塑料用于廣普類醫(yī)用耗材

　　隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口膨脹、社會老齡化及保健意識的增強(qiáng)，全球醫(yī)療行業(yè)在快速增長。得益于其優(yōu)異的性能，塑料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用**吸引力。根據(jù)包裝與加工技術(shù)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，2015年醫(yī)療器械銷售額達(dá)到3500億美元，其中醫(yī)用塑料器械銷售額占比可觀。根據(jù)美國市場研究公司Grand View Research發(fā)布的zui新報告顯示，預(yù)計到2025年，全球醫(yī)用塑料市場收益預(yù)計將達(dá)到3360億美元。

　　塑料在醫(yī)療領(lǐng)域的快速發(fā)展，得益于其良好的物理機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性。同時，由于其來源豐富、價格低廉，適合制成一次性醫(yī)療用品，可避免傳統(tǒng)材料制品因價格高昂而不得不多次使用導(dǎo)致的消毒和二次感染的問題;歸功于塑料的低制造成本，其還適合多種成型方式，便于加工成復(fù)雜的形狀和開發(fā)新型醫(yī)療產(chǎn)品;塑料具有或較容易改性得到良好的組織相容性、血液相容性制品。這些特點都促使了其在醫(yī)療領(lǐng)域的需求擴(kuò)大。

　　應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的塑料包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、 聚四氟乙烯和ABS等。在早期的醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用中，塑料多用于廣普類醫(yī)用耗材，如輸液器、注射器、輸血器、采血針、醫(yī)用敷料和手術(shù)巾手套等。然而廣普類醫(yī)療耗材規(guī)模及市場需要量雖大、使用雖廣泛，但其附加值低，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)加快朝著自動化、中醫(yī)化、小型化等趨勢發(fā)展的今天，局限于此方向的發(fā)展策略則十分不可取。

　　聚焦高附加值醫(yī)療器械

　　在當(dāng)前醫(yī)療應(yīng)用行業(yè)中，聚焦于醫(yī)療器械的高附加值挖掘才是趨勢所在。隨著醫(yī)學(xué)快速發(fā)展，醫(yī)療器械領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展不斷提出新的需求，例如加強(qiáng)醫(yī)療器械核心技術(shù)和關(guān)鍵部件開發(fā)，提升集成創(chuàng)新能力和制造水平。在今年Chinaplas期間，全球**特種聚合物供應(yīng)商索爾維宣布，其具備生物兼容性的Udel? P-1700聚砜幫助越南河內(nèi)的MTTS有限公司成功研制Dolphin Bubble CPAP呼吸機(jī)實現(xiàn)了zui新呼吸護(hù)理技術(shù)和高性價比的價值統(tǒng)一，這便是很好的例證。

　　據(jù)悉，作為醫(yī)療級生物相容性聚合物，Udel? P-1700 PSU在反復(fù)經(jīng)100次高溫高壓蒸汽滅菌處理后仍可保持高強(qiáng)度和韌性，可經(jīng)受醫(yī)療行業(yè)常用的強(qiáng)腐蝕性化學(xué)消毒劑，耐熱性和水解穩(wěn)定性也比聚碳酸酯更強(qiáng)，且在高溫和持續(xù)受力情況下保持低蠕變性能。故此材料可用作一次性聚合物部件的可消毒替代品，用于制造MTTS呼吸機(jī)的兩個注射成型部件：加濕器外殼和CPAP系統(tǒng)的呼氣末正壓腔體。

　　近期，Teknor Apex Company 也推出 Medalist? MD-23100 化合物。由于該材料彈性與橡膠類似，具有優(yōu)異的長期壓縮形變和耐化學(xué)性，故適用于注塑成型的 O 形圈、墊片和隔膜。這種新型醫(yī)用級熱塑性硫化膠 彈性體具有出色的長期密封性能，且加工成本比熱固性橡膠更低，并能提供優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn) TPV 和苯乙烯 TPE 的制造優(yōu)勢，非常適用于復(fù)雜、多腔工具中的小型高精度零部件的成型。所以此類新型化合物將用于制造藥物輸送、流體傳輸、透析、內(nèi)窺鏡檢查等流程所使用設(shè)備，以及如喂送設(shè)備和泵這樣的設(shè)備中的密封組件。

　　醫(yī)用水凝膠的zui新發(fā)展

　　自本世紀(jì)初開始，高機(jī)械強(qiáng)度水凝膠的制備、結(jié)構(gòu)和性能研究也逐漸成為一個研究熱點，作為已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥、工業(yè)和農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域的典型的軟、濕材料。聚合物水凝膠常用于醫(yī)療器材行業(yè)的多種應(yīng)用場合，包裝隱形眼鏡、傷口愈合繃帶、骨修復(fù)支架或?qū)Ч埽壳耙延卸喾N具有較為優(yōu)異機(jī)械性能的水凝膠被開發(fā)出來。

　　在今年，北海道大學(xué)龔劍萍教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊研發(fā)出一種可用作生物材料的新型纖維增強(qiáng)水凝膠——研究小組通過聚丙烯酸凝膠和玻璃纖維織物的組合產(chǎn)生了一種強(qiáng)度是碳鋼5倍的拉伸材料。作為迄今為止人類獲得的zui堅硬軟材料，其優(yōu)良的堅韌性能使其可用于制造承受強(qiáng)負(fù)荷張力的人造韌帶和肌腱，尤其是應(yīng)用于人造關(guān)節(jié)上，堅硬程度甚至超越真正的關(guān)節(jié)。目前已有多個公司與龔劍萍團(tuán)隊在開發(fā)人造軟骨方面有合作意向。

　　當(dāng)醫(yī)生在治療各種疾病時，導(dǎo)尿管、靜脈注射管和其他醫(yī)用導(dǎo)管都是必需品。然而由于材質(zhì)的關(guān)系，多數(shù)情況下患者對這些醫(yī)療器械都會感到不適。zui近，麻省理工學(xué)院的工程師設(shè)計了一種可以涂覆在標(biāo)準(zhǔn)塑料或橡膠器械上的凝膠狀材料。根據(jù)發(fā)表在《Advanced Healthcare Materials》雜志上的論文顯示，研究團(tuán)隊的辦法是將一層水凝膠強(qiáng)力粘合到常見柔材料上，使該材料具有更柔軟、更光滑的表面，可以顯著緩解患者在手術(shù)過程中的不適感。甚至在經(jīng)過特殊調(diào)整之后，該涂層還可以被用于檢測和治療感染。粘合后就得到了柔軟、可拉伸、光滑，并且不會滲漏病毒和其他小分子的“水凝膠疊層”。另外，將化合物嵌入到水凝膠涂層中，還可以使其具備檢測病理分子的功能。同時，藥物也可以嵌入到水凝膠中并從水凝膠涂層中緩慢釋放，從而更好地治療體內(nèi)的疾病。

　　3D打印和生物醫(yī)用材料

　　此外，3D打印技術(shù)在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用如火如荼，目前主要是通過打印器官模型的方式達(dá)到輔助治療的效果。根據(jù)Wholers2015年的報告，2014年增材制造下游應(yīng)用領(lǐng)域醫(yī)療行業(yè)的占比為13.1%。2014 年，大約超過20項3D打印植入物獲得了FDA的批準(zhǔn)，這些植入物的范圍包括顱骨、臀股、膝蓋和脊柱等。其中生產(chǎn)了超過10 萬個髖關(guān)節(jié)植入物，并有大約5萬個已經(jīng)應(yīng)用到病人身上。

　　此前，中國鑫達(dá)于七月宣布耗40億巨資打造的三大重點項目中，3D打印便占一席之地。在其出席的2017中國增材制造大會暨展覽會上時，鑫達(dá)宣布將力推3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，并表示將依托多年技術(shù)經(jīng)驗和***企業(yè)技術(shù)中心形成的大量專利技術(shù)，自主研發(fā)3D打印材料及高附加值產(chǎn)品，如3D打印心臟等復(fù)雜器官模型，可以讓醫(yī)生在手術(shù)之前完全復(fù)制心臟的模型，成功制定一個復(fù)雜的矯正手術(shù)方案，從而減少病人在手術(shù)臺上的時間，使手術(shù)變得更為安全。

　　近日，英國公司Torc2開創(chuàng)性地開發(fā)出一種耐用的柔性3D打印塑料。作為一種熱塑性復(fù)合材料，其在37℃下是固體，在55℃左右時則具有很好的延展性，可以重塑。這意味著可以直接在患者身上調(diào)整和改變由這種材料制成的3D打印醫(yī)療設(shè)備，這可能會改變肢體損傷等病情的治療方式。這種材料可以用來制造治療腦癱和髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的夾板和支撐物，也適合用來為下肢假肢制造可重塑的襯套，有潛力替代熟石膏在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　近20年來，全球生物醫(yī)用材料和制品持續(xù)增長，美國、西歐、日本仍然占據(jù)絕對**優(yōu)勢。中國生物醫(yī)用材料研制和生產(chǎn)迅速發(fā)展，總產(chǎn)值的增長率遠(yuǎn)高于國民經(jīng)濟(jì)平均發(fā)展速度。目前，中國生物醫(yī)用材料在臨床應(yīng)用中主要用作醫(yī)療器械，并已成為整個醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)。