医疗输送器高分子材料

在微创介入医疗器械中,常用的有支架、覆膜支架等。这些器械和输送器构成完整的介入医疗器械。输送器在运输后,还要完成放置后撤出体外的废弃过程,所以通常是一次性用具。虽然如此,输送器的性能优劣直接会影响手术过程的顺利程度和术后的恢复过程,更重要的是影响到治疗器械能否稳定准确放置到指定部位。

医疗输送器高分子材料 | 导丝疏水涂层 - 球囊表面涂层 - 驰飞超声波喷涂

在治疗过程中,需要选择易于穿刺的静脉或浅表动脉入路,并且还需要通过迂曲的血管才能将治疗器械运 输到病变部位, 这样就要求输送器拥有良好的追踪性能、柔顺行和扭控性等。而各类具有不同性能的高分子材料为输送器材料提供多种方向,如聚醚嵌段酰胺共聚物、氟类高分子材料等。

1. 聚醚酰胺嵌段共聚物(Pebax)

Pebax是通过组合不同种类和比例的硬段线性聚酰胺链段和软段聚醚链段得到不同硬度产物。其中聚醚软段提供了延展性与柔性,而聚酰胺硬段则提供了物理交联作用。不仅是硬度广泛,Pebax材料还具有良好的机械性能、生物相容性和易加工性,因此受到广泛关注。

由于不同型号的Pebax间具有良好的相容性和热焊接强度,在作为微创介入治疗器械材料的导管时,根据需求将不同的Pebax材料作为不同的部分来得到硬度渐变且更为贴合的导管。例如前端在人体内弯曲的血管部分需要更为柔软以到达病变部位;而后端需要一定的硬度以保持足够的支撑;在过渡时则要求平滑且具有较好的连接强度来保证在使用过程中减小对血管的刺和前进时的阻力,同时在治疗时保持完整。由此可以看到Pebax材料在微创介入治疗器械中十分重要。

2. 氟类高分子材料

在微创介入医疗器械材料中,氟类高分子由于其摩擦系数小、生物相容性优异受到广泛关注。其中聚四氟乙烯(PTFE)的摩擦系数最小,使其可以直接作为输送管,是微创介入治疗器械中最为常用的材料之一。

然而,PTFE属于非极性高分子材料,不能直接进行胶粘或热焊接加工。因此,它仅能通过机械法进行连接;另外,PTFE的模量较低,在使用过程中受到的摩擦阻力和拉伸时会轻易伸长变形,因此限制了纯PTFE直接作为各类导管的应用。通常在使用时它需要制成复合材料。
聚偏氟乙烯(PVDF)和全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)由于熔点最低,使得其更易于热焊接或进行胶黏加工,因此在微创介入医疗器械材料对摩擦系数和加工方面有较高要求时使用。

将氟类高分子在作为导管或是输送器时,可以降低治疗器械的阻力,提升治疗器械释放时的可控性与准确性。另外,氟类高分子材料也可以作为金属材料导管外表面涂层所使用的材料,来减小在人体内受到的阻力。

3. 聚酰胺材料(PA)

相较于前几类材料,聚酰胺高分子材料(PA)具有适中的摩擦系数、易于加工、高强度等特点,也可以作为微创介入治疗时所使用的导管。另外,PA及其共聚物高分子材料耐磨损且模量高,也可以将其作为制备球囊的首要材料。

如FXminiRAIL双导丝球囊扩张导管,它的球囊部分及导管主干外层成分中含有PA,并且在导管的外表面涂敷了一层由聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯腈所共同组成的水性涂层,因此它被广泛应用在改善冠脉。另一类 MissouriPTCA 球囊扩张导管的球囊也是由PI构成的,其近端管是由涂敷了PFTE涂层的不锈钢材料支撑的。

4. 聚酰亚胺材料(PI)

聚酰亚胺(PI)具有稳定的化学性质,综合性能最佳,耐高温甚至可以达到 400℃以上,并且具有耐腐蚀、无明显熔点、吸水性差、机械强度(1×106Psi)和模量(42×105 Psi)高等优点。其高强度和低延伸性。可将其制为薄管壁(0.03~0.05 mm )的微创介入治疗器械中所使用的输送器材料,最大降低了输送器的截面积,减小了手术的风险。由PI所制成的材料也适用于其他各类医疗器械,如血管构造、输送器鞘管等材料。

5. 复合高分子材料

虽然上述各类材料各自具有优异的特性,但是若单一使用它们的输送器材料通常会具备许多缺点,如聚醚嵌段酰胺共聚物所制成的输送器易断裂且模量小,在进入人体并释放医疗器械时所受的阻力会增大,有甚者会导致鞘管拉伸变形等,这样会增加微创介入手术的风险。由此,需要综合它们的优点来制备出复合材料,以满足微创介入治疗器械的需求。

超声波球囊喷涂机是一款医疗导管喷涂设备,专业针对球囊或者导管表面的药物涂层制备。与传统的浸渍涂层、二流体喷涂等技术相比,超声波喷涂技术可以制备出更加均匀的薄膜涂层。设备配有专业的球囊导管夹具,可针对各种规格不一的导管进行针对性的药物涂覆。设备具体上药量精准、膜层均匀、药液利用率高等特点。与此同时,超声波喷涂技术还具有可控性强,薄膜制备更加稳定和可重复喷涂等优势。驰飞在植入医疗设备(例如药 物支架和球囊)的表面涂层方面拥有丰富的经验,可为客户提供完整的解决方案。

关于驰飞

驰飞的解决方案是环保、高效和高度可靠的,可大幅减少过量喷涂,节省原材料,并提高均一性、转移效率、均匀性和减少排放。为企业提供围绕功能涂层的全套解决方案及长期技术支持,保证客户涂层稳定量产;针对特殊器械涂层需求,提供涂层定制研发服务;提供各类涂层代工服务。

杭州驰飞是超声镀膜系统开发商和制造商,产品主要应用于燃料电池质子交换膜喷涂、薄膜太阳能电池、钙钛矿、微电子、半导体、 纳米新材料、玻璃镀膜、 生物医疗、纺织品等领域。

英文网站:CHEERSONIC ULTRASONIC COATING SOLUTION