塑料在医疗领域的最新应用进展

作者:本刊编译(素材来自Plastics Technology) 文章来源:PT塑料网 点击数:18 发布时间:2019-09-15
与传统的医疗器械所使用的金属或玻璃等材料相比,塑料有很多独特的优势,包括良好的化学惰性和生物安全性,且易成型、价格低,还适合一次性使用,卫生又安全,因此得到了越来越多的应用。不仅如此,创新的材料处理方法以及先进助剂的使用也推动了这一趋势。
塑料在医疗领域的最新应用进展

用于POC医疗测试设备的SMA/PMMA

荷兰Polyscope Polymers公司开发了一种兼具SMA、PMMA优势的新型工程热塑性合金,以满足市场对用于即时检验(point-of-care ,以下简称”POC”)的微流体医疗测试设备快速增长的需求。该材料正在设备上进行测试,以完成其最后的机构审查,预计会在不久的将来在医疗领域投入使用。

据报道,这款可注塑成型的Xiloy SO2315 SMA/PMMA合金拥有出色的光学性能,对各种专用涂料、试剂以及血液和组织产品也表现出很好的生物相容性,尺寸稳定性也很高,从而确保了准确可靠的免疫分析测试结果。

由于引入了旨在降低成本和改善患者治疗效果的新技术,医疗行业目前正在经一个阶段性的变化,特别是在偏远或资源匮乏的地区。这里往往医疗基础设施有限,想要获得高质量且及时的医疗保健也有一定的难度,因此是POC诊断设备的重点发展区域。这些小型(通常是手持式)设备主要用于基层医疗场所的诊断和监控,如医生办公室、医院甚至病人家中。在短短的几分钟内,医护人员和患者就能拿到测试结果。与之相比,如果将样品送到外部检测实验室,获得结果往往需要几天甚至几周的时间。POC设备的使用显著减少了患者和医生等待测试结果的时间,加快了转诊和/或获得适当护理的速度,且最终可能降低测试成本。

MT Analytics集团的创始人兼管理顾问、健康技术专家Milos Todorovic博士预测,最初使用POC设备及其消耗品的场所将集中在医院、诊所和医生办公室。但从长期来看,随着监管机构和消费者对该技术的信心逐渐增强,这一趋势将转向由消费者自己在家中或是在辅助生活场所进行直接诊断,而并非在传统的医疗环境中。

荷兰Polyscope Polymers公司开发了一种兼具SMA、PMMA优势的新型工程热塑性合金,以满足市场对用于即时检验(point-of-care ,以下简称”POC”)的微流体医疗测试设备快速增长的需求
Xiloy SO2315 SMA/PMMA合金可用于即时检验(point-of-care ,POC)所用的微流体医疗测试设备中

再生塑料瓶用于生产义肢

据德蒙福特大学(De Montfort University,以下简称“DMU”)新闻报道,其研究人员采用再生塑料瓶制成了义肢。DMU机械工程高级讲师K Kandan发现他可以研磨塑料瓶并使用这些颗粒状材料纺出聚酯纱线,将其加热后,可以形成一种坚固而轻质的材料,从而制成义肢。

担任DMU工程科学研究所副主任的Kandan表示,这一突破可以填补昂贵的高性能义肢与缺乏高品质和耐用性的便宜义肢之间的空白,同时帮助解决塑料污染问题。

“回收塑料的再循环和提供便宜的义肢是我们需要解决的两大全球性问题。”他说。“我们希望开发一种既能节省成本又能让患者觉得舒适耐用的义肢。”

“我们的设计具有巨大的潜力,可以通过使用再生塑料纱线制造价格合理的义肢,同时促进塑料的循环经济,这对于发展中国家的截肢者大有裨益。” Kandan表示。

该项目获得了全球挑战研究基金(Global Challenges Research Funding ,GCRF)资助,GCRF支持应对发展中国家所面临的挑战而开展的研究。此外,该项目还得到了英国医学科学院(Academy of Medical Sciences)的支持,这是代表医学科学多样性的一家独立英国机构。

Kandan与世界上最大的残疾人康复组织——位于印度斋普尔的Bhagwan Mahaveer Viklang Sahavata Samiti(BMVSS)、以及来自Malaviya国家技术学院(也位于斋普尔)、索尔福德大学、南安普敦大学和斯特拉斯克莱德大学的修复专家们进行合作。他们在DMU制造假肢窝,然后前往印度让两名患者接受试验。其中一名患者的腿部在膝盖上方的位置进行了截肢,另一名患者是膝盖以下部分截肢。Kandan说:“两位患者都对这些义肢印象深刻。他们认为义肢重量轻,易于行走,同时空气可以流动到腿的其余部分,这特别适合印度的炎热气候。”

现在,Kandan现在正在寻求与来自不同国家的更多人进行更大规模的研究,以使其设计可以适应更多患者的个人情况。

据德蒙福特大学(De Montfort University,以下简称“DMU”)新闻报道,其研究人员采用再生塑料瓶制成了义肢
DMU的研究人员采用塑料水瓶制成的义肢

用于医用管材的苯乙烯TPE

英力士苯领(Ineos Styrolution)推出了一款新的苯乙烯热塑性弹性体(S-TPE)——Styroflex 4G80。该材料兼具透明度、弹性和优异的加工性,非常适合各种医用导管的挤出,从传统静脉输液器套件到更复杂的多层导管结构。

与其他材料相比,这款苯乙烯TPE关键优势包括卓越的粘合性能、良好的抗扭结性和透明度,以及能够在标准的管材挤出设备上进行快速加工的能力。

Styroflex 4G80与Ineos Styrolution的Essential HD包装(风险等级1和2)一起提供,它包括长达12个月的变更通知(NOC),一份已签署的长期供应合同,将很快提交FDA的在药物主文件(DMF)中定义的锁定配方以及各种法律合规性文件和生物相容性信息(如USP Class VI、ISO 10993以及食品接触声明)。

英力士苯领(Ineos Styrolution)推出了一款新的苯乙烯热塑性弹性体(S-TPE)——Styroflex 4G80。该材料兼具透明度、弹性和优异的加工性,非常适合各种医用导管的挤出,从传统静脉输液器套件到更复杂的多层导管结构
采用Styroflex 4G80制成的医用导管产品

适合医疗保健行业所用高温材料的着色剂

最近,位于美国俄亥俄州克利夫兰的PolyOne Colorant Chromatics公司可以为有需要的客户提供适用于聚砜基树脂(如PES、PSU和PPSU)的一系列标准和订制高温颜色、添加剂母料以及订制的复合物。据称,这些配方能使加工商在不中断现有流程或不投资新设备的情况下提高产品美观性和生产效率

这些高温(150℃以上)着色剂/功能性添加剂母料以巴斯夫和索尔维等公司的特定树脂为基础而开发,特别适用于医疗保健应用,有标准和订制颜色可供选择,颜料强度也可根据具体应用进行订制。另外还有可激光标记的着色剂和预着色的复合物。

该公司高级行业经理David Dodds指出,行业一直在推动可消毒的砜的应用。PolyOne Colorant Chromatics已开发出4500多种经过高温材料验证的颜色配方,它们能为客户的加工过程提供助益。该公司还开发了用于PEEK、PEI和含氟聚合物的高温着色剂/添加剂浓缩物,用于非医疗保健应用,包括电线电缆、软管、管道、配件和管材、注塑件以及薄膜等。

Dodds指出,为高温材料进行着色非常具有挑战性,“我们可以在几天内获得色卡,并提供很多选择。耐温性和耐化学性是保持物理性能(如冲击强度和拉伸强度)的关键。” PolyOne Colorant Chromatics的配方可以保持透明度,且该公司对这些产品在电子行业中的应用也充满期待。

2018年,PolyOne Colorant Chromatics与制造商Dexcom合作,重新设计了一款连续血糖监测(无刺)系统。在此过程中,两家合作伙伴对设备外壳中使用的多种颜色和热塑性塑料进行了设计/验证。PolyOne的医疗应用团队包括来自工程塑料、色彩和分销业务的成员,他们在重新设计这款连续血糖监测系统方面发挥了重要作用。“你需要在使用白色时确保颜色的一致性,这非常具有挑战性。”Dodds指出。重新设计的产品已于2018年6月推出。

最近,位于美国俄亥俄州克利夫兰的PolyOne Colorant Chromatics公司可以为有需要的客户提供适用于聚砜基树脂(如PES、PSU和PPSU)的一系列标准和订制高温颜色、添加剂母料以及订制的复合物
PolyOne Colorant Chromatic提供用于聚砜基树脂的着色剂/添加剂母料,特别适用于医疗保健应用

拥有光学透明度和尼龙粘接功能的新型LSR

美国Shin-Etsu Silicones最新开发了两款LSR。其中一种是改进的光学透明品级,适用于诸如LED透镜等的应用,牌号X-34-1972-3,邵氏硬度70 A。

另一款是自粘型品级,牌号X-34-4172。这是该公司设计的第一个与尼龙12粘合的LSR,邵氏硬度40A,目前用于生产一种呼吸装置。

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