바이오메디컬 분야에서 의료용 실리콘을 선택하는 이유는 무엇인가요?

The history of human beings utilizing medical-grade materials is as long as the history of human beings. Since the beginning of mankind, people have been fighting against various diseases, and biomedical materials are one of the effective tools for mankind to fight against diseases. Medical grade silicone is a new environmentally friendly material in modern society, and is widely used in the medical field, so why choose medical silicone for the biomedical field?

실리콘 소재는 1940년대에 소개된 합성 고분자로, 뛰어난 성능으로 다방면에서 활용됩니다. 특히 의료 등급 실리콘은 생체 의학 소재 분야에서 매우 유용합니다.

실리콘 재료는 실온에서 화학적으로 비활성이며, 발암성 없고, 저알레르기성으로 장기간 이식 시에도 기계적 특성을 유지합니다. 화학적 및 열적 분해에 대한 높은 안정성을 지녀, 골 조직 재생용 생체모방 재료, 다양한 카테터, 가슴 보형물, 의수, 생체인공기관, 합성 피부, 심장우회수술 장치, 수복 재료, 충진 재료, 코팅 등 광범위한 의료 응용에 적합합니다. 게다가 뛰어난 혈액 적합성은 혈액 접촉 재료의 요구를 충족시킬 수 있습니다.

다음은 관련 정보입니다:

• 실리콘의 특성은 무엇인가요?
• What are the preparation methods of silicone?
• 생체 의학 분야에서 실리콘을 어떻게 적용하나요?
• 실리콘 원료 제품은 어떻게 선택하나요?
• 실리콘 제품은 어떻게 만드나요?

1. 실리콘의 특성은 무엇인가요?

실리콘은 중요한 소재입니다. 실리콘의 물리적 성질은 그 분자 구조와 화학적 결합에 의해 결정됩니다.

실리콘의 주 사슬은 Si-O로 구성되며, Si 원자에 메틸, 아미노, 메톡시 등 다양한 유기 기가 결합될 수 있습니다. 이러한 실리콘 구조와 유기기의 분자 구조는 실리콘 소재에 유기 및 무기 소재의 특성을 모두 부여하여 내식성, 내고·내저온성, 무독성, 소수성, 생리적 불활성 등의 우수한 특성을 지니게 합니다.

주요 특징으로는 일정 수준의 유연성과 탄성, 화학적 안정성 및 열 안정성을 들 수 있으며, 소재 변경이 용이하게 조절될 수 있습니다. 유기기의 도입은 실리콘 소재의 응용 분야를 크게 확장시켰습니다.

2. 실리콘 제조 방법에는 어떤 것들이 있나요?

실리콘 제조 방법에는 여러 가지가 있으며, 화학적 합성, 상 이동 촉매, 라디칼 중합, 유연 템플릿 방식 등이 있습니다.

3. 생체 의학 분야에서 실리콘을 어떻게 적용하나요?

Medical grade silicone materials mainly include in vitro applications, in vivo applications, and in the blood as a drug carrier in the field of medical applications.

Because hypoallergenic, non-toxic, biocompatible, and other characteristics of medical grade silicones, do not produce an allergic reaction with the skin in vitro applications and can be used as a substitute for the body’s tissues and organs, auxiliary supplies for long-term or short-term retention in vitro application, for drugs also has a unique advantage in the blood as a carrier.

3.1 시험관 내 적용

의료 등급 실리케이브는 조직 친화성이 우수하고 세포독성이 없으며, 필름 드레싱의 경우 더 좋은 가스 투과성을 지녀 실리콘 소재를 체외 창상 드레싱 및 의료용 실리콘 접착제(고강도 탄성 접합용) 등에 활용할 수 있습니다.

의료용 감압 접착제는 피부 접촉 후 발생할 수 있는 문제점, 예를 들어 피부 자극, 피부 과민증, 세균 증식으로 인한 감염 등을 고려해야 합니다. 실리콘 감압 접착제는 온화하면서도 안정적인 지속적 접착력을 지니며, 저알레르기성으로 반복 사용 시에도 피부 손상을 유발하지 않아 의료용 창상 패치, 탄성 붕대, 구급 테이프 등에 널리 사용됩니다.

실리콘 수지는 유기 수지와 무기 물질의 이중 특성을 지닌 실리콘 재료로, 고도로 가교된 구조를 가지며 우수한 소수성과 탈형 방지 특성 등을 지닌다. 생체 의학 장비나 수술 도구의 코팅제, 페인트 등으로 사용될 수 있다. 생체 의학 재료 표면에 실리콘 표면 코팅을 적용하면 두꺼운 산화 실리콘 층이 형성되는데, 이 층은 재료 표면의 화학적 특성을 조절하여 우수한 생체 적합성과 항염증 특성을 달성할 수 있다.

3.2 생체 내 적용

Medical-grade silicones can be used to improve the compressive strength and shock resistance of biomedical materials, thereby significantly improving the durability and reliability of biomedical materials. Medical-grade silicones can be used as materials for biomedical material scaffolds. High-consistency rubber has better performance in the high-strength molding process and extrusion processes. Silicone scaffold materials can provide a certain degree of mechanical strength support for the body’s tissues while maintaining the appropriate elasticity and can be stable and safe to support and repair the body’s internal vital organs and tissues.

Medical grade silicones are physically and chemically stable, with little reaction to tissues within the body, and can play a role in the body as a barrier, support, and provide a place for cell growth and adhesion, and are often used as short-term or long-term implants. For example, medical grade silicones elastomers have ideal biological properties for the flexible leaflets of fully synthetic heart valve replacements.

Thanks to the medical grade silicones implanted in the human body after the foreign body reaction, physiological inertia, and other characteristics, a considerable part of the silicone products are used as various types of catheters, which in the process of application to avoid the risk of bacterial infection.

3.3 혈액 내 적용

실리콘은 생체 의학 재료의 기질 재료로 사용될 수 있다. 실리콘 재료는 높은 생체 적합성과 생물막 선택성을 지녀 세포 부착과 증식을 촉진하고, 세포 분화를 조절할 수도 있다. 기질 재료로서 실리콘은 골 재생뿐만 아니라 혈관, 신경 및 기타 중요 조직에 대한 생체 적합성 재료로도 사용될 수 있다.

혈액에 적용되는 실리콘 재료는 대부분 약물 운반체로 사용되는 메조포러스 실리콘 나노입자를 체내에 배치하여 pH, 빛, 초음파 또는 산화환원 반응 등의 요인에 의해 약물의 조절 방출을 달성하거나, 종양 치료에서 자극 반응성 약물 방출, 표적 약물 전달 등에 활용된다.

그 메커니즘은 실리콘 나노입자 내의 유기 관능기가 표면 극성을 유도하여, 운반체 입자와 약물 분자 간의 상호작용에 영향을 미쳐 자극 반응성 방출과 높은 약물 적재율을 달성하는 데 있다.

3.4 의료용 실리콘 사용 시 주의사항은 무엇인가요?

체외 사용 시에는 해당 재료가 인체 피부에 알레르기 및 손상을 유발할지 고려해야 하며, 상처와 접촉할 경우 재료의 투과성과 항균 특성도 고려해야 한다.

Implants left in the body need to pay more attention to the material’s biocompatibility, cytotoxicity, and antibacterial properties. Silicone materials have excellent biocompatibility and low toxicity with the human body, but if they are inadvertently contaminated during contact or if microorganisms accumulate during use, they can have a significant impact on the human body. Therefore, the development process focuses on the antimicrobial modification of the material.

생리적 불활성과 우수한 생체 적합성으로 인해, 생체 의학 분야에서의 실리콘 재료는 대체하기 어려운 독특한 장점을 지니고 있으며, 피부 드레싱, 인공 관절, 와우 임플란트에서 뇌수종 배액 장치, 인공 심장 판막, 카테터를 거쳐 약물 운반체에 이르기까지 다양한 형태로 점점 더 많은 제품이 개발되어 인간 건강을 적극적으로 수호하고 있다.

4. 의료용 실리콘 원료 제품은 어떻게 선택하나요?

XJY-8206 분말 시리즈 메틸 비닐 MQ 실리콘 수지

이것은 고형 분말 수지로, 첨가 성형 실리콘 고무 보강 충전제로 사용된다.

고투명도 및 고경도 실리콘의 기본 원료로 사용될 수 있으며, 내마모성 및 내후성 등을 지녀 의료 기기의 성능 향상에 사용된다.

XJY-702 메틸하이드로실록산/디메틸실록산 공중합체

이 제품은 무독성 무취로, 활성 기団을 지니며 촉매 작용 하에서 이중 결합, 라디칼 및 기타 기团과 반응할 수 있어 수용성 실리콘 오일 및 기타 제품의 기본 원료이다.

의료 기기용 첨가 성형 액체 실리콘 고무 생산을 위한 가교제로 사용될 수 있다.

XJY-711 하이드라이드 말단 메틸하이드로실록산/디메틸실록산 공중합체

도포형 실리콘 고무 및 액체 실리콘 고무의 가교제로 사용될 수 있다.

이식형 또는 비이식형 장치의 씰, 피스톤, 개스킷 및 전자 장치(예: 약물 방출 장치)의 부품을 포함한 많은 의료 기기에 사용된다.

XJY-706 1,1,3,3-테트라메틸다이실록산

이 제품은 방향족 탄화수소/석유계 탄화수소와 같은 다양한 유기 용매에 녹고 물에는 녹지 않으며, 광범위한 용도를 가진 실리콘 중간체의 일종입니다.

활성 수소 원자를 포함하는 분자 구조로 인해, 공중합체의 실리콘-수소 첨가 반응을 통해 합성될 수 있으며, 이로부터 의약품 중간체를 제작할 수 있습니다.

5. 실리콘 제품은 어떻게 만드나요?

생체의학 소재 응용의 지속적인 발전과 함께, 실리콘의 생체의학 소재 분야에서의 응용 또한 계속해서 확장되고 심화되어, 큰 발전 잠재력과 좋은 기술 전망을 가지고 있습니다. 아직까지 일부 기술적 어려움과 기술적 병목 현상이 존재하지만, 이러한 문제들은 심층 연구와 기술 혁신을 통해 최적화되고 해결될 수 있으며, 이로써 실리콘이 생체의학 소재 분야에서 더 넓고 깊은 응용을 촉진할 수 있습니다. 제품의 경쟁력을 어떻게 향상시킬 수 있을까요?

XJY 실리콘 는 선도적인 실리콘 MQ 수지 그리고 VMQ 실리콘 중국의 제조업체로서, 실리콘 산업에서 30년 이상의 연구 개발 및 제조 방법과 경험을 보유하고 있으며, 15개 이상의 관련 특허와 기술 지원을 제공하고 있습니다. 실리콘 원료 제품 의 요구를 충족시킬 수 있습니다. 의료 산업 다양한 맞춤형 솔루션 제공을 지원합니다.