用于醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用的塑料制品必須符合許多特殊標準。通常，即使是尺寸小、壁厚小的部件，也需要優(yōu)良的力學性能。
在許多情況下，醫(yī)療設(shè)備必須是無菌的，它們所用的材料必須相應(yīng)地能夠被消毒。根據(jù)所采用的滅菌程序，所用塑料必須能夠經(jīng)受熱蒸汽或熱空氣、消毒劑、伽馬輻射或環(huán)氧乙烷的照射。
每天承受載荷的假肢和植入物以及可能傷害病人的器械，必須不受材料斷裂、屈曲或磨損造成的機械事故的影響。除了耐滅菌程序外，在許多應(yīng)用中，重要的是在實驗室接觸有機物質(zhì)或其他化學品時材料不受影響。
讓我們來看看一些創(chuàng)新的醫(yī)用塑料材料和工藝的發(fā)展。
我們將從非淋濾抗菌材料技術(shù)的進展開始。醫(yī)療保健抗菌塑料的全球市場預計到2017年將達到22萬公噸，醫(yī)療保健、工業(yè)和消費者最終用途部門的需求不斷增長。
嚴格的政府立法和與服務(wù)/產(chǎn)品有關(guān)的感染的潛在責任促使在醫(yī)療保健環(huán)境中使用生物殺滅塑料。預防醫(yī)院獲得性感染(HAI)和相關(guān)并發(fā)癥的必要性是開發(fā)新型生物殺菌劑、抗菌聚合物技術(shù)和創(chuàng)新應(yīng)用的主要動力。
新的和日益增長的醫(yī)療應(yīng)用包括穿破皮膚或插入身體的設(shè)備，包括各種導管和無針連接器。在一項研究中，在腎移植期間使用的熱塑聚氨酯(TPU)導管中加入抗菌藥物，與未治療的TPU導管相比，可顯著降低感染風險。
Nimbus，由Quick-Med技術(shù)公司開發(fā)，是一種用于傷口護理和醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用的FDA清除的、尖端的抗菌技術(shù)定制。這項技術(shù)包括抗菌藥物的化學成分，這種化學物質(zhì)包括一種高電荷密度的聚陽離子，這些陽離子被植入各種聚合物的骨架中。
具有高電荷密度的無毒長鏈聚合物(聚陽離子)通過對微生物的物理作用提供優(yōu)越的功效。先進的陽離子高分子抗菌聚合物吸引細菌細胞并迅速結(jié)合以取代鈣離子，從而在物理上破壞細胞壁。然后細胞膜塌陷，細胞質(zhì)泄漏時細胞死亡。
高電荷密度可確保在體液存在的情況下最大限度地提高藥效。由于活化劑是永久結(jié)合在表面，沒有浸出和沒有耗盡抗菌儲集層。此外，細菌不能對它們無法內(nèi)化的藥物產(chǎn)生抵抗力，因此大尺寸的尼姆布斯聚合物及其永久附著在表面，消除了微生物產(chǎn)生抗藥性的能力。
快速醫(yī)學技術(shù)抗菌作用的三級物理方法
該公司因其Nimbus技術(shù)獲得了一系列專利，包括將一種Nimbus聚陽離子納入聚氨酯聚合物的主鏈，以及將Nimbus抗菌藥物附加到一系列底物的工藝。新的聚氨酯聚陽離子非常適合廣泛的應(yīng)用，包括塑料薄膜和涂料，粘合劑，導管和其他類型的擠出油管。
基材全部或部分為纖維素或任何其他基材，包括聚氨酯、聚酯、尼龍和丙烯酸酯，以及絲綢、亞麻、橡膠、海藻酸鈉和膠原蛋白。這些材料通常用于紡織和醫(yī)療產(chǎn)品，過濾器，吸收劑產(chǎn)品和包裝。
當Nimbus抗菌藥物仍處于全強度狀態(tài)時，大多數(shù)其他抗菌技術(shù)中的活性物質(zhì)在使用過程中逐漸耗盡。當處理材料是在皮膚旁邊或使用，這些其他抗菌藥物有刺激或干擾愈合的風險，如傷口敷料和紡織品的應(yīng)用。
最后，讓我們回顧一下光纖激光器在透明醫(yī)用塑料焊接中的應(yīng)用進展。隨著對越來越小的醫(yī)療設(shè)備的需求的增長，創(chuàng)新的制造技術(shù)被采用來生產(chǎn)超精密的設(shè)計。
采用粘合劑、熱板焊接、超聲波焊接和摩擦焊等多種技術(shù)各有其設(shè)計要求和優(yōu)缺點，，將他們進行連接和組裝，是醫(yī)用塑料設(shè)備制造的關(guān)鍵步驟。激光焊接具有潔凈度、精密度、密封性和質(zhì)量控制等優(yōu)點。
通過超聲波或摩擦焊接過程完成的粘接將使接頭產(chǎn)生一種結(jié)垢效應(yīng)，這是由于在高速下摩擦兩個部分所造成的。關(guān)節(jié)的鱗片脫落，變得松散，產(chǎn)生類似塵埃的微粒，可能污染醫(yī)療設(shè)備。膠和粘合劑也有可能受到污染。
另一方面，激光焊接產(chǎn)生的緊密，干凈的接頭，是無微粒的.醫(yī)用設(shè)備經(jīng)常需要密封塑料接頭，無論液體是保存在里面還是外面。在激光塑料焊接中，塑料的優(yōu)良熔合確保了與焊縫完全密封的牢固連接，以確保密封。
清潔激光焊接(左)，鱗片摩擦焊接(中)和球囊導管密封高強度密封(右)
傳統(tǒng)的透明塑料激光焊接需要特殊昂貴的、難以應(yīng)用的紅外吸收劑，如光焊接紅外油墨、Lumogen染料或Lazenflair染料，這可能是可提取的，因此對于許多醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用來說都是不可接受的。
IPG光子學開創(chuàng)的高波長光纖激光器可用于激光焊接透明塑料，而不需要紅外吸收劑、染料或涂層。這些光纖激光器工作在1800到2100納米(Nm)的光譜范圍內(nèi)，與典型的808或980 nm紅外激光在穿透焊接中的作用不同。
在這個波長范圍內(nèi)，幾乎所有的透明聚合物會得到更多的吸收，因為波長更接近某些振動頻率的碳-氫鍵在給定的透明塑料。這項技術(shù)還允許焊接熱塑性塑料，而不考慮極性，這在一些塑料焊接系統(tǒng)中是一個限制。
傳統(tǒng)的、非專利的薄膜射頻焊接僅限于具有高介損因數(shù)的極性樹脂，特別是軟質(zhì)PVC和熱塑性聚氨酯(TPU)。（文章來源于網(wǎng)絡(luò)）
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