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【倍特专栏】医用塑料:重温常用于医疗领域的9类医用塑料材料概述

2023-11-16 14:00:04 专家论市小编汇总 148

  常用的医用塑料的材料大约有十几种,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)等,PVC和PE用量最大,各占28%和24%;PS占18%;PP占16%;工程塑料占14%。

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  聚氯乙烯PVC:PVC是一种低成本的无定型塑料,具有优良的耐化学品性和抗微生物性。据市场估计,PVC占据医用塑料市场的28%。优点是PVC树脂的成本较低、应用范围广阔、及其易加工。而缺点是,PVC作为极性材料对某些药物有吸附作用,且增塑剂DEHP可能析出危害人体。医学应用的PVC产品有:血袋、血液透析管路、呼吸面罩、吸氧管、尿袋、人工耳鼻等。

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  聚乙烯PE:PE是产量最大的通用塑料,具有加工性能良好、成本低、无毒无味、生物相容性良好等优点。普通PE通常可用于药瓶、针帽、注射器推杆、输液器流量调节器、输液器和注射器的包装袋等。UHMWPE(超高分子量聚乙烯)是特种工程塑料,具有抗冲性高、耐磨性强(塑料之冠)、摩擦系数小、生物惰性和较好的吸能特性,其耐化学药品性可与PTFE媲美,是人造臀、人工关节的理想材料。

  聚丙烯PP:PP具有优良的耐化学品性、抗疲劳性,耐热性好,能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌。易于加工,没有环境应力开裂问题。医用PP具有较高的透明度、较好阻隔性和耐辐射性。可应用于输液袋、一次性注射器、连接件、肠外注射营养包装、渗析膜等。

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  PS、K树脂:PS在医疗领域的用量仅次于PVC和PE,质地硬而脆,有较高的热膨胀系数,因此,限制了它在工程上的应用。近几十年来,发展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯为基体的共聚物,在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺点。K树脂就是其中的一种。K树脂是以苯乙烯、丁二烯为单体,聚合而成的一种嵌段共聚物。其主要特性是兼有高透明性和良好的抗冲击性,密度小、着色力强,加工性能优异、无毒性。K树脂主要应用在加工技术难度大、技术含量高、附加值高的医用塑料制品上,如人工肺-氧合器的变温室、动脉血管出口、回收器动脉出口、心脏内吸引头、主动脉插管、血液过滤器、透吸器、变温器等。

  ABS:ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物,具有一定的刚性、硬度、耐冲击和耐化学性能、耐辐射和耐环氧乙烷消毒。ABS在医疗上的应用主要用作外科工具、滚筒夹子、塑料针、工具盒、诊断器件和助听器外壳,特别是一些大型医疗设备的外壳。

  聚碳酸酯PC:PC的特点是较高的韧性、强度和耐热蒸汽消毒,这些特点使得PC优先选择成为血液渗析过滤器、外科工具柄和氧气罐;PC在医学上的应用还包括无针注射体系、灌注仪器、血液离心机碗和活塞。

  聚四氟乙烯PTFE:PTFE是氟塑料的一种,被称为塑料王,有已知塑料中具有最低的摩擦系数和最好的耐化学性。生物相容性和抗凝血性好,不分解,植入人体内无不良反应且老化不明显,耐热性极好,连续使用温度260℃,可采用高温消毒。在医学领域被广泛用于各类人工气管、食管、胆管、尿道和人工腹膜、脑硬膜及人工皮肤、人工骨骼等。

  TPU:热塑性聚氨酯弹性体(TPU)具有优异的低温柔韧性和抗水解、抗凝血性、抗微生物攻击性,可用于医疗导管、人工心脏、氧气面罩、药物释放装备、IV连接器、血压计的橡皮囊袋、皮外给药的裹伤布等。

  生物可降解塑料:生物可降解塑料是一类理想的医疗材料,惰性医用材料(即性能较稳定的普通医用材料)普遍存在长期相容性差和需要二次手术的问题,而可降解材料规避了这些缺点。常用的医用可降解材料有聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)等。PCL具有良好的生物降解性、药物透过性、能够长时间稳定释放药物。PCL与生物细胞相容性很好,细胞可在其基架上正常生长,并可降解成CO2和H2O。用于药物缓释载体、整容材料、血管支架、手术缝合线、细胞组织培养基架等。PLA力学性能良好、生物相容性良好,可用于医用缝合及植入物。而且PLA产品表面可形成弱酸性环境,有抑菌和防霉作用,如果辅助使用其他抗菌剂可以达到90%以上的抗菌率,可用于产品的抗菌包装。