Kunststoffe in medizinischer Qualität:Arten von Kunststoffen, die in medizinischen Geräten verwendet werden

Kunststoffe medizinischer Qualität werden bei der Herstellung medizinischer Produkte wie MRI-Gehäuse, Kunststoffspritzen und Prothesen verwendet. Diese Kunststoffe eignen sich aufgrund ihrer Biokompatibilität zur Herstellung von Medizinprodukten, insbesondere für medizinische Komponenten, die mit dem menschlichen Kreislaufsystem in Kontakt kommen. Sie sind außerdem formbar, hart, präzise und mit Spritzguss- und 3D-Druckverfahren kompatibel.

Jeder medizinische Kunststoff auf dem Markt hat einzigartige inhärente Eigenschaften, die denen herkömmlicher Kunststoffpolymere ähneln. Sie unterscheiden sich jedoch in der Biokompatibilität, da herkömmliche Kunststoffpolymere die Biokompatibilität nicht berücksichtigen. Die Auswahl des richtigen medizinischen Kunststoffs für Ihr Produkt kann eine Herausforderung sein. Aber keine Sorge, wir stellen die allgemeinen Arten von medizinischen Kunststoffen und ihre Vorteile vor und bringen Ihnen dann eine Liste mit medizinischen Kunststoffen, die Sie für Ihr Projekt verwenden können.

Ist Kunststoff für medizinische Zwecke sicher?

Ja, medizinische Kunststoffe sind für die Herstellung medizinischer Komponenten unbedenklich. Medizinprodukte haben ein einziges Ziel:„Krankheiten und das Wachstum von krankheitsverursachenden Organismen zu verhindern und zu behandeln.“

Zu den für die Sicherheit verantwortlichen Eigenschaften gehören Undurchlässigkeit, Chemikalien-/Hitzebeständigkeit, Härte und vor allem Biokompatibilität. Da diese Kunststoffpolymere nicht durchlässig sind, unterstützen sie das Wachstum von krankheitserregenden Organismen nicht. Außerdem sind sie aufgrund ihrer Chemikalien- und Hitzebeständigkeit sterilisierbar. Folglich eignen sich medizinisch eingestufte Polymere zur Herstellung von Produkten, die beim Transport von biologisch gefährlichen Materialien verwendet werden, die gefährliche Infektionen verbreiten können.

Warum Polymere für medizinische Anwendungen wählen

Hersteller medizinischer Komponenten verwenden verschiedene Materialien, um Teile herzustellen, die in ihren Produkten verwendet werden. Unter den verschiedenen verwendeten Materialien werden Kunststoffe zur ersten Wahl. Im Folgenden sind einige Gründe aufgeführt, warum viele Hersteller Kunststoffpolymere Metallen vorziehen.

· Inhärente Eigenschaften

Kunststoffpolymere sind langlebig, stark, chemikalienbeständig und hitzebeständig. Daher eignen sie sich für medizinische Komponenten, die einer ständigen Sterilisation standhalten. Einige Kunststoffpolymere weisen auch eine Härte und Zugfestigkeit auf, die mit Metallen konkurrieren. Beispielsweise hat Nylon eine hohe Zugfestigkeit von 12400 psi. Kunststoffe sind kostengünstiger und ersetzen derzeit Metalle bei der Herstellung von Komponenten für medizinische Geräte.

· Hervorragende Herstellungseigenschaft

Kunststoffpolymere weisen eine hohe maschinelle Bearbeitbarkeit auf und sind mit mehreren Herstellungsverfahren kompatibel. Zu den gängigen Herstellungsverfahren gehört je nach gewünschtem Ergebnis das Spritzgießen oder 3D-Druck , Blasformen und manchmal CNC-Bearbeitung aufgrund der Fähigkeit zur Massenproduktion ohne Genauigkeits- und Präzisionsverlust.

· Recycelbar

Thermoplaste (eine Art Kunststoff) sind recycelbar, da Sie die Kunststoffpolymere so weit wie möglich schmelzen und formen können. Daher können unbenutzte Teile während der Herstellung wiederverwendet werden. Dadurch wird Materialverschwendung reduziert und die Wirtschaftlichkeit verbessert.

7 Arten gängiger Thermoplaste im medizinischen Spritzguss

Viele medizinische Kunststoffe sind in verschiedenen Funktionen in der medizinischen Industrie anwendbar.

• Thermoplaste:Kunststoffpolymere, die beim Erhitzen erweichen und beim Abkühlen aushärten.

• Duroplaste:Kunststoffpolymere, die nach dem Aushärten dauerhaft fest werden.

• Elastomere:viskoelastische (viskose und elastische) Polymere, die nach Dehnung ihre ursprüngliche Form und Größe wiedererlangen können.

Am gebräuchlichsten sind jedoch Thermoplaste. Nachfolgend sind sieben gängige Thermoplaste aufgeführt, die zur Herstellung medizinischer Teile verwendet werden.

· Polyethylen

Polyethylen oder Polyethylen ist ein Kunststoffpolymer mit einer linearen Struktur aus monomerem Ethylen, das in hoher oder niedriger Dichte formuliert ist. Wichtige Typen umfassen Polyethylen mit hohem Modul, Polyethylen mit hoher Dichte, vernetztes Polyethylen und Polyethylen mit niedriger Dichte.

Zu den allgemeinen Eigenschaften gehören hohe mechanische Festigkeit, Duktilität und Schmelzpunkt. Polyethylen hoher Dichte hat einen Schmelzpunkt von 1200 °C bis 1800 °C, während Polyethylen niedriger Dichte einen Schmelzpunkt von 1200 °C bis 1800 °C hat.

Polyethylen ist aufgrund seiner Kosteneffizienz, Schlagfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und soliden strukturellen Integrität ein erstklassiger medizinischer Kunststoff, wenn es häufigen Sterilisationszyklen ausgesetzt ist. Es ist bei der Herstellung von Prothesen anwendbar, da es biologisch inert und im Körper nicht abbaubar ist.

· Polypropylen

Polypropylen ist ein weißes, starres und chemisch beständiges Polymer, das durch Kettenwachstumspolymerisation von Propylen und Ethylen hergestellt wird. Das medizinische Polymer ist widerstandsfähig gegen Belastung, Rissbildung, Stöße und Ermüdung und hat einen hohen Schmelzpunkt (ca. 1710 °C).

Aufgrund seiner Eigenschaften bietet es der im Autoklaven entstehenden Hitze genügend Widerstand. Daher ist es bei der Herstellung von Kunststoffkomponenten für medizinische Geräte wie Einwegspritzen, Oxygenatormembranen, verschreibungspflichtige Flaschen, Verbindungsstücke und Fingergelenkprothesen anwendbar.

· Polymethylmethacrylat

Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Acrylglas ist ein aus Methylmethacrylat hergestelltes Polymer. Es ist starr, robust, langlebig, UV-beständig, wetterfest und hat eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit mit Farboptionen. Es hat auch ein hohes Maß an chemischer Beständigkeit, eine Eigenschaft, die viele Hersteller medizinischer Komponenten anzieht.

Polymethylmethacrylat hat einen hohen Schmelzpunkt (200–250°C) und ist mit Blasformen oder Extrusion kompatibel. Das medizinische Produkt ist für die Herstellung endoskopischer medizinischer Teile geeignet.

· Polyvinylchlorid

Polyvinylchlorid (PVC) ist ein medizinisches Polymer, das für seine Vielseitigkeit bekannt ist. Es ist ein weißes, starres, flammfestes, chemikalienbeständiges Polymer, das durch Chlorieren von PVC-Polymeren hergestellt wird. Die zwei allgemeinen Formen von PVC, die zur Herstellung medizinischer Kunststoffprodukte verwendet werden, sind flexibles und starres PVC.

Flexibles PVC ist dicht, kostengünstig und leicht verfügbar. Es ist in Bereichen anwendbar, in denen Sterilität eine Priorität ist. Hart-PVC ist langlebig, stark und hart. Die beiden PVC-Typen eignen sich zur Herstellung von Hämodialysegeräten, Schläuchen, Herzkathetern und Materialien für künstliche Gliedmaßen.

· Polyamid

Polyamid oder Nylon ist ein natürliches und synthetisches Polymer, das durch Verknüpfung der Aminogruppe eines Moleküls mit der Carboxylgruppe eines anderen Moleküls hergestellt wird. Das Material ist bekannt für seine Zugfestigkeit, hohe Abriebfestigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Korrosionsschutzeigenschaften und Flexibilität.

Es kann durch CNC-Bearbeitung, Spritzguss und 3D-Druck hergestellt werden. Außerdem können Sie seine Eigenschaften, wie z. B. die Zugfestigkeit, verbessern, indem Sie es mit anderen Materialien kombinieren. Beispiele für medizinische Teile aus Polyamid sind Stent-Einführsysteme und verschreibungspflichtige Flaschen.

· Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)

ABS-Kunststoff in medizinischer Qualität wird durch Polymerisieren von Styrol und Acrylnitril in Gegenwart von Polybutadien hergestellt. Das Polymer hat Zugfestigkeit, hohe Abriebfestigkeit, chemische Beständigkeit und Korrosionsschutzeigenschaften. Zu den kompatiblen Herstellungsverfahren gehören Spritzguss, Blasformen und Extrusion.

ABS ist sehr steif und kann unter bestimmten Bedingungen Metalle ersetzen. Daher verwendet die medizinische Industrie es zur Herstellung von Produkten wie nicht resorbierbarem Nahtmaterial und Trachealtuben.

· Polycarbonat

Polycarbonat ist ein starkes Polymer, das durch Kondensieren von Bisphenol A und Phosgen hergestellt wird. Es ist hochtransparent, zäh, schwer entflammbar, bruchsicher und abriebfest. Polycarbonat ist eine gute Alternative zu Glas und mit Dampf bei 120 °C, Gammastrahlung oder Chemikalien sterilisierbar.

Die medizinische Industrie bevorzugt es wegen seiner hohen Festigkeit, guten Hitzebeständigkeit und Biokompatibilität. Daher sind sie bei der Herstellung medizinischer Komponenten, wie z. B. IV-Konnektoren, die bei der Nierendialyse und Herzchirurgie verwendet werden, anwendbar

Vorteile von Kunststoffen medizinischer Qualität in der Gesundheitsbranche

Abgesehen von den inhärenten Eigenschaften medizinischer Kunststoffe werden sie in der Gesundheitsbranche aus verschiedenen Gründen verwendet. Nachfolgend sind einige Vorteile von Kunststoffen aufgeführt.

· Vielseitigkeit

Medizinische Kunststoffpolymere sind in hohem Maße in verschiedene Formen formbar. Daher nimmt die Innovation und der vielseitige Einsatz in der Medizintechnik zu. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit eignen sich medizinische Polymere zur Herstellung vieler medizinischer Teile. Beispiele hierfür sind Bettpfannen, Inhalationsmasken, Infusionsschläuche und Katheter.

· Einfache Sterilisation

Sterilisation ist ein wichtiger Begriff, den viele Hersteller medizinischer Komponenten bei der Herstellung berücksichtigen. Je nachdem, ob sie chemikalien- oder hitzebeständig sind, sind die meisten medizinischen Kunststoffe sterilisierbar. Abgesehen davon sind sie kostengünstig, was sie für die Herstellung von Produkten für den einmaligen Gebrauch geeignet macht.

· Infektionsresistent

Hersteller von Medizinprodukten haben auch Kunststoffmaterialien wie Mikroplastik entwickelt, um Bakterien um 99 % zu reduzieren. Diese Kunststoffoberfläche hat aufgrund bestimmter Modifikationen antimikrobielle Eigenschaften, sodass sie Bakterien auf ihnen abstoßen oder abtöten kann.

Dieser Kunststoff muss nicht regelmäßig sterilisiert werden, ist aber dennoch weitgehend infektionsresistent. Sie reduzieren Sterilisationskosten, verhindern Kreuzkontaminationen und beschleunigen die Erforschung neuer Arzneimittel.

· Kostengünstig

Die Verwendung von Kunststoff bei der Herstellung medizinischer Teile ist kostengünstig. Die Materialkosten sind niedrig, und die Herstellungskosten sind aufgrund der großen Produktion wirtschaftlich. Außerdem sind sie korrosionsbeständig, bruchsicher, biokompatibel und können auch wiederholte Sterilisationen überstehen. Diese Eigenschaft ist wie Metall und Glas, obwohl sie weniger kosten. Daher kann die Gesundheitsindustrie die Herstellungskosten senken, und Patienten können Gesundheitsdienste zu geringeren Kosten in Anspruch nehmen.

· Umweltfreundlich

Die meisten medizinischen Thermoplaste sind recycelbar. Beispielsweise schmilzt Polypropylen unter Hitze und ist mit jedem Herstellungsverfahren formbar. Während des Herstellungsprozesses sind übrig gebliebene und nicht verwendete Kunststoffpolymere wiederverwendbar. Dies ist anders als bei anderen Materialien wie Gläsern und Metallen, die ordnungsgemäß entsorgt werden müssen. Folglich ist der Herstellungsprozess kostengünstig.

· Umfang der Innovation

Mit neueren Fertigungsmethoden wie dem 3D-Druck haben Hersteller eine kostengünstige Möglichkeit, ihren Innovationsspielraum zu erweitern. Beispielsweise verwendet die Gesundheitsindustrie jetzt Kunststoffprothesen und -implantate anstelle von Latex.

RapidDirect – Spritzguss Dienste

Medizinische Kunststoffe sind biokompatibel, vielseitig und umweltfreundlich. Daher anwendbar bei der Herstellung mehrerer Produkte. Sie sind auch in verschiedene Formen formbar, bruchsicher usw.

Es gibt viele medizinische Polymere, und es kann schwierig sein, das richtige für Ihr Projekt auszuwählen. Laut Enthusiasten lautet das allgemeine Sprichwort:„Um das Beste aus medizinisch eingestuften Kunststoffen herauszuholen, benötigen Sie den kompatibelsten Fertigungsservice.“ In diesem Fall kann RapidDiect Ihnen bei der Auswahl der richtigen Materialien aus einer Vielzahl von Kunststoffmaterialien helfen.

Wir bieten Kunststoffspritzguss-Dienstleistungen für nicht-medizinische und medizinische Anwendungen an. Laden Sie Ihr Design auf unserer Online-Angebotsplattform hoch und erhalten Sie Ihr Angebot und Ihre DfM-Analyse in wenigen Stunden. Sie können Ihre Bestellung auch konfigurieren und den Produktionsstatus bestätigen, nachdem Sie Ihre Teile bestellt haben.

Schlussfolgerung

Medizinisch eingestufte Kunststoffe sind bei der Herstellung von Produkten wie Kunststoffhandschuhen, Kunststoffspritzen und anderen chirurgischen Werkzeugen anwendbar. Sie unterscheiden sich von herkömmlichen Kunststoffpolymeren dadurch, dass sie biokompatibel sein sollten. Um das richtige Kunststoffmaterial für Ihr Medizinprodukt auszuwählen, haben wir Ihnen in diesem Artikel eine Liste mit medizinischen Kunststoffen, ihren Arten und ihren Vorteilen vorgestellt. Haben Sie eine Frage zu den in Medizinprodukten verwendeten Kunststoffarten? Bitte kontaktieren Sie uns.

Häufig gestellte Fragen

F1:Haben alle medizinischen Kunststoffe eine USP-Klasse-VI-Zulassung?

Nein, nicht alle Kunststoffe medizinischer Qualität haben die USP Class VI-Zulassung, da es keine allgemeine Einigung darüber gibt, was eine medizinische Qualität bedeutet. Folglich haben Polymere medizinischer Qualität unterschiedliche Leistungen und Qualitäten. Die USP-Klasse-VI- oder USP-Klassenprüfung erfordert, dass Materialien ein geringes Maß an Toxizität aufweisen. Daher benötigen Sie ein Expertenteam mit Kenntnissen über die Anforderung. Wenden Sie sich für weitere Einzelheiten an RapidDirect.

F2:Was ist die ISO 10993-Zertifizierung?

Die ISO 10993-Zertifizierung überprüft, ob ein Medizinprodukt biokompatibel ist, wobei die besten Kunststoffe für Medizinprodukte hochgradig biokompatibel sind. Der Begriff Biokompatibilität ist für alle Materialien gleich und bedeutet, dass das Gerät mit dem menschlichen Körper kompatibel ist. Die Bewertung der ISO 10993-Zertifizierung erstreckt sich auf die Konstruktion des medizinischen Kunststoffpolymers und anderer Materialien wie Zusatzstoffe, Verpackungen und Abbauprodukte.