医用塑料为医疗器械行业提供创新和突破

医用塑料的市场开发:

塑料制品已经渗透到我们的生活中。人类已经习惯了塑料的东西，由于技术的进步，塑料材料更加优化，以满足温度、环境、结构等方面的要求。

在我们的日常生活中，我们使用的几乎98%的产品是由塑料材料制成的。然而，对于医疗器械的材料性能要求远高于日常用品。用于医疗程序的仪器和设备需要坚固可靠，以确保使用过程中的安全。

塑料材料有助于促进医疗设备的发展，并在制造方面取得了许多突破。与其他材料相比，塑料材料具有重量轻、成本低、易加工、弹性大、有色(为MRI照射提供安全性)、生物相容性优异等优点。这些优势使其更容易开发下一代植入物，一次性一次性设备，包装技术等。全球对医用聚合物的需求已达到近500万吨，预计将继续增长并超过700万吨。

医用塑料的发展优势有哪些?

• 成本低，无需消毒即可重复使用，适用于一次性医疗器械。
• 它们的加工很简单，而且由于它们的可塑性，它们可以被加工成各种有用的结构，这些结构很难用金属、玻璃或其他材料制造出来。
• 它们坚韧而有弹性，所以不像玻璃那样容易破碎。
• 具有良好的化学惰性和生物安全性。

塑料材料的研发与选用特点:

医疗产品对塑料材料的需求正在缓慢增加。未来在选择塑料材料设计医用材料时，在设计和选择医用材料时需要考虑几个重要的方面:

1. 塑料材料应耐化学清洗剂，以提高医院的使用寿命:
   尽管医院尽最大努力降低院内感染(卫生保健相关)的风险，但院内感染仍然是一个高风险，需要在整个医院谨慎治疗。为了防止医院感染，除了使用铜金属表面材料外，医院常用消毒剂清洁仪器设备表面。但随着时间的推移，如果塑料不够坚固，这些设备可能会开始腐蚀、破裂、变色，并变得结构脆弱，从而构成危险。
2. 塑料材料可以代替金属材料，提供类似甚至更好的性能:
   在医疗设备的设计中，新型医用塑料材料已经取代了过去产品中使用的金属。许多工程塑料的性能像金属一样，具有相同的抗拉强度，但更轻，更便宜，更灵活，更容易制造。轻巧的塑料产品，结合产品的人体工程学设计，使长时间的外科手术更容易。此外，塑料注射成型比金属制造便宜得多。
3. 成本控制，从原材料到加工;
   降低成本是各行各业生产厂家关心的问题。世界各地的医疗器械制造商，包括上游材料供应商和合同制造商，都需要加入到降低成本的行列中来。为此，一些厂家采用新的医用塑料材料和加工技术来取代目前的方法，以降低成本。
4. 安全材料，以解决环境问题和对人类健康的干扰;
   社会上许多团体不断提倡环境保护和人体健康，促使医疗设备制造商开始更加关注生产问题。
   一个医疗制造挑战是设计不含双酚A (BPA)的产品。双酚A是聚碳酸酯(PC)的成分之一，PC是一种常用的医用级热塑性聚合物。聚碳酸酯降解时，会析出双酚A。其化学结构与雌激素相似，可作为生物激素或内分泌干扰物。它还可能导致癌症以及人类发育和行为方面的问题。因此，BPA暴露已成为一个普遍关注的问题，因为含有BPA的材料已被用于饮料容器、食品包装和静脉注射装置。为了确保婴幼儿的安全，台湾修订了食品器具和容器的卫生标准，并完全禁止生产和销售含有双酚A的婴儿奶瓶。美国食品药品监督管理局和加拿大卫生部的一份安全审查报告得出结论，BPA没有最低安全剂量。
   政府和相关安全检查单位也越来越关注环境保护、环境和人身安全问题，也在推动相关政策。各种医疗器械制造商也在开发制造工艺，这将逐步改善医疗塑料的应用。
5. 生物可吸收材料，用于各种植入物设计:
   生物可吸收聚合物已经存在了很长时间，但直到最近几年才被用于医疗设备。这些物质会随着时间的推移而降解，并被人体安全地吸收和排泄。它的新应用目前在药物递送(例如:药物涂层支架)，骨增强和固定(例如:骨钉)以及软组织再生和替代(支架)领域。

生物可吸收材料的好处是什么?

对于骨科中使用的骨板和骨钉，如果使用可吸收材料代替传统的钛合金，随着骨骼愈合，材料会慢慢溶解，不需要后续手术取出植入物，从而降低手术成本和感染风险。

大多数生物可吸收材料是用两种常见的聚酯材料生产的;聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)。另一种新材料是聚甘油癸酸酯(PGS)。PGS可以根据不同的应用进行定制，例如骨骼修复支架，生物纺织品纤维和植入物表面涂层。此外，PGS不会引发患者的免疫或炎症反应。

什么是常用的医用塑料?

1. 聚氯乙烯(PVC):
   聚氯乙烯是世界上生产最广泛的塑料之一。聚氯乙烯树脂为白色或淡黄色粉末。纯PVC是一种不对称聚合物，很硬，很脆。可以在PVC塑料中加入不同的添加剂，使其具有不同的物理和机械性能。在PVC树脂中加入不同量的增塑剂，可制成各种硬、软、透明的制品。硬PVC含有少量增塑剂，具有良好的拉伸、弯曲、压缩和抗冲击性能，可单独作为结构材料使用。软PVC含有更多的增塑剂，所以更灵活，耐冷，不那么脆，但硬度和抗拉强度较低。
   约25%的医用塑料制品是聚氯乙烯。这主要是由于树脂成本低，适用范围广，易于加工。医用PVC产品包括血液透析管、呼吸面罩、吸氧管等。
2. 聚乙烯(PE):
   聚乙烯塑料是当今最常用的塑料。无毒，光滑，蜡状颗粒，乳白色，无味，无臭。PE低廉的价格和良好的性能使其广泛应用于工业、农业、包装以及塑料袋、塑料膜、塑料瓶等日常用品。
   聚乙烯可以配制成不同的密度，使其具有一系列独特的物理性质。低密度聚乙烯(LDPE)具有高度支化的分子结构，使其相对较低的分子量。密度小，柔韧性好，抗冲击性好，透明度高。LDPE常用于吹膜。高密度聚乙烯(HDPE)在其聚合物链结构上分支较少，因此具有较高的相对分子质量。它比LDPE更致密、更硬、更强，不透明度差，熔点更高。常用于注塑件。超高密度聚乙烯(UHDPE)具有高抗冲击性、低摩擦性、良好的抗应力开裂性和良好的吸能性能，是人造髋关节、膝关节、肩部连接件的理想材料。
3. 聚丙烯(PP):
   聚丙烯无色、无味、无毒。看起来像聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。PP是一种性能优良的热塑性塑料，具有比重小、无毒、易加工、耐冲击、耐弯曲等优点。它在日常生活中有着广泛的应用，包括编织袋、薄膜、周转箱、电线屏蔽材料、玩具、汽车保险杠、纤维、洗衣机等。医用PP具有透明度高、阻隔性能好、耐辐射等特点，广泛应用于医疗器械和包装行业。以PP为主要塑料替代品，广泛应用于PVC。
4. 聚苯乙烯(PS)和K树脂:
   PS是继聚氯乙烯和聚乙烯之后的第三大塑料品种。它用于电气部件，光学仪器，文化和教育用品。该材料质地硬脆，但热膨胀系数高，限制了其在工程上的应用。近几十年来，改性聚苯乙烯和苯乙烯基共聚物的发展在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺点，K树脂就是其中之一。
   K型树脂是由苯乙烯和丁二烯共聚而成的共聚物。它们是透明、无味、无毒、无定形的聚合物。由于K材料中丁二烯的含量不同，其硬度也不同。由于K材料具有良好的流动性和较宽的加工温度范围，因此其加工性能良好。在日常生活中的主要用途包括杯子、盖子、瓶子、化妆品包装、衣架、玩具、PVC替代品、食品包装、医疗包装用品等。
5. 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS):
   ABS具有高度的刚性、硬度、耐冲击和耐化学腐蚀性、耐辐射、耐灭菌性。在医疗应用方面，ABS主要用于手术工具、滚轮夹、塑料针、工具箱、诊断器械、助听器外壳、大型医疗设备外壳等。
6. 聚碳酸酯(PC):
   PC的典型特性是韧性，强度，刚性和耐热性，允许蒸汽灭菌，使PC成为血液透析过滤器，手术工具手柄和氧气罐的首选。PC的医疗应用还包括无针注射系统、灌注仪器、血液离心碗和活塞。利用其高透明度，视力矫正眼镜是由PC制成的。
7. 聚四氟乙烯(PTFE):
   聚四氟乙烯是一种白色聚合物，具有光滑的蜡状外观。它的不粘特性使其成为医疗应用的重要塑料。其摩擦系数是塑料中最低的，具有良好的生物相容性。它通常用作外科手术中的移植物材料，也经常用于导管，因为它干扰细菌和其他感染因子粘附在导管上的能力。它可以制成人造血管和其他直接植入人体的装置。