Covestro, Lotte a další inovativní řešení se často objevují v souvislosti s nástupem lékařských plastů. Jaké jsou běžně používané lékařské plasty?

Globální epidemie pneumonie způsobené novým koronavirem, která začala na začátku roku 2020, vstoupila do svého třetího roku, ale mlha se dlouho těžko rozptyluje. Nyní, v březnu a dubnu 2022, sice nekvete na jaře, ale lidé čekají na hořké „studené jaro“. Epidemická situace se náhle změnila. Hongkong, Šen-čen, Ťi-lin, Šanghaj… Došlo k vlnám domácích epidemií. Velký protiútok, situace je znepokojivá a ovlivňuje srdce lidí v celé zemi.

Během více než dvou let virové pandemie zůstala většina dodavatelských řetězců plastů otevřená a zpracovatelé lékařských protiepidemických materiálů, výrobci a dodavatelé pryskyřičných materiálů, zařízení a forem, všichni v tomto „boji“ významně přispěli. Ukázali nám testovací proužky vyrobené termoformovacími zařízeními a extrudery fólií, injekční stříkačky s vakcínami vyrobené výrobci forem a vstřikovacími lismi, teploměry na čelo.

Poptávka po lékařských plastech, jako jsou PE, PP a PC, ze strany výrobců lékařských jednorázových materiálů, zdravotnických zařízení a vybavení, ovlivněná epidemií, zahájila období explozivního růstu a explodovala i řada dalších lékařských plastů.

Osm běžně používaných lékařských plastů

Existuje asi tucet běžně používaných lékařských plastových materiálů, polyethylen (PE), polypropylen (PP), polyvinylchlorid (PVC), polyuretan (PU), polytetrafluorethylen (PTFE), polykarbonát (PC), polystyren (PS) atd. PVC a PE jsou největší, s 28 %, respektive 24 %; PS tvoří 18 %; PP tvoří 16 %; technické plasty tvoří 14 %.

01.PVC

PVC je levný amorfní plast s vynikající chemickou odolností a antimikrobiální odolností. Podle odhadů trhu tvoří PVC 28 % trhu s lékařskými plasty. Výhodou je nízká cena PVC pryskyřice, široký rozsah použití a extrémně snadné zpracování. Nevýhodou je, že PVC jako polární materiál má adsorpční účinek na některé léky a změkčovadlo DEHP se může vysrážet a poškodit lidské tělo.

Mezi PVC výrobky pro lékařské aplikace patří: krevní vaky, hemodialyzační hadičky, dýchací masky, kyslíkové inhalační hadičky, močové vaky, umělé uši a nosy atd.

02. PE

PE je běžný plast s největší produkcí. Jeho výhody spočívají v dobrém zpracování, nízkých nákladech, netoxickosti a bez chuti a dobré biokompatibilitě. Běžný PE lze obvykle použít pro výrobu lahviček na léky, uzávěrů jehel, tyčinek injekčních stříkaček, regulátorů průtoku infuzních souprav, infuzních souprav a obalových sáčků na injekční stříkačky atd.

UHMWPE (ultra vysokomolekulární polyethylen) je speciální technický plast s vysokou odolností proti nárazu, silnou odolností proti opotřebení (tzv. „koruna plastů“), malým koeficientem tření, biologickou inertností a dobrými vlastnostmi absorpce energie. Jeho chemická odolnost je srovnatelná s PTFE; je ideálním materiálem pro umělé kyčle a klouby.

03. PP

PP má vynikající chemickou odolnost, odolnost proti únavě materiálu, dobrou tepelnou odolnost a lze jej sterilizovat při teplotách nad 100 °C. Snadno se zpracovává, nehrozí mu praskání v důsledku působení environmentálního napětí. Lékařský PP má vyšší průhlednost, lepší bariérové ​​vlastnosti a odolnost proti záření.

Lze jej použít v infuzních vacích, jednorázových injekčních stříkačkách, konektorech, baleních pro parenterální injekční výživu, dialyzačních membránách atd.

04. PS, K pryskyřice

Množství PS v lékařství je druhé nejvýznamnější hned po PVC a PE. Jeho textura je tvrdá a křehká a má vysoký koeficient tepelné roztažnosti. Proto je jeho použití ve strojírenství omezeno. V posledních desetiletích byly vyvinuty modifikované polystyreny a kopolymery na bázi styrenu, které do určité míry překonaly nedostatky polystyrenu. K pryskyřice je jednou z nich.

K-pryskyřice je blokový kopolymer vyrobený ze styrenu a butadienu jako monomerů. Jeho hlavními vlastnostmi jsou vysoká transparentnost a dobrá rázová houževnatost, nízká hustota, silná tónovací síla, vynikající zpracovatelské vlastnosti a netoxicita.

Pryskyřice K se používá hlavně v lékařských plastových výrobcích s náročnou technologií zpracování, vysokým technickým obsahem a vysokou přidanou hodnotou, jako je výměnná komora umělého plicního oxygenátoru, výstup arteriální cévy, výstup arteriálního výstupu regeneračního zařízení, sací hlava srdce, intubace aorty, krevní filtr, sací zařízení, měnič teploty atd., a pryskyřice K splňuje požadavky třídy VI-50 amerického zákona o balení léčiv.

05. ABS

ABS plastje terpolymer tří monomerů, akrylonitrilu (A), butadienu (B) a styrenu (S). Má určitou tuhost, tvrdost, odolnost proti nárazu a chemickou odolnost, odolnost proti záření a odolnost proti kroužkům. Dezinfekce oxyethanem.

Lékařské aplikace ABS se používají hlavně jako chirurgické nástroje, válečkové spony, plastové jehly, bedny na nářadí, diagnostické přístroje a pouzdra naslouchátek, zejména pouzdra některých velkých lékařských zařízení.

06.PC

Vlastnosti PC jsou vysoká houževnatost, pevnost a tepelná odolnost při sterilizaci párou, díky čemuž je PC preferovanou volbou pro hemodialyzační filtry, rukojeti chirurgických nástrojů a kyslíkové nádrže; PC se v medicíně používá také v bezjehlových injekčních systémech, perfuzních nástrojích, miskách krevních centrifug a pístech.

07. PTFE

PTFE je typ fluoroplastu, známý jako král plastů, s nejnižším známým koeficientem tření a nejlepší chemickou odolností ze všech plastů. Má dobrou biokompatibilitu a antikoagulační vlastnosti, nerozkládá se, nezpůsobuje žádné nežádoucí reakce v implantovaném těle, nepodléhá zjevnému stárnutí a má vynikající tepelnou odolnost. Teplota nepřetržitého používání je 260 °C a lze jej dezinfikovat při vysokých teplotách.

V lékařské oblasti se široce používá v různých umělých průdušnicích, jícnu, žlučovodech, močové trubici, umělém peritoneu, mozkové duře, umělé kůži, umělých kostech atd.

08. TPU

Termoplastický elastomer (TPU) má vynikající flexibilitu za nízkých teplot a odolnost vůči hydrolýze, srážení krve a antimikrobiálnímu působení a lze jej použít v lékařských katétrech, umělých srdcích, kyslíkových maskách, zařízeních pro podávání léků, intravenózních konektorech a pryžových vacích na močový měchýř pro monitory krevního tlaku, balicích látkách pro topické podání atd.

Inovace v oblasti lékařských plastů 01, nová sada pro detekci korunek v boji proti epidemii
Vzestup tohoto produktu přirozeně povede k růstu poptávky po materiálech v dodavatelském řetězci. Sada nových testovacích sad pro koronu obsahuje nazofaryngeální/orofaryngeální tampon, testovací kazetu a extrakční zkumavku pro činidla.

Speciální plastové částice pro detekci zaseknutí jsou obvykle polystyren (PS) nebo polyvinylchlorid (PVC). Dobrá odolnost proti nárazu může snížit možnost poškození v různých prostředích, jako jsou vysoké a nízké teploty. Dostatečně vysoká tekutost lití může zajistit vyšší vstřikovací lisování. Efektivita zpracování a vynikající výkon laserového gravírování mohou vytvářet obalové etikety, které zohledňují flexibilitu a čitelnost.

Nosohltanové/orofaryngeální tampony používají termoplastické rukojeti a extrakční zkumavky s činidly jsou většinou vyráběny vstřikováním z polyethylenu (PE), protože PE má vynikající biologickou bezpečnost, chemickou odolnost a co je důležitější, má vysoké bariérové ​​vlastnosti a vysokou cenovou dostupnost.

Značka mikroinovací Suyouan™ společnosti Kumho Sunli nedávno vyvinula speciální materiál pro plášť nové detekční krabičky pro koronový antigen: HIPS N522. Kromě zpracování a přepravy je produkt založený především na online nákupních kanálech, a to kvůli skladovacímu prostředí a logistickým faktorům, které jsou spojeny s větší pravděpodobností vzniku vad, jako jsou praskliny v krabičce pro detekci antigenu. N522 kompenzuje slabiny tradičních HIPS materiálů.

Ve srovnání s tradičním HIPS má N522 vyšší index tání, širší okno pro zpracování a kratší cyklus lisování. Když poptávka na trhu prudce vzroste, N522 se na trhu prosadí rychleji. Ve srovnání s konvenčním HIPS umožňuje N522 jasně gravírovat černobíle a efektivně značení.

02. Vodivé pipetovací špičky

S pokrokem v lékařské technologii se in vitro diagnostika (IVD) stále častěji používá v klinické praxi. Neustálý rozvoj nové koronavirové epidemie urychlil explozi trhu s IVD a vodivé pipetovací hroty, jeden z nepostradatelných laboratorních spotřebních materiálů v diagnostickém procesu, se na trhu staly také žádaným zbožím.

Špičky pipet, obvykle vyrobené z plastu, jsou dlouhé, tenké, kuželovité duté plastové díly používané s pipetami k měření a dávkování kapalin v laboratorním a výrobním prostředí. V automatizovaných systémech jsou špičky pipet často vyrobeny z vodivých polymerních materiálů, což jim umožňuje snímat kapaliny.

Trh s vodivými pipetovacími špičkami zažívá boom, ale vynikajících materiálů je nedostatek. Špičky se vyrábějí z různých základních pryskyřic, včetně ABS, PP, LCP, PA, PC, PPS a PEEK, aby poskytovaly jedinečnou kombinaci a optimální rovnováhu mezi elektrickou vodivostí, mechanickými vlastnostmi a zpracovatelností pro výrobu laboratorních spotřebních materiálů. Výrobci vyrábějí vodivé pipetovací špičky s vyšší kvalitou a kratším časem uvedení na trh.

03. Stříkačka pro Ježíše Krista Ježíše Krista

Vzhledem k tomu, že celosvětová očkovací kampaň proti COVID-19 je v plném proudu, exponenciálně vzrostla poptávka po injekčních stříkačkách, z nichž se vyrábí lékařský polypropylen (PP).

Společnost LOTTE Chemical, významná korejská chemická společnost, používá k výrobě lékařského polypropylenu Irgastab® od společnosti BASF, neblednoucí stabilizátor pro zpracování plastů. Lékařský polypropylen od společnosti Lotte se používá k výrobě injekčních stříkaček LDS (s nízkým mrtvým prostorem), které vyvinul korejský výrobce lékařských stříkaček. Tato speciální stříkačka je navržena tak, aby minimalizovala množství léku, které po injekci zůstane v jehle, a tím se snížilo plýtvání vakcínou. Použitím injekčních stříkaček LDS lze počet lidí očkovaných stejnou dávkou vakcíny zvýšit o 20 %, a proto jsou injekční stříkačky LDS celosvětově velmi žádané.

04. Systém pouzder

Kanylové systémy jsou tekuté lékové lahvičky ve formě lahviček nebo předplněných injekčních stříkaček. Vzhledem k tomu, že lahvičky s vakcínou jsou k dispozici také v tomto balení, pandemie Covid-19 zaznamenala prudký nárůst celosvětové poptávky po tomto produktu.

Pro německou společnost Röchling Medical je kanylový systém novou aplikací, která klade jeden požadavek na výrobu vstřikovacích forem: flexibilitu.

Rozměry obalových obalů jsou standardizované a během plnění a zpracování zůstávají lahvičky s vakcínou v hnízdě, takže se nepřevrhnou a nenarážejí do sebe. Díky voštinové struktuře jsou lahvičky, obvykle vyrobené ze skla, dobře chráněny. Hnízdo pojme 16 lahviček o objemu 50 ml. Čím menší je objem náplně, tím vyšší počet lahviček obal pojme a tím více voštinových vložek je do nich vloženo.

Pro tuto vysoce náročnou geometrii součásti se používá materiál polyoxymethylen POM, který bezpečně odolá čištění před plněním a zároveň je ekonomický. Vzhledem ke svému silnému smrštění však POM klade vysoké nároky na stabilitu a opakovatelnost procesu vstřikování. Společnost v současné době vyrábí vložené vložky v pěti velikostech pomocí dvou plně elektrických velkých vstřikovacích lisů e-motion od společnosti ENGEL s uzavírací silou 5 000 kN, dobou cyklu až 40 sekund a nepřetržitou výrobou na plný výkon. Dva velké stroje jsou součástí většího balíčku od společnosti ENGEL do společnosti Röchling. Kromě systému pouzder se k výrobě pipet používá celkem osm vstřikovacích lisů e-motion s uzavírací silou 1600, 2800 a 5,000 kN. Protiepidemické materiály, jako jsou špičky a držáky mikrotitračních destiček.

05. Lékařské vybavení k prevenci šíření viru

Ultrafialové světlo (UVC) má silný germicidní účinek na bakterie a viry a UVC LED lampy se stále častěji používají k dezinfekci povrchů v lékařském prostředí. Sterilizace však ovlivňuje některé materiály, takže inženýři a konstruktéři musí vybírat materiály, které si zachovají své fyzikální a estetické vlastnosti i po opakované sterilizaci UVC.

S šířením pandemie COVID-19 hledá odvětví zdravotnických prostředků nové způsoby sterilizace produktů, které by mohly pomoci zabránit šíření COVID-19 a dalších patogenů. Polykarbonát Makrolon® PC a směsi Bayblend® PC + ABS vyvinuté společností Covestro vydrží častou sterilizaci a po ošetření UVC si fyzikální vlastnosti materiálu, jako je pevnost a tepelná odolnost, plně zachovává. Bílý materiál zežloutl, zatímco černý materiál byl z velké části bez barevných nádechů a ve všech případech si zachoval povrchovou úpravu, což umožňuje častou dezinfekci a podporuje vývoj dezinfekce povrchů.

06. Lékařské brýle

Lékařské brýle mohou zabránit vniknutí viru do očí a snížit riziko infekce zdravotnického personálu. Společnost Lubrizol se spojila se společností Nike na výrobě ochranných štítů na obličej a roušek PAPR, které chrání zdravotnické pracovníky v první linii boje proti COVID-19.

Celoobličejový štít Nike transformuje prvky obuvi a oblečení vlastní značky, včetně termoplastického polyuretanu. Inovační tým společnosti Lubrizol rychle vyhodnotil materiály, vydal doporučení pro optimalizaci výkonu a přeskupil výrobní a dodavatelské řetězce tak, aby vyráběl a daroval termoplastický polyuretan (TPU) polymer ESTANE®, materiál potřebný pro Nike.

ESTANE TPU se také používá v hledích přileb s respirátorem s pohonem proti prachu (PAPR) k ochraně před patogeny přenášenými vzduchem. Díky kombinaci pružnosti gumy s tuhostí plastu lze ESTANE TPU použít také v lékařských ochranných oděvech, lékařských zařízeních, lékařských matracích, pevných trubkách, hadicích, zdravotnických prostředcích a mnoha dalších důležitých produktech.