在醫(yī)療行業(yè)內硅膠制品有哪些應用

    硅膠制品已經深入到我們日常生活中，硅膠制品如此受人們的寵愛，這離不開現(xiàn)代高科技的投入，高新技術的注入讓它很多性能獨占鰲頭。

硅膠是以高分子量的線型聚有機硅氧烷為基礎，添加某些特定組分，再按照一定的工藝要求加工后，制成具有一定強度和伸長率的橡膠態(tài)彈性體。用作醫(yī)藥材料的硅膠，具有較高的耐溫性、耐氧化、疏水性、柔軟性、透過性、耐老化透明度高、生理惰性、與人體組織和血液不粘連、生物適應性好、無毒、無味、不致癌等一系列優(yōu)良特性。

硅膠作為一種性能優(yōu)良的醫(yī)用高分子材料，無論是在橡膠行業(yè)還是在醫(yī)學領域都受到了專業(yè)人士的關注。其原因是，

第一，用作橡膠醫(yī)用材料其技術含量高、成本低、附加值高、經濟效益十分可觀；

第二，利用硅膠的醫(yī)用特性。既能解決醫(yī)術上不少難題，也可使患者獲得滿意療效；

第三，橡膠來源廣泛、便于生產和細加工，具有較好的社會效益和經濟效益。

硅膠制品在醫(yī)療行業(yè)的應用

那么。在醫(yī)療行業(yè)領域內硅膠制品有哪些應用？

從醫(yī)用硅膠制品的開發(fā)研制趨勢來看，制品的數(shù)量和用量在逐年增加，用途也不斷擴大。目前，醫(yī)用硅膠制品廣泛應用于腦外科、耳鼻喉科、胸外科、腹外科、內科、泌尿科、骨科及整形等各種領域，如人工顱骨、人工鼻梁、胃管、人工腹膜、人工指關節(jié)、人工皮膚、軟組織擴張器、人工乳房等。

而聚氨酯彈性體是由軟鏈段和硬鏈段交替鑲嵌組成的、含有許多-NHCOO-基團的極性高聚物，通過選擇適當?shù)能?、硬鏈段結構及其比例，就可以合成出來既具有良好的物理機械性能，又具有血液相容性和生物相容性的醫(yī)用高分子材料。

聚氨酯彈性體之所以能廣泛應用于生物醫(yī)學領域，與它所具備的優(yōu)異性能是分不開的。其主要性能有優(yōu)良的凝血性能；毒性實驗結果符合醫(yī)用要求；臨床應用中生物相容性好，無致畸變作用，無過敏反應；具有優(yōu)良的韌性和彈性，加工性能好，加工方式多樣，是制作各種醫(yī)用彈性體制品的材料；具有優(yōu)異的耐磨性、軟觸感、耐濕性、耐多種化學藥品性能。

如今，醫(yī)用聚氨酯根據(jù)制品有人工心臟瓣膜、人工肺、骨黏合劑、人工皮膚、燒傷敷料、心臟起博器絕緣線、縫線、各種夾板、導液管、移植血管、氣管、齒科材料、插入材料、計劃生育用品等。

隨著醫(yī)療器械行業(yè)對產品使用的醫(yī)用材料的認知不斷加深，液體硅膠的特殊性能使其應用范圍得到擴大。隨著這些特性被更廣泛地熟知，新的應用和不斷擴展的市場還在驅動著液體硅膠在醫(yī)療器械中更廣泛地應用。

硅材料中的基本成分硅元素是地球上最常見并且易于獲取的元素。而液體硅膠具備易于制作成復雜形狀以及化學惰性，其實用性和優(yōu)良特性使其從一開始就非常適合應用在醫(yī)療設備中。

在醫(yī)療用途方面，硅膠必須進行生物相容性測試并符合美國食品藥品監(jiān)督局的規(guī)定。醫(yī)用硅膠在應用方面分為兩類：有時間期限和不受時間限制的。通常受限的用于短期移植，不受限的用于長期移植。本文所述液體硅膠屬于醫(yī)用級別。

液體硅膠的生物相容性和低敏感性，使其在使用中發(fā)生過敏反應的風險降到。并且由于其衛(wèi)生性，細菌和真菌幾乎無法生長和傳播。這些特性使其成為短期和長期移植設備的理想材料。

液體硅膠有彈性、耐用、透明，可接受紫外光照射并且抗張力。不同于傳統(tǒng)的橡膠，液體硅膠能承受極端的溫度，從-55℃到200℃不會變性。由于這種特性，液體硅膠制成的器械可以進行高壓滅菌消毒。

液體硅膠也具備異乎尋常的性壓縮形變性能，能夠在同一部件中被制成不同的壁厚。加之材料的耐用性和可塑性，這些特征使其成為醫(yī)療設備的關鍵部件。

由于液體硅膠的化學惰性和耐溫的特性，它有很長的保存時間和使用壽命。硅膠供應商建議原料應該在六個月內進行加工，但實際上含有液體硅膠的鑄造部件能無限期地存放，盡管鑄模工建議最長放置時間是三年。這種醫(yī)用材料的耐用性延長了相應醫(yī)療設備的使用壽命，使廠商和終端用戶都受益。

同樣地，醫(yī)療器械行業(yè)對液體硅膠的醫(yī)用材料表現(xiàn)出偏愛。不同于使一些用戶過敏的橡膠，液體硅膠具有低敏感性。液體硅膠不含有聚氯乙烯中的鄰苯二甲酸鹽，這種塑化劑在實驗中被發(fā)現(xiàn)可以擾亂內分泌系統(tǒng)并且損傷生殖和神經系統(tǒng)。

然而，造價是液體硅膠的一個缺陷。相比其他原材料，如熱塑性彈性體(TPE)和熱塑性聚氨酯(TPU)，硅樹脂的造價是它們的3-5倍;生產周期則更長，是它們的兩倍。

在一些需要考慮成本的應用中，如果對液體硅膠的一些特性比如耐溫、壓縮變形和化學惰性等沒有要求，可以使用更便宜的熱塑性彈性體TPE和熱塑性聚氨酯TPU。

硅膠制品在醫(yī)療行業(yè)的應用

液體硅膠被應用在眾多醫(yī)療器械中，包括植入或非植入設備的密封圈、活塞、墊片和醫(yī)療電子設備的部件。生產者對液體硅膠的特殊運用包括：

? 肺導管的緩沖墊片，在導管前端纏繞柔軟的液體硅膠以防導管介入對柔軟的肺部組織產生撕裂。

? 雙J管封堵部件。

? 硅膠減震器的最外層包被。

? 帶有硅膠封堵頭的聚碳酸酯消融管。

? 硅膠管耦合器。

? 醫(yī)療器械的硅膠密封帽。

對于液體硅膠更廣闊的運用只受限于設計者的經驗、教育和創(chuàng)造能力以及生產者的經驗和對這種醫(yī)療材料革新運用的探索。

醫(yī)療領域的硅膠制品

在制造中，液體硅膠有結合與非結合的鑄模效果。由液體硅膠制造的零件可以結合金屬、塑料、玻璃、陶瓷和有機玻璃或者就是硅膠本身。

這種屬性的制造優(yōu)勢是可以消除一個設備中單獨的組件，例如運用嵌入鑄模，液體硅膠制成的o形環(huán)和墊片可以直接鑄造在需要保護的金屬或塑料零件上，降低庫存和組裝費用。

制造商同樣需要液體硅膠直接在硬塑料板上鑄造的能力，來制造一個整體的部件，而不是把兩種不同材料制成的單獨零件像膠水一樣粘在一起。通過這樣生產一個獨立的部件減少了組裝分離部件的勞力步驟，減少了密封失敗而導致泄漏的風險。這也為生產商提供了機會設計更吸引人且功能更強大的產品。液體硅膠可以被設計成各種顏色，也可以被加工成不同的硬度。

考慮到液體硅膠作為生產材料的多樣性，鑄模的工具可以快速的運用于各種項目從而控制造價。許多供應商能提供標準化的成品冷卻臺和工具組件。

理想情況下，液體硅膠的鑄模可以在十萬級凈化車間采用水平或者立體的擠壓方式來進行。得益于液體硅膠的優(yōu)點，不管是制造商還是終端用戶都實現(xiàn)了預期中的持續(xù)增長。Fredonia Group報道，美國對于硅膠需求的年增長率是5.6%，到2016年將達到41億美元。

一個明顯的趨勢是產品設計、研發(fā)團隊和液體硅膠的鑄模工程師更緊密的合作。嘗到液體硅膠甜頭的制造商意識到，在新設備的設計階段與鑄模工程人員密切合作能夠充分發(fā)揮這種材料的優(yōu)勢。制造商和鑄模工程師的緊密合作會確保被設計的產品工藝性能化，這樣可以減少返工并加速產品問世。

生產商對液體硅膠的需求不斷增長，這意味著鑄模工程人員必須能按多種醫(yī)療器械項目要求非常精確的對液體硅膠鑄模。對于沒有太多鑄造經驗的鑄模工程師而言，可能需要增加設備和潔凈車間來生產精確的模具，同時需要確保操作者訓練有素。生產商必須對鑄模工程師和供貨商進行嚴格的評估。對于鑄模工程師經驗、專業(yè)知識和設備的評估，包括進行工廠參觀評估技術和能力是很重要的。

硅膠制品在醫(yī)療行業(yè)的應用

硅膠制品在醫(yī)療行業(yè)的應用

隨著家庭保健設備和一次性設備的需求量增加，液體硅膠的需求量也將提升。比如美國老齡化的人口會使導管之類的泌尿設備和個人診斷設備的需求量增加。液體硅膠的衛(wèi)生、低過敏性和易于清潔、消毒的特性有利于門診醫(yī)療健康設施。

液體硅膠作為聚碳酸酯持續(xù)正壓通氣面罩上的密封部分，被越來越多地運用在治療睡眠呼吸暫停疾病方面，這種材料密封性效果好，用在皮膚上也舒適，容易清潔和消毒并且抑制細菌生長。液體硅膠的生物相容性使其不會與皮膚組織起過敏反應。成品也可以設計成透明的，便于護理人員通過觀察使用者的表情確定是否焦慮或者不舒適。

同時，液體硅膠在無針頭注射器的研發(fā)中發(fā)揮著越來越大的作用，它可以幫助減少治療過程中的針頭用量。例如，安裝在靜脈注射管內的以聚碳酸酯包裹的液體硅膠止回閥，可以在不使用皮下注射針頭的情況下，直接釋放藥物同時避免污染。

設備小型化需求的增長趨勢，亟需注射模型成型機生產的精確微型模型，同時增大了液體硅膠的需求，因為液體硅膠的屬性不會被模制品尺寸所影響。研發(fā)的另一個增長領域是液體硅膠在復合產品中的使用，該產品結合了硅膠和活性成分。

結論

日益增長的需求和精致的鑄模技術使液體硅膠廣泛地運用在設備中，同時精于液體硅膠鑄模的工程師越來越多，這會使得液體硅膠被廣泛地用于針對臨床和家庭裝置的醫(yī)療設備中。這種醫(yī)用材料的實用性，加上人們對新應用開發(fā)的關注，預示了液體硅膠的輝煌前景。

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