что такое медицинский пластик

Использование пластиков в медицинских приборах и инструментах

История применения полимерных материалов в медицинских приборах и инструментах:

1960-е – сосудистая хирургия
1970-е – имплантаты сердечных клапанов
1980-е – оболочки катетеров
1990-е – лапароскопические оболочки и упаковка стентов
2000-е – проницаемые оболочки и упаковки

Основные виды термопластов, применяемые в медицинских приборах и инструментах:

PTFE, FEP, PFA, PEEK и некоторые другие материалы относятся к категории UVP Class-IV, который регламентирует наиболее жесткие требования к материалам с точки зрения их долговременной биосовместимости, т.е. на срок от 30 дней. В связи с этим данные материалы могут применяться в качестве имплантатов, однако успешность использования во многом зависит о категории исходного сырья и требований к материалу, предъявляемым конкретным производителем.

Возможные методы стерилизации изделий из термопластов

Для большинства видов полимерных материалов могут применяться общепринятые методы стерилизации, что особенно важно для изделий медицинского назначения. Одно из исключений – PTFE, который хотя и легко переносит автоклавирование и обработку окисью этилена, тем не менее обладает крайне низкой устойчивостью к воздействию радиации, что не позволяет применять для стерилизации изделий из PTFE гамма-излучение. Изделиям из PTFE может быть причинен ущерб воздействием гамма-излучения интенсивностью недостаточной для их стерилизации. С другой стороны изделия из полиэтилена (PE) не могут подвергаться автоклавированию. В то же время изделия из PEEK могут выдерживать более3000 воздействия перегретого пара под давлением, а также сохраняют свои свойства после стерилизацией радиоактивным излучением и практически любыми видами агрессивных химических соединений(за исключением самых агрессивных кислот).

Источник

Полимеры в медицине

Волна интереса к медицинской отрасли позволяет рассчитывать на подъем потребления полимеров в этом сегменте

Двигателем развития полимерного рынка в России обещают стать медицинская и фармацевтическая промышленности. На фоне понижающих тенденций в ВВП, эти отрасли наоборот показывают активный рост.

За 2015 год производители медицинских изделий нарастили выпуск продукции на 10 %. За 9 месяцев 2016 года рост составил уже более 12 % по сравнению с тем же периодом 2015 года. В фармацевтике показатели еще выше: более 20 % увеличения выпуска в год.

В индустрии лекарств полимерам отводится в основном роль упаковочных материалов. В медизделиях их спектр применения намного шире: от расходных материалов до деталей высокотехнологичного оборудования и материалов для протезирования.

Так, например, полиэтилен высокой плотности идет на изготовление деталей медицинских приборов и инструментов, деталей систем переливания крови, предметов ухода за больными, лабораторное оборудование. Полиэтилен низкой плотности используется в мягких емкостях различного назначения, соединительных трубках, искусственных органах. Из полиамидов изготавливают корпусные детали медицинских приборов, трубки, воронки. Полиметилметакрилат используется в капельницах, линзах очков. ПВХ пластикаты задействуются в различных контейнерах, катетерах, системах переливания крови. Полипропилен применяется в различных приборах, переходниках, деталях шприцов, ручках хирургических инструментов.

Из полистирола делают одноразовые шприцы, лабораторную посуду для биохимических исследований, упаковку для лекарственных средств. Ударопрочный полистирол идет на корпуса и детали мед. аппаратуры, крышки, футляры для ингаляторов, фонендоскопов, инструментов. Из фторопластов производят канюли, шунты, контейнеры, детали клапанов сердца, оправы и линзы очков.

Таким образом, практически весь спектр пластмасс востребован в медицине. Волна интереса к медицинской отрасли позволяет рассчитывать на подъем потребления полимеров в этом сегменте.

Но какие именно материалы, а соответственно и оборудование, и технологии их переработки, получат дополнительный спрос со стороны медицинской промышленности? Ответ стоит поискать в мировой структуре потребления пластиков в медицине и в конкретных планах российского правительства по развитию этого сегмента промышленности.

Что касается мирового опыта, то согласно оценке n-Tech Research, почти треть объемов потребления пластиков в медицине в стоимостном выражении приходится на полиметилметакрилат (ПММА), более 10 % занимают стирольные пластики, примерно та же доля у ПЭВД. Остальные – менее 10 % каждый.

По сферам применения в мире более половины пластиков, опять же в стоимостном выражении, приходится на изготовление имплантов. Вторая по величине область применения полимеров – диагностические устройства, на которые идет более трети всего объема пластиков в медицине. Эксперты прогнозируют, что динамичный рост будет в ближайшие 10 лет именно в этом сегменте.

Развивать медицинскую промышленности и ее компоненты заставляет старение населения Старого света, появления все более высоких технологий в здравоохранении, открытие новых рынков сбыта за пределами Европы.

Внутри России также проявляется тренд на инвестирование в высокотехнологичное оборудование, создание диагностических центров нового уровня. Но локомотивом для развития, в том числе полимерной индустрии, становится создание в России собственных фармацевтических фабрик и открытие производств медицинских изделий.

Дело в том, что в лекарствах, расходных материалах, оборудовании велика зависимость от импорта, что в свете событий последних лет непростительное упущение. По оценкам Минпромторга, отечественные производители занимают сегодня всего 18,5% российского рынка медизделий. Исправить ситуацию решено в ближайшие годы. Согласно стратегии правительства, к 2020 году доля медицинской продукции отечественного производства должна вырасти до 40%. На увеличение доли российской продукции в целом в медицинской промышленности идут средства сразу по нескольким направлениям: в рамках госпрограммы «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности», планов по импортозамещению, а также через Фонд развития промышленности (ФРП). В рамках госпрограммы завершено 145 проектов, из них 32 в 2016 году. Совокупный объем вложений с 2011 года составил 30 млрд рублей. Многие из разработок проходят стадию регистрации. Но поле деятельности еще широко.

Как признает Минпромторг, расходные материалы – одна из самых больных тем в медицине. А это в большинстве своем именно пластиковые изделия, и они в основной массе все еще закупаются за рубежом. Соответственно, от предпринимателей ждут инвестиций, в том числе, в этот сегмент. Взамен – отечественной продукции обещают приоритет в госзакупках и сбыт на всей территории ЕврАзЭС.

Процесс работы над новыми проектами продолжается. Можно ожидать появления новых производств, где будут востребованы и обрабатывающее оборудование, и технологии, и полимерные материалы. Как следует из мировых тенденций и реалий российского рынка, в тренде будут расходные материалы, диагностическое оборудование, фармупаковка и в перспективе различные технологии протезирования с применением 3D печати.

Наиболее полно поставщики необходимых компонентов для организации производств медизделий из пластмасс будут представлены на международной выставке «Интерпластика», которая в этом году пройдет в Москве в Экспоцентре с 24 по 27 января. Экспозиция грядущей выставки – особая. Многие решения от европейских и азиатских производителей будут впервые продемонстрированы в России после премьерного показа этой осенью в Дюссельдорфе на К2016. Новейшие модели производства с максимальной автоматизацией будут полезны мединдустрии, претендующей на локомотив российской экономики.

Источник

Полимеры в медицине

Полимеры в медицине: особенности применения

Полимерные материалы, находящиеся в контакте с биологическими средами живого организма, могут растворяться в этих средах без изменения молекулярной массы или подвергаться биодеструкции по следующим основным механизмам:

В реальных условиях скорость биодеструкции, по-видимому, обусловлена суммарным воздействием указанных факторов.

Биологическая активность полимерных материалов связана с образованием продуктов биодеструкции, а также с присутствием в полимерах остаточных мономеров и добавок (пластификаторов, стабилизаторов, красителей, наполнителей, эмульгаторов, инициаторов и др.).

Среди многочисленных проблем санитарно-химических исследований особое значение имеют следующие:

Особое значение имеет токсикологическая оценка полимерных материалов, применяемых в медицине в условиях непосредственного контакта с живым организмом. Необходимость тщательной токсикологической оценки полимеров, даже обладающих высокой химической стойкостью и инертностью, связана с тем, что процессы их переработки часто осуществляются при температуpax, близких или превосходящих начальные температуры разложения этих полимеров (табл. 1). Продукты термической и термоокислительной деструкции могут присутствовать в материале в сорбированном виде и оказывать токсическое воздействие на организм, которое непосредственно не связано с химической природой и структурой исходного полимера.

Имплантация в организм животных ряда полимерных материалов, не обладающих общетоксическим действием, может приводить к возникновению злокачественных опухолей. Так, через 6—8 месяцев после имплантации в различные органы крыс гладких пластинок из полиэтилена, поливинилхлорида, фторопласта, полиакрилатов, полиамидов, кремнийорганического каучука и др. наблюдалось возникновение злокачественных опухолей. Однако такое бластоматозное действие наблюдалось лишь на мелких животных (крысы, мыши, хомяки, морские свинки), причем аналогичным образом в этих условиях проявляли себя такие инертные материалы, как стекло, благородные металлы. Установлено также, что имплантация полимеров в виде порошка или перфорированных пластин не вызывает образования опухолей и оказывает слабый бластоматозный эффект. Большинство исследователей считает, что бластомогенное действие биоинертных полимеров обусловлено не их химической природой, а механическим длительным раздражением стенок соединительнотканной капсулы, возникающей вокруг имплантированного материала, и нарушением нормального обмена в ней.

Таблица 1. Допустимые температуры переработки полимерных материалов при производстве изделий медицинского назначения:

Полимеры медико-технического назначения

Применение полимеров для изготовления изделий медицинской техники позволяет осуществлять серийный выпуск инструментов, предметов ухода за больными, специальной посуды и различных видов упаковок для лекарств, обладающих рядом преимуществ перед аналогичными изделиями из металлов и стекла: экономичностью, в ряде случаев — повышенной стойкостью к воздействию различных сред, возможностью выпуска изделий разового использования и др.

Основные требования к полимерам (и материалам на их основе) для производства изделий медицинской техники:

Читайте также:

Чтобы получить дополнительную информацию и (или) узнать последние новости по данной теме посетите тематическую закладку: Полимеры в медицине. Кроме того вы можете воспользоваться и другими тематическими метками (см. ниже).

Источник

Пластиковый гипс

Полимерный гипс — это самое высокотехнологичное средство, которое применяется в области травматологии. Благодаря уникальным свойствам, гипс обеспечивает максимальный комфорт при ношении. О недостатках стандартного гипса можно говорить долго: он тяжелый, неудобный, натирает, мешает в повседневной жизни. В результате движения больного скованы не только в поврежденной области — из-за неудобного гипса ему требуется постоянная помощь.

Наложение повязки — классический и эффективный способ иммобилизации поврежденной конечности. При переломах чаще всего используют гипс — он фиксирует конечность в заданном положении на все время лечения. К его недостаткам можно отнести и тот факт, что при наложении требуется правильно определить плотность прилегания к конечности — ведь поменять его будет сложно. А во время заживления отек может появляться и спадать — а значит, прилегание не будет идеальным.

В данный момент пластиковый гипс считается наиболее удобной альтернативой. Такая повязка, наложенная врачом, надежно зафиксирует конечность, не доставляя неудобств и не сковывая движений сверх необходимого.

Что это такое?

Полимерный гипс — это совсем не гипс. Это повязка из пластика, которая накладывается на руку или на ногу для фиксации. Такое ортопедическое изделие часто выглядит как полимерные бинты. Несмотря на небольшую толщину и маленький вес, повязка прочная.

Применение циркулярной пластиковой повязки рекомендовано для закрытых переломов конечностей. Другие типы полимерного гипса могут быть использованы при заживлении самых разных переломов: лодыжки, пальцев. Помогут и при травмах плеча, стопы, кисти. Главное преимущество с медицинской точки зрения заключается в сохранении гибкости — это особенно важно для восстановления функций поврежденной конечности.

Источник

Скрытая угроза: как микропластик накапливается во внутренних органах

С наступлением нового учебного года во многих странах мира дети пошли в школу в одноразовых масках. Вместе с другими мерами, связанными с использованием синтетических материалов для защиты от коронавируса, это обострило и без того серьезную проблему концентрации микропластика в окружающей среде. Учитывая последние данные ученых из Аризоны о том, что он задерживается во внутренних органах, ситуация вызывает опасения.

Что такое микропластик

Микропластик — это любой кусок полимера размером меньше 5 мм. Чаще всего он образуется в результате стирания больших кусков материала, выброшенных в окружающую среду. В 2019 году журнал Environmental Science and Technology проанализировал 26 исследований на эту тему. Выяснилось, что за год среднестатистический американец потребляет 39–52 тыс. частиц пластика вместе с едой (количество зависит от пола и возраста респондентов). Если учитывать содержание этого материала в атмосфере, то цифры будут примерно в два раза выше, так как чаще всего микропластик мы вдыхаем вместе с воздухом.

Насколько вреден микропластик

До недавнего времени не было данных о том, насколько вреден микропластик для человеческого организма. Отчасти это связано с тем, что идеального аналитического метода для определения количества подобных частиц в тканях пока что просто не существовало. Более того, распознать инородные элементы довольно сложно. Диаметр наночастиц достигает 0,001 мм. Тем не менее Greenpeace предупреждает: полимеры могут содержать токсичные и вредные для человека добавки. А некоторые, согласно исследованиям проведенным на животных, провоцировать раковые заболевания, воспаления и бесплодие. Также известно, что морской фауне, включая птиц и черепах, микропластик в организме причиняет немало боли, блокируя пищеварительные тракты, скапливаясь в желудке и нарушая системы работы организмов.

Понять, насколько вредны такие частицы полимеров для людей, можно будет благодаря новым технологиям, которые используют ученые из университета Аризоны. Исследователи взяли 47 образцов тканей человека, в том числе органов: легких, печени, селезенки и почек. Во всех представленных материалах они смогли идентифицировать десятки типов компонентов, включая поликарбонат, полиэтилентерефталат (ПЭТ), полиэтилен, а также бисфенол А, который является токсичным веществом.

«Мы ни в коем случае не хотим быть паникерами, — сказал The Guardian соавтор исследования Варун Келкар. — Однако нас беспокоит то, что эти небиоразлагаемые материалы, которые присутствуют повсюду, [могут] проникать и накапливаться в тканях человека, и мы не знаем возможных последствий для здоровья».

В планах ученых — создание единой онлайн-базы с результатами исследований на эту тему, а также активная работа с добровольцами. Доноры банков тканей часто предоставляют информацию о своем образе жизни, питании и занятиях. Эти данные могут помочь определить основные пути воздействия микропластика на человека.

В каких продуктах содержится больше всего микропластика

В современном мире избежать попадания полимеров в организм не получится. Больше всего их содержится в воздухе. Даже в Пиренеях было зафиксировано 365 частиц на 1 кв. м. В бутилированной воде их 325, в яблоках — 195,5. Во фрукты и овощи микропластик попадает через воду и почву. По данным Всемирного фонда дикой природы, каждую неделю мы съедаем по 5 г полимеров (вес кредитной карточки) или 250 г в год (вес небольшого планшета).

Частицы находят не только в растительной и животной пище. Они содержатся в одежде, косметике, шампунях и другой бытовой химии.

Согласно данным ООН, всего в мире было произведено больше 9 млрд т пластика. Это примерно по 1 т на одного человека. И пандемия эту ситуацию только ухудшила. По оценкам журнала Environmental Science and Technology, помимо обычного мусора, из-за пандемии COVID-19 человечество ежемесячно выбрасывает 129 млрд масок для лица и 65 млрд перчаток, которые также производятся из полимеров.

Как один человек может снизить потребление и производство микропластика

Полностью оградить себя от попадания микропластика в организм не получится. Однако снизить его количество в организме и в атмосфере можно. Для этого нужно:

Источник