医用级塑料盘点&主要特性

医用级塑料是医疗保健中使用的一种特殊类型的聚合物。这些材料经过精心设计,可满足严格的医疗用途需求。例如,对身体安全、能够消毒、功能性、性能和耐用性。今天小编将带大家一起盘点医用级塑料,以及他们的主要特性。
医用级塑料盘点

聚乙烯 (PE)
聚乙烯是医疗器械中最常用的塑料。它的惰性、柔韧性、韧性、经济性和易加工性使其非常适合用于:
• 流体处理系统、血液和静脉输液袋、导管和注射器。
• 管道、实验室设备、手术托盘等。
主要使用高密度聚乙烯(HDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等级。

聚丙烯 (PP)
聚丙烯因其耐高温、低密度、耐化学性和经济成本而受到赞赏。它非常适合:
• 注射器、外壳、小瓶、试管和医疗包装
• 尿袋、过滤器和可高压灭菌的托盘
• 外科口罩和防护服
聚丙烯由于其高拉伸强度,也被用作缝合线。

聚氯乙烯 (PVC)
PVC 本质上是透明的、坚硬的,并且很容易消毒。它是以下材料的首选材料:
• 液体容器、血袋和管道
• 氧气面罩
• 透析设备
添加增塑剂制成柔性 PVC,用于手套和导管。然而,人们对增塑剂浸出和 PVC 处理的环境问题存在担忧。

聚苯乙烯 (PS)
聚苯乙烯具有光学透明性,耐化学腐蚀,价格低廉。它经常用于制造:
• 培养皿和小瓶
• 诊断器械外壳
• 组织培养盘
• 保护性包装
高抗冲聚苯乙烯 (HIPS) 为手术器械托盘、呕吐盆等提供更高的韧性。

聚碳酸酯 (PC)
聚碳酸酯结合了光学透明度、尺寸稳定性、高抗冲击性和固有的可消毒性。它广泛用于:
• 透析器和培养箱
• 手术工具
• 正畸矫治器和镜片
它还用于必须承受频繁高温消毒的透明医疗设备外壳。

丙烯酸 (PMMA)
聚甲基丙烯酸甲酯,也称为丙烯酸酯,以低成本提供透明度、抗紫外线性和耐候性。它用于:
• 麻醉面罩、培养箱和观察窗
• 透明医疗器械和镜片
• 假牙和骨科植入物
PMMA 在骨水泥中也很受欢迎。

丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)
ABS是一种经济的刚性热塑性塑料,具有良好的尺寸稳定性。它具有耐化学性,比PC更容易加工。ABS可用于:
• 医疗外壳、把手和配件
• 仪表板
• 结构部件
它可以通过辐射、化学品和适度热量进行消毒。

聚醚醚酮 (PEEK)
PEEK是一种先进的热塑性塑料,具有优异的耐化学性、热稳定性和生物相容性。它用于:
• 创伤植入物
• 脊柱融合笼
• 其他高性能医疗应用
• 导管衬套

聚甲基戊烯 (PMP)
PMP是一种半结晶聚合物,具有高拉伸强度、纯度和透明度。它对灭菌方法具有出色的耐受性。PMP用于:
• 薄膜
• 可高压灭菌的医用托盘和盒子
• 其他需要重复或积极灭菌的应用
• 骨科植入物
医用塑料相关的主要特性
生物相容性:确保身体安全反应
生物相容性是指材料在用于其预期医疗目的时以适当的宿主反应的能力。因此,医用塑料在与身体组织或体液接触时不得具有毒性、有害性或免疫原性。
医用塑料生物相容性的一些关键考虑因素包括:
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细胞毒性 — 该材料不应对活细胞产生毒性作用。可浸出物和可萃取物必须低于危险水平。
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致敏 — 塑料在植入时不应引起过敏反应。致敏测试是使用动物模型完成的。
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刺激和炎症 — 医用塑料制品不应在体内引起刺激、肿胀、病变或炎症反应。这些是通过皮肤刺激研究进行评估的。
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血液相容性 — 医用塑料器具必须进行溶血试验。如果设备涉及血液接触,塑料不得诱导血栓形成、栓塞、红细胞破裂等。
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致癌性 — 这些材料在植入时不得促进癌性肿瘤。进行了为期两年的动物致癌性研究。
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遗传毒性 — 塑料制品不得破坏细胞 DNA 或导致突变。像 Ames 测试这样的测试可以识别基因毒素。
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灭菌残留物 — 灭菌后,塑料不应保留有毒残留物。以后不能渗出。
非渗透性: 抵抗物质的扩散
非渗透性是指塑料充当有效屏障的能力。这可以防止各种物质通过它扩散。这对于流体处理、密封和输送应用中使用的塑料至关重要。
非渗透性的关键方面:
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透水性 — 医用管道、液体袋、导管等不得允许医疗器械通过或吸收水分。这可能会影响医疗设备的性能和性能。
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透气性 — 氧气面罩、麻醉设备和静脉输液管不应允许气体扩散。这可能会导致浓度变化。选择所有透气性低的医用塑料。
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化学渗透性 — 药物洗脱装置依赖于以受控校准速率扩散活性剂的塑料。它们应该不受其他化学品的影响。
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微生物渗透性 — 塑料基质应作为防止微生物传播的屏障。微孔性会影响无菌性。
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可浸出渗透性 — 塑料不得从材料中扩散到液体或周围组织中。可浸出的塑料成分示例包括添加剂、填料、增塑剂等。
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影响渗透性的因素包括结晶度、交联、极性、使用的填料和分子结构。高密度和交联塑料具有较低的渗透性。
耐灭菌性:防止感染传播
医疗器械和设备需要由医院反复消毒。这有助于防止感染传播。医用级塑料必须能够承受高温、辐射、蒸汽和化学品的频繁消毒。视觉外观、物理性能、机械性能等不得发生变化。
关键考虑因素包括:
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耐热性 — 塑料经受反复的高压灭菌或干热灭菌循环。即使在这些灭菌过程之后,它们也必须保持其特性。例如,拉伸强度、抗冲击性和其他机械性能。
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抗辐射性 — γ 或电子束辐射会降低聚合物的降解。这可能是通过断链、氧化和交联发生的。合适的塑料应耐受高灭菌剂量。
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耐化学性 — 化学灭菌剂不应随着时间的推移而引起降解作用。例如,开裂、水解、浸出、膨胀等。
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灭菌剂吸收 — 残留吸收的灭菌剂不应从塑料中浸出并引起毒性。可能需要通气/提取程序。
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外观 — 灭菌不应显著改变塑料的外观。例如,光学清晰度、反射率或颜色,或导致泛黄/粉化。
塑料可以在安全医疗用途所必需的反复消毒过程中抵抗损坏。这可以通过添加剂的存在来实现。例如,抗氧化剂、稳定剂、放射性遮光剂等。
轻量化: 更易于作
轻质塑料有助于减轻医疗专业人员的疲劳并改善人体工程学。他们通过使装置和设备更易于处理和携带来做到这一点。对于患者来说,医疗产品中的轻质塑料可以最大限度地减少体重负担。例如,在假肢和助行器中。
一些关键方面如下:
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低密度 — 聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸和ABS等医用塑料的密度在0.85-1.2 g/cm3之间。这低于钢等金属(8 g/cm3)。
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高强度重量比 — 医用塑料的配方和设计相对于其低质量而言具有高强度和刚度。这允许减薄和减轻重量。
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更易于作 — 由轻质塑料制成的设备可减轻手腕压力。它们更适合需要作的扩展外科手术。
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便携性 — 带有塑料框架和外壳的便携式设备更易于运输和使用。例如,轮椅、病人监护仪等。
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人体工程学 — 定制塑料使手持设备更易于使用,疲劳问题更少。例如,手柄、把手和外壳。
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患者舒适度 — 轻质塑料对患者携带的负担较小。例如,塑料假肢、牙套和植入物。
耐用性: 在整个生命周期内保持性能
由塑料制成的医疗器械需要在其预期使用寿命内保持性能。尽管他们面临着日常清洁、处理、运输和消毒的压力。
耐用性的关键方面包括:
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拉伸强度 — 用于承重应用的塑料需要高强度和刚度。这有助于在使用过程中承受机械力,而不会永久变形或开裂。
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抗蠕变性 — 塑料管和设备外壳等医疗部件会反复弯曲。材料应具有抗疲劳性。
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抗冲击性和耐磨性 — 良好的韧性和耐磨性有助于外部组件。例如,塑料外壳在日常使用过程中可以承受碰撞和划痕。
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尺寸稳定性 — 塑料应随着时间的推移保持紧密的尺寸公差。这应该没有任何翘曲。例如,精密配件和零部件。
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耐化学性 — 医用塑料需要耐清洁剂、消毒剂和体液。它们不得开裂或过度膨胀/收缩。选择具有良好耐化学性的医用级塑料。
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抗紫外线/耐候性 — 塑料设备即使在暴露在室外也必须保持性能。例如,储存和使用过程中的光线、湿度和其他环境条件。选择耐候性好的医用级塑料。
