Základnými požiadavkami na medicínske plasty sú chemická stabilita a biologická bezpečnosť, pretože prídu do kontaktu s liekmi alebo ľudským telom.Komponenty v plastovom materiáli sa nemôžu vyzrážať do tekutého lieku alebo ľudského tela, nespôsobujú toxicitu a poškodenie tkanív a orgánov a sú netoxické a neškodné pre ľudské telo.Aby sa zabezpečila biologická bezpečnosť medicínskych plastov, medicínske plasty, ktoré sa zvyčajne predávajú na trhu, prešli certifikáciou a testovaním lekárskych orgánov a používatelia sú jasne informovaní o tom, ktoré značky sú medicínskej kvality.
Bežne používané medicínske plastové materiály sú polyetylén (PE), polypropylén (PP), polyvinylchlorid (PVC), polyamid (PA), polytetrafluóretylén (PTFE), polykarbonát (PC), polystyrén (PS), polyéteréterketón (PEEK) atď. Najväčšie množstvo predstavuje PVC a PE, čo predstavuje 28 % a 24 %;PS predstavuje 18 %;PP predstavuje 16 %;technické plasty tvoria 14 %.
Nasleduje predstavenie plastov bežne používaných v medicíne.
1. Polyetylén (PE, polyetylén)
Vlastnosti: Vysoká chemická stabilita, dobrá biokompatibilita, ale nie je ľahké ho spojiť.
PE je univerzálny plast s najväčším výkonom.Má výhody dobrého spracovateľského výkonu, nízkych nákladov, netoxického a bez chuti a dobrej biokompatibility.
PE zahŕňa najmä polyetylén s nízkou hustotou (LDPE), polyetylén s vysokou hustotou (HDPE) a polyetylén s ultravysokou molekulovou hmotnosťou (UHMWPE) a ďalšie odrody.UHMWPE (polyetylén s ultravysokou molekulovou hmotnosťou) je špeciálny technický plast s vysokou odolnosťou proti nárazu, silnou odolnosťou proti opotrebovaniu (koruna plastov), malým koeficientom trenia, biologickou inertnosťou a dobrými vlastnosťami absorpcie energie.Jeho chemická odolnosť je porovnateľná s PTFE.
Medzi všeobecné vlastnosti patrí vysoká mechanická pevnosť, ťažnosť a teplota topenia.Hustotný polyetylén má bod topenia 1200 °C až 1800 °C, zatiaľ čo polyetylén s nízkou hustotou má bod topenia 1200 °C až 1800 °C.Polyetylén je špičkový medicínsky plast vďaka svojej nákladovej efektívnosti, odolnosti proti nárazu, odolnosti proti korózii a silnej štrukturálnej integrite vďaka častým sterilizačným cyklom.Vďaka tomu, že je biologicky inertný a v organizme nerozložiteľný
Polyetylén s nízkou hustotou (LDPE) Použitie: Lekárske obaly a IV nádoby.
Polyetylén s vysokou hustotou (HDPE) sa používa: umelá močová trubica, umelé pľúca, umelá priedušnica, umelý hrtan, umelá oblička, umelá kosť, ortopedické reparačné materiály.
Polyetylén s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou (UHMWPE) Použitie: umelé pľúca, umelé kĺby atď.
2. Polyvinylchlorid (PVC, Polyvinylchlorid)
Vlastnosti: nízka cena, široký rozsah použitia, jednoduché spracovanie, dobrá chemická odolnosť, ale slabá tepelná stabilita.
Prášok PVC živice je biely alebo svetložltý prášok, čistý PVC je ataktický, tvrdý a krehký, zriedka sa používa.Podľa rôznych účelov sa môžu pridávať rôzne prísady, aby plastové diely z PVC vykazovali rôzne fyzikálne a mechanické vlastnosti.Pridaním vhodného množstva zmäkčovadla do PVC živice môžu byť vyrobené rôzne tvrdé, mäkké a priehľadné produkty.
Dve všeobecné formy PVC používané pri výrobe medicínskych plastov sú flexibilné PVC a tvrdé PVC.Pevné PVC neobsahuje alebo obsahuje malé množstvo zmäkčovadla, má dobré vlastnosti v ťahu, ohybe, tlaku a náraze a môže byť použité ako konštrukčný materiál samostatne.Mäkké PVC obsahuje viac zmäkčovadiel, zvyšuje sa jeho mäkkosť, ťažnosť pri pretrhnutí a odolnosť proti chladu, ale klesá jeho krehkosť, tvrdosť a pevnosť v ťahu.Hustota čistého PVC je 1,4 g/cm3 a hustota plastových dielov z PVC so zmäkčovadlami a plnivami je vo všeobecnosti v rozsahu 1,15 až 2,00 g/cm3.
Podľa neúplných odhadov asi 25 % medicínskych plastových výrobkov tvorí PVC.Predovšetkým kvôli nízkej cene živice, širokému spektru aplikácií a ľahkému spracovaniu.Medzi výrobky z PVC pre lekárske aplikácie patria: hemodialyzačné hadičky, dýchacie masky, kyslíkové hadičky, srdcové katétre, protetické materiály, krvné vaky, umelé pobrušnice atď.
3. Polypropylén (PP, polypropylén)
Vlastnosti: netoxický, bez chuti, dobré mechanické vlastnosti, chemická stabilita a tepelná odolnosť.Dobrá izolácia, nízka absorpcia vody, dobrá odolnosť voči rozpúšťadlám, odolnosť voči olejom, odolnosť voči slabým kyselinám, slabá odolnosť voči zásadám, dobré tvarovanie, žiadny problém s praskaním v prostredí.PP je termoplast s vynikajúcimi vlastnosťami.Má výhody malej špecifickej hmotnosti (0,9 g/cm3), ľahkého spracovania, odolnosti proti nárazu, odolnosti proti ohybu a vysokej teploty topenia (asi 1710 C).Má širokú škálu aplikácií v každodennom živote, miera zmršťovania pp je veľká a výroba hrubších výrobkov je náchylná na chyby.Povrch je inertný a ťažko sa tlačí a lepí.Môže byť extrudovaný, vstrekovaný, zváraný, penový, tepelne tvarovaný, obrábaný.
Lekársky PP má vysokú transparentnosť, dobrú bariéru a odolnosť voči žiareniu, vďaka čomu je široko používaný v zdravotníckych zariadeniach a obalových odvetviach.NePVC materiál s PP ako hlavným telom je náhradou v súčasnosti široko používaného PVC materiálu.
Použitie: Jednorazové striekačky, spojky, priehľadné plastové kryty, slamky, obaly na parenterálnu výživu, dialyzačné fólie.
Medzi ďalšie priemyselné odvetvia patria tkané tašky, fólie, škatule na obrat, drôtené tieniace materiály, hračky, nárazníky áut, vlákna, práčky atď.
4. Polystyrén (PS, Polystyrén) a Kresín
Vlastnosti: nízka cena, nízka hustota, transparentnosť, rozmerová stálosť, odolnosť voči žiareniu (sterilizácia).
PS je plastová odroda na druhom mieste po polyvinylchloride a polyetyléne.Obvykle sa spracováva a aplikuje ako jednozložkový plast.Jeho hlavnými vlastnosťami sú nízka hmotnosť, priehľadnosť, ľahké farbenie a dobrý tvarovací výkon.Elektrické súčiastky, optické prístroje a kultúrne a vzdelávacie potreby.Textúra je tvrdá a krehká a má vysoký koeficient tepelnej rozťažnosti, čo obmedzuje jej použitie v strojárstve.V posledných desaťročiach bol vyvinutý modifikovaný polystyrén a kopolyméry na báze styrénu, aby sa do určitej miery prekonali nedostatky polystyrénu.K živica je jedným z nich.
Krezín vzniká kopolymerizáciou styrénu a butadiénu.Je to amorfný polymér, priehľadný, bez zápachu, netoxický, s hustotou asi 1,01 g/cm3 (nižšia ako PS a AS) a vyššou odolnosťou proti nárazu ako PS.priehľadnosť (80-90%) je dobrá, teplota skreslenia teplom je 77 ℃, koľko butadiénu je obsiahnuté v materiáli K a jeho tvrdosť je tiež odlišná, pretože materiál K má dobrú tekutosť a široký rozsah teplôt spracovania, takže jeho dobrý výkon spracovania.
Kryštalický polystyrén Použitie: Laboratórny riad, Petriho misky a misky na tkanivové kultúry, dýchacie zariadenia a sacie nádoby.
Vysokoúčinný polystyrén Použitie: Katétre, srdcové pumpy, duralové tácky, dýchacie zariadenia a prísavky.
Medzi hlavné použitia v každodennom živote patria poháre, viečka, fľaše, kozmetické obaly, vešiaky, hračky, náhradné výrobky z PVC, obaly na potraviny a zdravotnícke obaly atď.
5. Akrylonitril-butadién-styrénové kopolyméry (ABS, akrylonitril-butadién-styrénové kopolyméry)
Vlastnosti: Tvrdý, so silnou odolnosťou proti nárazu, odolnosťou proti poškriabaniu, rozmerovou stabilitou atď., Odolný voči vlhkosti, odolný voči korózii, ľahko spracovateľný a s dobrou priepustnosťou svetla.Lekárska aplikácia ABS sa používa hlavne ako chirurgické nástroje, valčekové spony, plastové ihly, boxy na náradie, diagnostické zariadenia a kryty načúvacích prístrojov, najmä kryty niektorých veľkých lekárskych zariadení.
6. Polykarbonát (PC, Polykarbonát)
Vlastnosti: Dobrá húževnatosť, pevnosť, tuhosť a tepelne odolná sterilizácia parou, vysoká transparentnosť.Vhodné na vstrekovanie, zváranie a iné formovacie procesy, náchylné na praskanie pri namáhaní.
Tieto vlastnosti robia PC preferovaným ako hemodialyzačné filtre, rukoväte chirurgických nástrojov a kyslíkové nádrže (pri chirurgickej operácii srdca môže tento nástroj odstrániť oxid uhličitý v krvi a zvýšiť kyslík);
Medzi medicínske aplikácie počítačov patria aj bezihlové injekčné systémy, perfúzne nástroje, rôzne kryty, konektory, rukoväte chirurgických nástrojov, kyslíkové nádrže, misky krvných centrifúg a piesty.Vďaka svojej vysokej priehľadnosti sú bežné okuliare na krátkozrakosť vyrobené z PC.
7. Polytetrafluóretylén (PTFE, Polytetrafluóretylén)
Vlastnosti: vysoká kryštalinita, dobrá tepelná odolnosť, vysoká chemická stabilita, silné kyseliny a zásady a rôzne organické rozpúšťadlá nie sú ovplyvnené.Má dobrú biokompatibilitu a adaptabilitu krvi, nepoškodzuje ľudskú fyziológiu, nemá nepriaznivé reakcie pri implantácii do tela, môže sa sterilizovať pri vysokej teplote a je vhodný na použitie v oblasti medicíny.
PTFE živica je biely prášok s voskovým vzhľadom, hladký a nelepivý a je najdôležitejším plastom.PTFE má vynikajúci výkon, ktorému sa bežné termoplasty nevyrovnajú, preto je známy ako „kráľ plastov“.Pretože jeho koeficient trenia je najnižší spomedzi plastov a má dobrú biokompatibilitu, možno z neho vyrobiť umelé cievy a iné zariadenia, ktoré sa priamo implantujú do ľudského tela.
Použitie: Všetky druhy umelej priedušnice, pažeráka, žlčovodu, močovej trubice, umelého pobrušnice, mozgovej pleny, umelej kože, umelej kosti atď.
8. Polyéter éter ketón (PEEK, Poly éter éter ketóny)
Vlastnosti: tepelná odolnosť, odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti únave, odolnosť proti žiareniu, odolnosť proti korózii, odolnosť proti hydrolýze, nízka hmotnosť, dobré samomazanie a dobrý výkon pri spracovaní.Vydrží opakované autoklávovanie.
Použitie: Môže nahradiť kovy v chirurgických a dentálnych nástrojoch a nahradiť zliatiny titánu pri výrobe umelých kostí.
(Kovové nástroje môžu spôsobiť obrazové artefakty alebo ovplyvniť zorné pole lekára počas minimálne invazívnych chirurgických klinických operácií. PEEK je tvrdý ako nehrdzavejúca oceľ, ale nevytvára artefakty.)
9. Polyamid (PA Polyamid) bežne známy ako nylon, (Nylon)
Vlastnosti: Má flexibilitu, odolnosť v ohybe, vysokú húževnatosť a nie je ľahké ho zlomiť, odolnosť voči chemickým tabletám a odolnosť proti oderu.Neuvoľňuje žiadne škodlivé látky a preto nespôsobuje zápaly kože ani tkanív.
Použitie: Hadice, konektory, adaptéry, piesty.
10. Termoplastický polyuretán (TPU)
Vlastnosti: Má dobrú transparentnosť, vysokú pevnosť a odolnosť proti roztrhnutiu, chemickú odolnosť a odolnosť proti oderu;široký rozsah tvrdosti, hladký povrch, proti plesniam a mikroorganizmom a vysoká odolnosť voči vode.
Použitie: lekárske katétre, kyslíkové masky, umelé srdcia, zariadenia na uvoľňovanie liekov, IV konektory, gumené vrecká na tlakomery, obväzy na rany na extrakutánne podanie.
Čas odoslania: 09. december 2023