Tính linh hoạt trong thiết kế thiết bị y tế
Vật liệu chuẩn cho thiết bị y tế của tôi là gì?
Một câu hỏi mà mỗi kỹ sư thiết bị cần phải đặt ra là: vật liệt chuẩn cho thiết bị của tôi là gì? Làm thế nào mà tôi có thể chắc chắn rằng vật liệu này hoạt động tốt bất kể môi trường khắt khe đến mức nào trong hàng thập kỷ tới và điều quan trọng là vật liệu này cung cấp các chức năng đáp ứng nhu cầu của người dùng cuối?
Những quy định về tính tương hợp sinh học trên thế giới không ngừng phát triển và đã truyền cảm hứng cho các nhà sản xuất các chi tiết y tế linh hoạt nhằm tìm kiếm chất nền mới hơn và an toàn hơn. Những quy định này có thể hạn chế các loại vật liệu có khả năng tích hợp một cách an toàn vào các thiết bị y tế cấp II, III và III.
Ngành công nghiệp này tiếp tục sử dụng các vật liệu linh hoạt truyền thống như silicone, cao su tự nhiên, nhựa PVC mềm và nhựa tổng hợp. Tuy nhiên, Liên minh châu Âu và Trung Quốc đang làm việc để cấm vĩnh viễn công thức nhựa PVC mềm có chứa chất phụ gia hóa dẻo phthalate. Các chất hóa dẻo có thể dịch chuyển liên kết với các chất nền này đang bị nghi ngờ lọc ra khỏi PVC và thẩm thẩu vào cơ thể người bệnh.
Các vật liệu khác cũng cho thấy những thách thức về kỹ thuật. Ví dụ, silicone, dù cực kỳ mềm, nhưng lại rất khó liên kết bằng keo. Cao su latex, dù có tính đàn hồi cao, linh hoạt và bền, nhưng lại rất dễ dị ứng đối với một số người. Do đó, các nhà sản xuất thiết bị tiếp tục tìm kiếm chất nền thay thế có tính tương hợp sinh học trên khắp thế giới và mang lại những ưu thế về xử lý và hiệu suất.
Các vật liệu tương đối mới, nhựa dẻo nóng như TPE và TPU, đều có tính đa năng rất cao và tính trơ về mặt hóa học. Tính linh hoạt của các loại nhựa này có thể dao động từ dạng giống như gel đến bán rắn, các tính năng quang học của chúng từ đục đến trong. Những loại nhựa nhiệt này có độ bền, độ dẻo dai, khả năng kháng hóa chất/UV và hiệu suất nhiệt khác nhau, đồng thời có thể tái chế. Mặc dù giá thành cao hơn và có tiếng là khó xử lý và liên kết hơn, nhưng TPE và TPU đều có nhu cầu được sử dụng cho các thiết bị y tế, đặc biệt là các thiết bị đòi hỏi tính linh hoạt cao.
Vậy thì bạn nên cân nhắc chất nền nào khi thiết kế một thiết bị y tế linh hoạt? Để chọn vật liệu tốt nhất cho một ứng dụng, bạn cần phải hiểu tường tận quá trình sản xuất thiết bị và môi trường sử dụng cuối cùng của thiết bị này. Có thể bạn sẽ cần loại vật liệu:
