تطبيق الآلات البلاستيكية شائعة الاستخدام في الصناعة الطبية في المنتجات الطبية

المتطلبات الأساسية للمواد البلاستيكية الطبية هي الاستقرار الكيميائي والسلامة البيولوجية، لأنها سوف تتلامس مع الأدوية أو جسم الإنسان.لا يمكن ترسيب المكونات الموجودة في المادة البلاستيكية في الدواء السائل أو جسم الإنسان، ولن تسبب سمية وتلفًا للأنسجة والأعضاء، وهي غير سامة وغير ضارة لجسم الإنسان.من أجل ضمان السلامة البيولوجية للمواد البلاستيكية الطبية، اجتازت المواد البلاستيكية الطبية التي يتم بيعها عادةً في السوق شهادات واختبارات السلطات الطبية، ويتم إعلام المستخدمين بوضوح بالعلامات التجارية ذات الدرجة الطبية.

المواد البلاستيكية الطبية شائعة الاستخدام هي البولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP)، والبولي فينيل كلورايد (PVC)، والبولي أميد (PA)، والبولي تترافلوروإيثيلين (PTFE)، والبولي كربونات (PC)، والبوليسترين (PS)، والبولي إيثيريثيركيتون (PEEK)، وما إلى ذلك. يمثل PVC وPE الكمية الأكبر، حيث يمثلان 28% و24% على التوالي؛تمثل PS 18%؛تمثل PP 16%؛تمثل اللدائن الهندسية 14٪.

أجزاء الآلات الطبية

وفيما يلي يقدم المواد البلاستيكية المستخدمة عادة في العلاج الطبي.

1. البولي ايثيلين (PE، البولي ايثيلين)

الميزات: ارتفاع الاستقرار الكيميائي، والتوافق الحيوي الجيد، ولكن ليس من السهل السندات.

PE هو البلاستيك للأغراض العامة ذو أكبر إنتاج.إنه يتميز بمزايا أداء المعالجة الجيد والتكلفة المنخفضة وغير السامة والمذاق والتوافق الحيوي الجيد.

يشمل PE بشكل أساسي البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)، والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، والبولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE) وأصناف أخرى.UHMWPE (البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي) عبارة عن بلاستيك هندسي خاص يتمتع بمقاومة عالية للصدمات ومقاومة تآكل قوية (تاج البلاستيك) ومعامل احتكاك صغير وخمول بيولوجي وخصائص امتصاص جيدة للطاقة.يمكن مقارنة مقاومتها الكيميائية بمقاومة PTFE.

وتشمل الخصائص العامة القوة الميكانيكية العالية، الليونة ونقطة الانصهار.البولي إيثيلين عالي الكثافة لديه نقطة انصهار تتراوح بين 1200 درجة مئوية إلى 1800 درجة مئوية، في حين أن البولي إيثيلين منخفض الكثافة لديه نقطة انصهار تتراوح بين 1200 درجة مئوية إلى 1800 درجة مئوية.يعتبر البولي إيثيلين من أفضل أنواع البلاستيك الطبي نظرًا لفعاليته من حيث التكلفة، ومقاومته للصدمات، ومقاومته للتآكل، وسلامته الهيكلية القوية من خلال دورات التعقيم المتكررة.نظراً لكونه خاملاً بيولوجياً وغير قابل للتحلل في الجسم

استخدامات البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE): العبوات الطبية والحاويات الوريدية.

استخدامات البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE): الإحليل الاصطناعي، الرئة الاصطناعية، القصبة الهوائية الاصطناعية، الحنجرة الاصطناعية، الكلى الاصطناعية، العظام الاصطناعية، مواد إصلاح العظام.

البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE) الاستخدامات: الرئتين الاصطناعيتين، والمفاصل الاصطناعية، وما إلى ذلك.

2. كلوريد البوليفينيل (PVC، كلوريد البوليفينيل)

الميزات: تكلفة منخفضة، نطاق تطبيق واسع، معالجة سهلة، مقاومة كيميائية جيدة، ولكن الاستقرار الحراري ضعيف.

مسحوق راتينج PVC هو مسحوق أبيض أو أصفر فاتح، PVC النقي غير نشط، صلب وهش، نادرًا ما يستخدم.وفقًا للأغراض المختلفة، يمكن إضافة إضافات مختلفة لجعل الأجزاء البلاستيكية PVC تتميز بخصائص فيزيائية وميكانيكية مختلفة.إن إضافة كمية مناسبة من الملدنات إلى راتينج PVC يمكن أن يؤدي إلى إنتاج مجموعة متنوعة من المنتجات الصلبة والناعمة والشفافة.

الشكلان العامان للـ PVC المستخدم في صناعة البلاستيك الطبي هما PVC المرن والـ PVC الصلب.لا يحتوي PVC الصلب على أو يحتوي على كمية صغيرة من الملدنات، وله خصائص مقاومة جيدة للشد والانحناء والضغط والتأثير، ويمكن استخدامه كمواد هيكلية بمفردها.يحتوي PVC الناعم على المزيد من الملدنات، وتزداد نعومته واستطالته عند الكسر ومقاومته للبرد، ولكن تقل هشاشته وصلابته وقوة الشد.تبلغ كثافة PVC النقي 1.4 جم / سم 3، وتتراوح كثافة الأجزاء البلاستيكية البلاستيكية مع الملدنات والحشو بشكل عام بين 1.15 ~ 2.00 جم / سم 3.

ووفقا لتقديرات غير مكتملة، فإن حوالي 25% من المنتجات البلاستيكية الطبية هي من مادة PVC.ويرجع ذلك أساسًا إلى التكلفة المنخفضة للراتنج ومجموعة واسعة من التطبيقات وسهولة المعالجة.تشمل منتجات PVC للتطبيقات الطبية: أنابيب غسيل الكلى، أقنعة التنفس، أنابيب الأكسجين، القسطرة القلبية، المواد التعويضية، أكياس الدم، الصفاق الاصطناعي، إلخ.

 

3. مادة البولي بروبيلين (PP، البولي بروبلين)

الميزات: غير سامة، لا طعم لها، خصائص ميكانيكية جيدة، الاستقرار الكيميائي ومقاومة الحرارة.عزل جيد، امتصاص منخفض للماء، مقاومة جيدة للمذيبات، مقاومة الزيت، مقاومة الأحماض الضعيفة، مقاومة القلويات الضعيفة، قولبة جيدة، لا مشكلة تكسير الإجهاد البيئي.PP عبارة عن لدن بالحرارة ذو أداء ممتاز.إنها تتميز بمزايا الثقل النوعي الصغير (0.9 جم/سم 3)، المعالجة السهلة، مقاومة الصدمات، مقاومة المرونة، ونقطة الانصهار العالية (حوالي 1710 درجة مئوية).لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في الحياة اليومية، ومعدل انكماش صب PP كبير، وتصنيع المنتجات السميكة عرضة للعيوب.السطح خامل ويصعب طباعته وربطه.يمكن أن تكون مقذوفة، أو مصبوبة بالحقن، أو ملحومة، أو رغوية، أو مشكلة بالحرارة، أو مصنعة آليًا.

يتمتع PP الطبي بشفافية عالية وحاجز جيد ومقاومة للإشعاع، مما يجعله يستخدم على نطاق واسع في المعدات الطبية وصناعات التعبئة والتغليف.تعتبر المواد غير البلاستيكية مع PP كجسم رئيسي بديلاً عن المواد البلاستيكية المستخدمة على نطاق واسع في الوقت الحاضر.

الاستخدامات: المحاقن التي تستخدم لمرة واحدة، والموصلات، والأغطية البلاستيكية الشفافة، والقش، وعبوات التغذية الوريدية، وأغشية غسيل الكلى.

وتشمل الصناعات الأخرى الأكياس المنسوجة، والأفلام، وصناديق الدوران، ومواد حماية الأسلاك، ولعب الأطفال، ومصدات السيارات، والألياف، والغسالات، وما إلى ذلك.

 

4. البوليسترين (PS، البوليسترين) والكريسين

المميزات: منخفضة التكلفة، منخفضة الكثافة، شفافة، ثبات الأبعاد، مقاومة الإشعاع (التعقيم).

PS هو نوع من البلاستيك يأتي في المرتبة الثانية بعد كلوريد البوليفينيل والبولي إيثيلين.عادة ما تتم معالجته وتطبيقه كبلاستيك أحادي المكون.ميزاتها الرئيسية هي الوزن الخفيف، الشفافية، الصباغة السهلة، وأداء القولبة الجيد.القطع الكهربائية والأدوات البصرية والمستلزمات الثقافية والتعليمية.قوامه صلب وهش، وله معامل تمدد حراري عالي، مما يحد من تطبيقه في الهندسة.في العقود الأخيرة، تم تطوير البوليسترين المعدل والبوليمرات المشتركة القائمة على الستايرين للتغلب على عيوب البوليسترين إلى حد ما.الراتنج K هو واحد منهم.

يتكون كريسين من البلمرة المشتركة للستايرين والبوتادين.وهو بوليمر غير متبلور، شفاف، عديم الرائحة، غير سام، بكثافة تبلغ حوالي 1.01 جم/سم 3 (أقل من PS وAS)، ومقاومته للصدمات أعلى من PS.، الشفافية (80-90٪) جيدة، ودرجة حرارة التشوه الحراري هي 77 درجة مئوية، وكمية البوتادين الموجودة في المادة K، وصلابتها مختلفة أيضًا، لأن المادة K لديها سيولة جيدة ونطاق واسع لدرجة حرارة المعالجة، لذلك أداء المعالجة الجيد.

استخدامات البوليسترين البلوري: الأدوات المخبرية، وأطباق بيتري وزراعة الأنسجة، وأجهزة التنفس وأوعية الشفط.

استخدامات البوليسترين عالي التأثير: صواني القسطرة، ومضخات القلب، وصواني الجافية، وأجهزة التنفس، وكؤوس الشفط.

تشمل الاستخدامات الرئيسية في الحياة اليومية الأكواب والأغطية والزجاجات وتغليف مستحضرات التجميل والشماعات والألعاب ومنتجات بديلة PVC وتغليف المواد الغذائية ومستلزمات التغليف الطبية وما إلى ذلك.

 

5. بوليمرات أكريلونتريل بوتادين ستايرين المشتركة (ABS، بوليمرات أكريلونتريل بوتادين ستايرين المشتركة)

الميزات: صلب، مع مقاومة قوية للصدمات، ومقاومة للخدش، واستقرار الأبعاد، وما إلى ذلك، مقاوم للرطوبة، ومقاوم للتآكل، وسهل المعالجة، ونقل جيد للضوء.يستخدم التطبيق الطبي لـ ABS بشكل أساسي كأدوات جراحية، ومشابك أسطوانية، وإبر بلاستيكية، وصناديق أدوات، وأجهزة تشخيصية، ومساكن لأجهزة السمع، وخاصة علب بعض المعدات الطبية الكبيرة.

 

6. البولي كربونات (PC، البولي كربونات)

الميزات: صلابة جيدة وقوة وصلابة وتعقيم بالبخار مقاوم للحرارة وشفافية عالية.مناسبة لقولبة الحقن واللحام وعمليات القولبة الأخرى، وهي عرضة للتشقق الناتج عن الإجهاد.

هذه الخصائص تجعل الكمبيوتر الشخصي مفضلاً كمرشحات لغسيل الكلى ومقابض الأدوات الجراحية وخزانات الأكسجين (عند جراحة القلب الجراحية، يمكن لهذه الأداة إزالة ثاني أكسيد الكربون في الدم وزيادة الأكسجين)؛

تشمل التطبيقات الطبية لأجهزة الكمبيوتر أيضًا أنظمة الحقن بدون إبرة، وأدوات التروية، والمبيتات المختلفة، والموصلات، ومقابض الأدوات الجراحية، وخزانات الأكسجين، وأوعية طرد الدم المركزي، والمكابس.مع الاستفادة من شفافيتها العالية، فإن نظارات قصر النظر المعتادة مصنوعة من جهاز الكمبيوتر.

 

7. بولي تترافلوروإيثيلين (PTFE، بولي تترافلوروإيثيلين)

الميزات: التبلور العالي، المقاومة الجيدة للحرارة، الاستقرار الكيميائي العالي، الأحماض والقلويات القوية والمذيبات العضوية المختلفة لا تتأثر بها.يتمتع بتوافق حيوي جيد وقدرة على التكيف مع الدم، ولا يسبب أي ضرر لعلم وظائف الأعضاء البشرية، ولا يوجد رد فعل سلبي عند زرعه في الجسم، ويمكن تعقيمه عند درجة حرارة عالية، وهو مناسب للاستخدام في المجال الطبي.

راتينج PTFE عبارة عن مسحوق أبيض ذو مظهر شمعي، ناعم وغير لزج، وهو أهم أنواع البلاستيك.يتمتع PTFE بأداء ممتاز لا مثيل له من اللدائن الحرارية العادية، لذلك يُعرف باسم "ملك البلاستيك".ولأن معامل احتكاكه هو الأدنى بين المواد البلاستيكية وله توافق حيوي جيد، فيمكن تحويله إلى أوعية دموية صناعية وأجهزة أخرى يتم زرعها مباشرة في جسم الإنسان.

الاستخدامات: جميع أنواع القصبة الهوائية الاصطناعية، المريء، القناة الصفراوية، مجرى البول، الصفاق الاصطناعي، الأم الجافية الدماغية، الجلد الاصطناعي، العظام الاصطناعية، إلخ.

 

8. كيتون بولي إيثر إيثر (نظرة خاطفة، كيتونات بولي إيثر إيثر)

الميزات: مقاومة الحرارة، مقاومة التآكل، مقاومة التعب، مقاومة الإشعاع، مقاومة التآكل، مقاومة التحلل المائي، خفيفة الوزن، التشحيم الذاتي الجيد، وأداء معالجة جيد.يمكن أن تصمد أمام التعقيم المتكرر.

الاستخدامات: يمكن أن يحل محل المعادن في الأدوات الجراحية وأدوات طب الأسنان، ويحل محل سبائك التيتانيوم في صناعة العظام الاصطناعية.

(قد تتسبب الأدوات المعدنية في حدوث تشوهات في الصورة أو تؤثر على مجال الرؤية الجراحية للطبيب أثناء العمليات الجراحية ذات التدخل الجراحي البسيط. إن النظرة الخاطفة قوية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكنها لن تنتج قطعًا أثرية.)

 

9. مادة البولي أميد (PA Polyamide) المعروف باسم النايلون، (نايلون)

الميزات: تتميز بالمرونة ومقاومة الانحناء والمتانة العالية وليس من السهل كسرها ومقاومة الأقراص الكيميائية ومقاومة التآكل.لا يفرز أي مواد ضارة وبالتالي لا يسبب التهابات في الجلد أو الأنسجة.

الاستخدامات: الخراطيم، الموصلات، المحولات، المكابس.

 

10. البولي يوريثين الحراري (TPU)

الميزات: لديها شفافية جيدة، قوة عالية وأداء المسيل للدموع، المقاومة الكيميائية ومقاومة التآكل؛مجموعة واسعة من الصلابة، سطح أملس، مضاد للفطريات والكائنات الحية الدقيقة، ومقاومة عالية للماء.

الاستخدامات: القسطرة الطبية، أقنعة الأكسجين، القلوب الاصطناعية، معدات إطلاق الدواء، الموصلات الوريدية، الأكياس المطاطية لأجهزة قياس ضغط الدم، ضمادات الجروح للإعطاء خارج الجلد.

 

 


وقت النشر: 09 ديسمبر 2023