Osnovni zahtjevi za medicinsku plastiku su kemijska stabilnost i biološka sigurnost jer će doći u kontakt s lijekovima ili ljudskim tijelom.Komponente u plastičnom materijalu ne mogu se istaložiti u tekući lijek ili ljudsko tijelo, neće uzrokovati toksičnost i oštećenje tkiva i organa te su netoksične i bezopasne za ljudsko tijelo.Kako bi se osigurala biološka sigurnost medicinske plastike, medicinska plastika koja se inače prodaje na tržištu prošla je certifikaciju i testiranje medicinskih tijela, a korisnici su jasno obaviješteni koji su brendovi medicinske kvalitete.
Najčešće korišteni medicinski plastični materijali su polietilen (PE), polipropilen (PP), polivinil klorid (PVC), poliamid (PA), politetrafluoretilen (PTFE), polikarbonat (PC), polistiren (PS), polietereterketon (PEEK), itd., PVC i PE čine najveći iznos, čineći 28% odnosno 24%;PS čini 18%;PP čini 16%;inženjerska plastika čini 14%.
Sljedeće predstavlja plastiku koja se obično koristi u liječenju.
1. Polietilen (PE, polietilen)
Značajke: Visoka kemijska stabilnost, dobra biokompatibilnost, ali nije lako lijepiti.
PE je plastika opće namjene s najvećim učinkom.Ima prednosti dobre obrade, niske cijene, netoksičnosti i bez okusa te dobre biokompatibilnosti.
PE uglavnom uključuje polietilen niske gustoće (LDPE), polietilen visoke gustoće (HDPE) i polietilen ultravisoke molekularne težine (UHMWPE) i druge vrste.UHMWPE (polietilen ultravisoke molekularne težine) posebna je inženjerska plastika visoke otpornosti na udarce, jake otpornosti na trošenje (kruna plastike), malog koeficijenta trenja, biološke inertnosti i dobrih karakteristika apsorpcije energije.Njegova kemijska otpornost može se usporediti s PTFE-om.
Opća svojstva uključuju visoku mehaničku čvrstoću, duktilnost i talište.Polietilen gustoće ima talište od 1200°C do 1800°C, dok polietilen niske gustoće ima talište od 1200°C do 1800°C.Polietilen je plastika vrhunske medicinske kvalitete zbog svoje isplativosti, otpornosti na udarce, otpornosti na koroziju i snažnog strukturalnog integriteta kroz česte cikluse sterilizacije.Budući da je biološki inertan i nerazgradiv u tijelu
Polietilen niske gustoće (LDPE) Upotreba: medicinsko pakiranje i IV spremnici.
Polietilen visoke gustoće (HDPE) koristi: umjetnu uretru, umjetna pluća, umjetnu traheju, umjetni grkljan, umjetni bubreg, umjetnu kost, ortopedske popravne materijale.
Polietilen ultravisoke molekularne težine (UHMWPE) Primjena: umjetna pluća, umjetni zglobovi itd.
2. Polivinil klorid (PVC, polivinil klorid)
Značajke: niska cijena, širok raspon primjene, laka obrada, dobra kemijska otpornost, ali slaba toplinska stabilnost.
PVC smola u prahu je bijeli ili svijetlo žuti prah, čisti PVC je ataktičan, tvrd i lomljiv, rijetko se koristi.U skladu s različitim namjenama, mogu se dodati različiti aditivi kako bi PVC plastični dijelovi pokazali različita fizikalna i mehanička svojstva.Dodavanjem odgovarajuće količine plastifikatora PVC smoli mogu se dobiti razni tvrdi, mekani i prozirni proizvodi.
Dva opća oblika PVC-a koji se koriste u proizvodnji medicinske plastike su fleksibilni PVC i kruti PVC.Čvrsti PVC ne sadrži ili sadrži malu količinu plastifikatora, ima dobra svojstva otpornosti na rastezanje, savijanje, pritisak i udar, te se može koristiti samo kao konstrukcijski materijal.Meki PVC sadrži više plastifikatora, povećava mu se mekoća, istezanje pri lomu i otpornost na hladnoću, ali mu se smanjuje krtost, tvrdoća i vlačna čvrstoća.Gustoća čistog PVC-a je 1,4 g/cm3, a gustoća PVC plastičnih dijelova s plastifikatorima i punilima općenito je u rasponu od 1,15~2,00 g/cm3.
Prema nepotpunim procjenama, oko 25% proizvoda od medicinske plastike je PVC.Uglavnom zbog niske cijene smole, širokog raspona primjene i jednostavne obrade.PVC proizvodi za medicinsku primjenu uključuju: cijevi za hemodijalizu, maske za disanje, cijevi za kisik, srčane katetere, protetske materijale, vrećice za krv, umjetni peritoneum itd.
3. Polipropilen (PP, polipropilen)
Svojstva: netoksičan, bez okusa, dobra mehanička svojstva, kemijska stabilnost i otpornost na toplinu.Dobra izolacija, nisko upijanje vode, dobra otpornost na otapala, otpornost na ulja, slaba otpornost na kiseline, slaba otpornost na alkalije, dobro oblikovanje, nema problema s pucanjem pod utjecajem okoliša.PP je termoplast s izvrsnim svojstvima.Ima prednosti male specifične težine (0,9 g/cm3), jednostavne obrade, otpornosti na udarce, otpornosti na savijanje i visoke točke taljenja (oko 1710C).Ima širok raspon primjena u svakodnevnom životu, stopa skupljanja pp kalupa je velika, a proizvodnja debljih proizvoda sklona je nedostacima.Površina je inertna i teška za tiskanje i lijepljenje.Može se ekstrudirati, brizgati, zavarivati, pjeniti, termoformirati, strojno obrađivati.
Medicinski PP ima visoku prozirnost, dobru barijeru i otpornost na zračenje, što ga čini naširoko korištenim u industriji medicinske opreme i pakiranja.Non-PVC materijal s PP kao glavnim tijelom zamjena je za trenutno široko korišteni PVC materijal.
Primjena: šprice za jednokratnu upotrebu, konektori, prozirni plastični poklopci, slamke, ambalaža za parenteralnu prehranu, filmovi za dijalizu.
Ostale industrije uključuju tkane torbe, filmove, kutije za promet, materijale za zaštitu od žice, igračke, automobilske branike, vlakna, perilice rublja itd.
4. Polistiren (PS, Polystyrene) i Kresin
Karakteristike: niska cijena, niska gustoća, prozirnost, dimenzionalna stabilnost, otpornost na zračenje (sterilizacija).
PS je plastična varijanta koja je odmah iza polivinil klorida i polietilena.Obično se obrađuje i primjenjuje kao jednokomponentna plastika.Njegove glavne karakteristike su mala težina, prozirnost, lako bojenje i dobra izvedba oblikovanja.Električni dijelovi, optički instrumenti i kulturno-obrazovni pribor.Tekstura je tvrda i krhka, te ima visok koeficijent toplinskog širenja, što ograničava njegovu primjenu u inženjerstvu.Posljednjih desetljeća razvijeni su modificirani polistiren i kopolimeri na bazi stirena kako bi se u određenoj mjeri prevladali nedostaci polistirena.K smola je jedna od njih.
Kresin nastaje kopolimerizacijom stirena i butadiena.To je amorfni polimer, proziran, bez mirisa, netoksičan, gustoće od oko 1,01 g/cm3 (manje od PS i AS) i veće otpornosti na udarce od PS., prozirnost (80-90%) je dobra, temperatura toplinske distorzije je 77 ℃, koliko butadiena sadrži K materijal, a njegova tvrdoća je također različita, jer K materijal ima dobru fluidnost i širok raspon temperature obrade, tako da ima dobre performanse obrade.
Kristalni polistiren Upotreba: Laboratorijsko posuđe, petrijeve posude i posude za kulture tkiva, oprema za disanje i posude za usisavanje.
Udarni polistiren Primjena: ladice za kateter, srčane pumpe, duralne ladice, oprema za disanje i vakuumske čašice.
Glavne upotrebe u svakodnevnom životu uključuju čaše, poklopce, boce, kozmetička pakiranja, vješalice, igračke, PVC zamjenske proizvode, ambalažu za hranu i medicinska pakiranja, itd.
5. Kopolimeri akrilonitril-butadien-stirena (ABS, kopolimeri akrilonitril-butadien-stirena)
Značajke: Čvrsto, s jakom otpornošću na udarce, otpornost na ogrebotine, stabilnost dimenzija itd., otporno na vlagu, otporno na koroziju, lako se obrađuje i ima dobar prijenos svjetla.Medicinska primjena ABS-a uglavnom se koristi kao kirurški alati, kopče s valjcima, plastične igle, kutije za alate, dijagnostički uređaji i kućišta za slušna pomagala, posebno kućišta neke velike medicinske opreme.
6. Polikarbonat (PC, polikarbonat)
Značajke: dobra žilavost, čvrstoća, krutost i sterilizacija parom otporna na toplinu, visoka prozirnost.Pogodno za injekcijsko prešanje, zavarivanje i druge procese prešanja, sklono pucanju uslijed naprezanja.
Ove karakteristike čine računala preferiranim kao filtre za hemodijalizu, ručke kirurških alata i spremnike kisika (kada je u kirurškoj operaciji srca, ovaj instrument može ukloniti ugljični dioksid u krvi i povećati kisik);
Medicinske primjene osobnih računala također uključuju sustave za ubrizgavanje bez igle, instrumente za perfuziju, različita kućišta, priključke, ručke kirurških alata, spremnike kisika, zdjele centrifuge za krv i klipove.Koristeći prednost svoje visoke prozirnosti, uobičajene naočale za kratkovidnost izrađene su od PC-a.
7. Politetrafluoretilen (PTFE, politetrafluoretilen)
Značajke: visoka kristalnost, dobra otpornost na toplinu, visoka kemijska stabilnost, ne utječe na jake kiseline i lužine i razna organska otapala.Ima dobru biokompatibilnost i prilagodljivost krvi, ne oštećuje ljudsku fiziologiju, nema neželjenih reakcija kada se implantira u tijelo, može se sterilizirati na visokoj temperaturi i prikladan je za upotrebu u medicinskom polju.
PTFE smola je bijeli prah s izgledom voska, glatka i neljepljiva, te je najvažnija plastika.PTFE ima izvrsne performanse, koje su neusporedive s običnim termoplastima, pa je poznat kao "Kralj plastike".Budući da mu je koeficijent trenja najniži među plastičnim materijalima i ima dobru biokompatibilnost, od njega se mogu izraditi umjetne krvne žile i drugi uređaji koji se izravno ugrađuju u ljudsko tijelo.
Upotreba: Sve vrste umjetnih dušnika, jednjaka, žučnih kanala, uretre, umjetne peritoneuma, dura mater mozga, umjetne kože, umjetne kosti itd.
8. Polieter eter keton (PEEK, Poli eter eter ketoni)
Značajke: otpornost na toplinu, otpornost na habanje, otpornost na umor, otpornost na zračenje, otpornost na koroziju, otpornost na hidrolizu, mala težina, dobro samopodmazivanje i dobre performanse obrade.Može izdržati ponovljeno autoklaviranje.
Upotreba: Može zamijeniti metale u kirurškim i stomatološkim instrumentima te zamijeniti legure titana u proizvodnji umjetnih kostiju.
(Metalni instrumenti mogu uzrokovati artefakte na slici ili utjecati na liječnikovo kirurško vidno polje tijekom minimalno invazivnih kirurških kliničkih operacija. PEEK je otporan poput nehrđajućeg čelika, ali neće proizvesti artefakte.)
9. Poliamid (PA Polyamide) poznatiji kao najlon, (najlon)
Značajke: ima fleksibilnost, otpornost na savijanje, visoku žilavost i nije ga lako slomiti, otpornost na kemijske tablete i otpornost na habanje.Ne otpušta nikakve štetne tvari i stoga ne uzrokuje upalu kože i tkiva.
Upotreba: crijeva, konektori, adapteri, klipovi.
10. Termoplastični poliuretan (TPU)
Značajke: Ima dobru prozirnost, visoku čvrstoću i performanse trganja, kemijsku otpornost i otpornost na abraziju;širok raspon tvrdoće, glatka površina, otpornost na gljivice i mikroorganizme te visoka otpornost na vodu.
Upotreba: medicinski kateteri, maske za kisik, umjetna srca, oprema za oslobađanje lijeka, IV konektori, gumene vrećice za mjerače krvnog tlaka, obloge za rane za ekstrakutanu primjenu.
Vrijeme objave: 9. prosinca 2023