Medizinische Materialien: Innovation in der COVID-19-Geräteentwicklung vorantreiben

Die durch das COVID-19-Virus ausgelöste öffentliche Gesundheitskrise erhöht die Dringlichkeit für Designer und Ingenieure in Medizinprodukte- und Medtech-Produktentwicklung.

Ein Schlüsselstück im Medizinproduktdesign: Navigation durch die beeindruckende Materialvielfalt, um zu bestimmen, welche am besten für Medizinprodukte und andere Gesundheitsprodukte/-komponenten funktionieren – besonders jene, die jetzt zur Pandemiebekämpfung produziert werden (siehe Sidebar). Viele Optionen sind gut. Mehr Optionen = besser. Aber mehr Optionen bedeuten auch mehr Komplexität und langsamere Entscheidungsprozesse.

Zur Beschleunigung: Hier ein Blick auf medizinische Materialien, die sich am besten für Medizinprodukte und Medtech-Komponenten eignen.

Medizinische Kunststoffe & Metalle für Teile & Produkte

Bei Protolabs beschleunigt Digital Manufacturing Prozesse wie Prototyping und Kleinserienfertigung – ideal für Medizinproduktentwicklung.

Materialauswahl steht am Anfang des Design-for-Manufacturing-Prozesses. Bei Protolabs finden Sie vielfältige medizinische Materialien: Hochtemperaturkunststoffe, medizinisches Silikonkautschuk, 3D-gedrucktes Mikroauflösungsmaterial, Endverwendungsmetalle, weitere Commodity-Materialien für Kleinserien.

Welche Materialien funktionieren am besten für medizinische Anwendungen?

Medizinische Kunststoffe

Hochtemperaturkunststoffe wie PEEK und PEI (Ultem) bieten Hitzebeständigkeit, Kriechbeständigkeit, eignen sich für Anwendungen mit Sterilisation. Beispiel: Medizinproduktteile müssen extreme Hitze im Autoklaven oder harte chemische Sterilisation zwischen Nutzungen tolerieren.

Medizinisches Silikon

Dow Corning QP1-250 z. B. bietet exzellente thermische, chemische, elektrische Beständigkeit und Biokompatibilität. Meist für Anwendungen mit Hautkontakt geeignet.

Carbon RPU und FPU

Carbon DLS nutzt harte und halbharte Polyurethanmaterialien für funktionale 3D-gedruckte Teile – ideal für Spätphasen-Prototyping oder Endverwendungsgeräte.

Mikroauflösung

MicroFine™ (Grün & Grau) ist exklusives Protolabs-Material. Komplexe 3D-gedruckte Teile wie Präzisionsinstrumentierung und Diagnosekomponenten mit mikrogroßen Features bis 0,0025 Zoll (0,0635 mm).

Transparenz

3D-Druck-Materialien wie ABS-Like Translucent/Clear (WaterShed XC 11122) und PC-Like Translucent/Clear (Accura 60) können so nachbearbeitet werden, dass sie funktionale Klarheit in mikrofluidischen Teilen und transparenten Komponenten (Linsen, Gehäuse) zeigen – vielfältige medizinische Anwendungen.

Medizinische Metalle & Legierungen

Bei zerspanenen und 3D-gedruckten Metallen/Legierungen plus Blech stehen über 20 Metallmaterialoptionen für Medizin-Komponenten, Instrumentierung und andere Anwendungen bereit. Legierungen wie Inconel (Nickel-Chrom-Superlegierung) im DMLS-3D-Druck: hohe Festigkeit, Temperaturbeständigkeit. Verschiedene Edelstähle: Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit. Titan: leicht, temperatur- und korrosionsbeständig, per DMLS für vollfunktionale 3D-gedruckte Medizinkomponenten.

Für Details: Materials Comparison Guide konsultieren.

Ein Wort zu Medizinprodukt-Tests

In der streng regulierten Welt der Medizin und Medizinprodukte ist Materialwahl auch wichtig, weil Designer/Ingenieure Produkte durch rigorose Tests von Entwicklung bis Kommerzialisierung führen müssen. Entsprechend müssen gewählte Materialien diese entscheidenden Assessments bestehen. NAMSA und Toxikon sind zwei renommierte Ressourcen für Medizinprodukt-Tests.

Letztlich hat die Arbeit von Medtech-Designern und -Ingenieuren heute – einschließlich der Anwendung richtiger medizinischer Materialien – eine größere Dringlichkeit angenommen, da die Industrie neue Ideen und Innovationen zur COVID-19-Bekämpfung einsetzt.

Kritische COVID-19-Anwendungen
Wir sind stolz, mit anderen in unserer Industrie zusammenzustehen, um Fertigungsservices für Designer und Ersteller kritischer Medizinprodukte und -geräte zur COVID-19-Bekämpfung zu erweitern. Einige medizinische Anwendungen, für die wir kürzlich Teile produzierten und unterstützen können: Beatmungsgeräte Atemschutzmasken Testkit-Komponenten Gesichtsschilde Ultraschall- und Diagnosegeräte