاده هستند. آن‌ها با پلیمرهای پلاستیکی معمولی متفاوت هستند زیرا باید زیست سازگار باشند. برای انتخاب ماده پلاستیکی مناسب برای محصول پزشکی خود، این مقاله لیستی از پلاستیک‌های گرید پزشکی، انواع و مزایای آن‌ها را معرفی کرد. آیا سوالی در مورد انواع پلاستیک مورد استفاده در دستگاه‌های پزشکی دارید؟ لطفاً با ما تماس بگیرید.