Каковы разработки и применение медицинской силиконовой резины?

Медицинское применение силиконового каучука было обнаружено очень рано и быстро развивалось. Ниже приводится описание.

Медицинские свойства силиконового каучука были обнаружены в 1945 году. В 1960-х годах появилось много сообщений о применении силиконового каучука в качестве материалов для имплантации человеку и медицинских изделий. Особенно применение силиконового каучука в кардиостимуляторах и сердечных клапанах не только подарило тысячам пациентов новую жизнь, но и сыграло большую роль в стимулировании разработки других медицинских продуктов.

В 1960-х и 1970-х годах многие медицинские изделия из силиконового каучука (грудные имплантаты, суставы пальцев, опоры глазницы, трубки для интубации трахеи, ушные раковины, дренажные трубки для гидроцефалии, трубки для перитонеального диализа, шунтирующие катетеры с баллоном, мочевые катетеры и т.д.) были внедрены в клиническую практику. Исследования адаптивных материалов из силиконового каучука достигли больших успехов, и многие функциональные и серийные медицинские изделия из силиконового каучука были внедрены в клиническое применение в медицинской промышленности, в крупносерийное производство.

Далее будет подробно описано применение силиконового каучука в медицине.


 

Ⅰ. Характеристики и клиническое применение медицинского силиконового каучука

1. Состав и свойства медицинского силиконового каучука

Силиконовая резина относится к одному из видов синтетического каучука, химически известного как полиметилвинилсилоксан, и получается полимеризацией диметилсилоксанового мономера и других силиконовых мономеров под действием кислотного или щелочного катализатора, относительная молекулярная масса обычно составляет от 400 000 до 500 000.

Основная цепь силиконовой резины содержит только атомы кремния и кислорода и представляет собой длинноцепочечную силоксановую структуру. Боковые цепи могут содержать различные органические заместители, которые образуют разные марки с разными свойствами в зависимости от заместителей. Обычными заместителями являются метил, винил, фенил, циано и т.д., или введение других элементов, таких как фтор и т.д., для образования метилсиликоновой резины, метилфенилсиликоновой резины и фторсиликоновой резины с разными свойствами.

Введение различных лечебных групп может улучшить вулканизацию, устойчивость к высоким или низким температурам силиконовой резины. Силиконовая резина обычно получается из октаметилциклотетрасилоксана с небольшим количеством циклосилоксана, содержащего виниловые или другие органические функциональные группы, в качестве сырья, и получается путем раскрытия цикла под катализом гидроксида калия или гидроксида тетраметиламмония в виде сырой силиконовой резины, после вулканизации и сшивания получается эластичный полимер. Медицинская силиконовая резина получается путем смешивания сырой резины с диоксидом кремния, нагрева и формования, а затем сшивания с помощью гамма-излучения кобальта 60. Но она отличается от силиконовой резины пищевого класса.

Некоторые резиновые смеси очень чувствительны к определенным химическим веществам и могут вызывать раздражение или инфекцию при контакте с пациентами. Однако медицинская силиконовая резина этого не делает, потому что медицинские полимерные материалы должны соответствовать следующим требованиям в дополнение к широкому спектру строгого контроля от сырья до готовой продукции: химически инертны, не вызывают эрозии тканевых жидкостей; совместимы с окружающими тканями, не вызывают воспаления, не реагируют с организмами, минимальная реакция на инородное тело; не канцерогенны; не вызывают аллергических реакций, поверхностной коагуляции; при имплантации в организм длительное использование не теряет прочности на разрыв, эластичности и других механических свойств; не деформируются, выдерживают необходимые меры стерилизации; легко поддаются обработке в сложные формы и т.д.

Силиконовая резина обладает отличными физиологическими характеристиками, нетоксична, безвкусна, устойчива к высоким температурам, хорошая биосовместимость, химическая стойкость, отсутствие побочных эффектов при имплантации, устойчивость к биологическому старению, устойчивость к высоким и низким температурам, хорошая проницаемость и хорошие механические свойства и т.д., соответствует требованиям к медицинским полимерным материалам. Кроме того, силиконовая резина имеет лучшие показатели пропускания кислорода и углекислого газа, чем другие полимеры, как силиконовый пластик, что важно для медицинских применений, таких как тонкопленочные искусственные легкие и контактные линзы, которые требуют высокой газопроницаемости. Среди медицинских полимерных изделий она наиболее широко используется в искусственных органах, хирургических ортопедических изделиях и внутренних имплантатах, чрезвычайно универсальна.

2. Типы и свойства медицинского силиконового каучука для человека

В настоящее время существует четыре типа силиконовой резины для медицинского применения человеком

1. Твердый тип: есть два вида — мягкий и твердый, молочно-белый, непрозрачный, твердый как кость, мягкий средней твердости, эластичный и легко обрабатываемый пластик.

2. Пенообразный тип (губчатый тип): мелкопористый, губкообразный, мягкий, белый или желтоватый, с большей эластичностью и растяжимостью.

3. Пленочный тип: прозрачная или полупрозрачная пленка, желтоватого или молочно-белого цвета, с большей эластичностью.

4. Жидкий тип: также известный как силиконовое масло, вязкая жидкость, желтоватого цвета или белый латекс.

Клиническое применение медицинской силиконовой резины

1. Твердый тип медицинской силиконовой резины может заменять кость или хрящ в качестве материала для заполнения тканей или каркаса, поэтому из него можно делать искусственные суставы и искусственные сухожилия для восстановления дефектов суставов конечностей и сухожилий. Пластиковые материалы в основном используются в качестве материалов для восстановления дефектов деформации лица, ушей, носа и т.д.

2. Пенообразные типы медицинской силиконовой резины могут заменять жировую ткань человека для восстановления дефектов подкожной ткани лица, таких как гемиатрофия лица.

3. Пленочные типы медицинской силиконовой резины могут использоваться в качестве замены сухожильных влагалищ; наружный блокирующий элемент кишечного свища также изготавливается из этого типа силикона, его роль заключается в закрытии кишечного свища в полости кишки, предотвращении утечки кишечной жидкости, поддержании проходимости кишечного тракта, восстановлении кишечного питания, уменьшении осложнений и упрощении лечения кишечного свища.

4. Медицинская жидкая силиконовая резина (медицинский LSR), также известная как силиконовое масло, представляет собой прозрачную жидкость низкой вязкости, вводится с помощью толстой инъекционной иглы в место деформации черепно-лицевого углубления, проста в использовании, может быть формована, без госпитализации, может лечиться амбулаторно. Позволяет использовать несколько компонентов для снижения дорогостоящего истощения.

5. Кроме того, медицинский силиконовый каучук используется клинически для изготовления устройств для дренирования гидроцефалии с целью лечения этого заболевания. Из него изготавливают сферические искусственные сердечные клапаны для замены поврежденного митрального клапана сердца. Что касается силиконового контрацептивного кольца, оно обладает преимуществами безопасности, удобства, надежности и долговечности. Силиконовые внутривенные катетеры, желудочные зонды, мочевые катетеры и т.д. мало повреждают ткани, вызывают меньше раздражения и могут быть введены в соответствующие части тела человека на длительное время, и широко используются в клинической практике.


 

Ⅱ. Категоризация применения в медицинской, фармацевтической и здравоохранительной отраслях

Существует несколько аспектов, таких как заменители органов или тканей, оставляемые в организме на длительное время, медицинские устройства, оставляемые в организме на короткий срок, ортопедические медицинские устройства, системы с замедленным высвобождением лекарств и продукты для использования вне организма, которые обсуждаются ниже.

1. Долгосрочные имплантируемые органы человека или заменители тканей

К таким органам или тканям относятся устройства для дренирования гидроцефалии, искусственные легкие, ретинальные имплантаты, искусственные мозговые оболочки, гортани, искусственные пальцы, пястные суставы, искусственные барабанные перепонки, зубные слепки и мягкие подкладки для тканевой поверхности брекетов, а также крепления искусственных сердечных клапанов.

1. Устройство для дренирования гидроцефалии было первым силиконовым имплантатом, и первый в мире силиконовый дренаж для гидроцефалии был произведен в 1955 году для отведения цереброспинальной жидкости в грудную или брюшную полость с отличными результатами; оно до сих пор успешно используется в медицинских применениях, и силиконовый каучук остается единственным медицинским материалом, используемым для этого устройства в настоящее время.

2. Отличная проницаемость силиконового каучука позволяет использовать его в качестве искусственного легкого, обеспечивая тем самым бесперебойную работу хирургических материалов для органов грудной клетки. Мембрана искусственного легкого изготовлена из блок-сополимера полидиметилсилоксана и поликарбоната (MEM-213), а модифицированный формованный силиконовый каучук является хорошим материалом для обогащения кислородом.

3. Лечение отслойки сетчатки в мире заключается в имплантации мягкой силиконовой склеральной губки между костью глазницы и стенкой глаза для стимулирования реимплантации сетчатки. Эти силиконовые ретинальные имплантаты в основном включают кольцевые ленты, плохие колеса и композитные искусственные мозговые оболочки, изготовленные из вулканизированного при комнатной температуре силиконового каучука и нейлоновой ткани, которые могут использоваться для восстановления травматических повреждений твердой мозговой оболочки и твердой мозговой оболочки, вызванных резекцией опухолей в базальной части или инфильтрированной области. Композитные искусственные мозговые оболочки изготавливаются из вулканизированного при комнатной температуре силиконового каучука и нейлоновой ткани.

4. Искусственная гортань из высокопрочного на разрыв силиконового каучука может заменить хрящ, удаленный при ларингэктомии, и пациент может быстро возобновить речь, прием пищи и дыхание без отклонений после операции.

5. Силиконовые искусственные суставы пальцев поступили на рынок в 1963 году и за последние несколько десятилетий были имплантированы тысячам пациентов в более чем 90 странах мира.

6. В 1960 году начались исследования искусственных барабанных перепонок. Были разработаны типы I, II, III и тонкопленочные искусственные барабанные перепонки одинаковой толщины и размера или устройства с тонкой пленкой в рамке для наложения на перфорированную барабанную перепонку с целью ускорения заживления и улучшения слуха.

7. Вулканизированный при комнатной температуре каучук может быть превращен в мягкую подкладку базиса зубного протеза, отформован и приклеен непосредственно во рту пациента; после использования не вызывает давления и боли, может усилить удерживающую силу; эта мягкая подкладка имитирует эластичность десен, может эффективно предотвращать расшатывание и выпадение зубного протеза. Разработка продуктов с искусственными сердечными клапанами началась в 1964 году; исследователи изготовили искусственный сферический митральный клапан из силиконового каучука; результаты клинического применения показывают, что пациенты с имплантированным продуктом восстанавливают нормальную сердечную функцию и могут выполнять общую физическую работу.

8. С 1953 года для изготовления искусственных сухожилий в качестве постоянных замен сухожилий использовались различные материалы. Искусственные сухожилия должны соответствовать следующим условиям: отсутствие реакции на инородное тело после имплантации, высокое удлинение, хорошая гибкость и способность к изгибу, отсутствие деформации, прочное соединение с сухожилием реципиента, причем как соединение, так и само сухожилие должны выдерживать определенное натяжение без разрыва, отсутствие спаек с окружающими тканями и легкость стерилизации. После скрининга множества материалов было обнаружено, что использование силиконовых каучуковых трубок в качестве материала для искусственных сухожилий для восстановления сухожилий сгибателей более целесообразно; это связано с тем, что псевдооболочка, образованная обертыванием силиконовых каучуковых трубок, может предотвратить спайки между сухожилием реципиента и окружающими тканями и позволить пациенту быстро восстановить функцию.

2. Краткосрочное удержание в организме человека вспомогательных медицинских устройств (OEM-применения)

Изделия из силиконового каучука в качестве вспомогательного медицинского оборудования, оставляемого в организме на короткий срок, как каучук высокой консистенции для систем элюции лекарств и биомедицинских имплантатов длительного применения, обычно изготавливаются литьем под давлением или вырезанием. Для выполнения функций регидратации, спасения, дренажной инъекции, предотвращения спаек или предотвращения пузырьков такие устройства включают внутривенный канюлю, мочевой катетер, артериовенозный фистульный зонд, перитонеальный диализный зонд, контактные линзы, кровеносные сосуды, декомпрессионную трубку, грудную дренажную трубку, менструальную чашу, желудочный зонд для гастроскопии, вентиляционную трубку для среднего уха, трубку для введения жидкости и носовую канюлю.

3. Ключевые компоненты медицинских устройств

Эти компоненты включают трубки для трансфузионных насосов искусственного сердца-легких, мембранные аппараты искусственного сердца-легких, устройства для вакуум-экстракции плода и устройства для искусственного кровообращения.

4. Применение в косметологии и восстановлении

За последние 20 лет силиконовый каучук широко использовался в косметической и протезной хирургии, например, для исправления дефектов лица, лечения дефектов наружного уха, проведения косметических операций на черепе и грудной клетке, восстановления внутренних органов, искусственной груди и т.д.

5. Применение в системах медленного высвобождения лекарств

Применения в системах замедленного высвобождения лекарств включают силиконовые капсулы, длительно действующие контрацептивы, составы с замедленным высвобождением на матричной основе и составы для чрескожного всасывания.

В 1957 году силиконовый каучук начал использоваться в качестве оберточного материала для препаратов с контролируемым высвобождением. В закрытой силиконовой трубке препарат может медленно высвобождаться, поддерживая определенную концентрацию в организме в течение значительного времени. Именно это свойство силиконового каучука используется для эффективного контролируемого высвобождения и медленной диффузии лекарств через силиконовый каучук.

Существует два основных способа использования силиконового каучука для контроля высвобождения лекарств: первый — инкапсуляционный тип, когда препарат является ядром, а внешняя силиконовая пленка — капсулой; этот метод доставки лекарства эквивалентен полимерной мембранной капсуле, служащей “складом” для лекарства, поэтому его также называют резервуарным типом или мембранной формой. Второй — дисперсионный тип, когда препарат диспергирован в виде частиц в силиконовой матрице; скорость высвобождения препарата уменьшается со временем; но производство относительно просто, нужно только смешать препарат и силиконовую резину, можно формовать.


 

XJY умело использует силикон в медицине для удовлетворения большего числа потребностей и стремится предоставлять нашим клиентам более дифференцированные и инновационные решения. Ниже представлены расширения продуктов из силиконовых материалов XJY в медицинской области.
Раствор силикона VMQ XJY-8206N.

Высокопрозрачный платиновой вулканизации медицинский силиконовый каучук, широко используемый в медицинских катетерах и других медицинских устройствах. Лучший выбор для вас.

XJY-8206 для стоматологии

Двухкомпонентная аддитивная система силиконового каучука все чаще используется в стоматологии благодаря хорошей эластичности, высокой точности и стабильности, и может применяться для различных зубных протезов и точного литья зубных протезов.

XJY-8206 VMQ Силиконовая смола

Он обладает такими физическими свойствами, как износостойкость, атмосферостойкость, устойчивость к давлению, устойчивость к УФ-излучению и т.д., что может улучшить характеристики медицинских устройств и эффективно снизить медицинские расходы и т.д.

XJY Silicones – предпочтительный поставщик сырья для медицинского силиконового каучука

XJY Силиконыодин из ведущих китайских производителей силиконовой MQ смолы и VMQ силикона, имеющий более 30 лет опыта в НИОКР и производстве и более 15 соответствующих патентов в силиконовой отрасли, также может изготовить экономически эффективные продукты для производителей медицинских устройств в соответствии с вашими технологическими процессами формования и требованиями спецификаций.


 

Свяжитесь с нашим экспертом

    Сопутствующие товары

    Связанные новости

    ЕЩЕ ЗАПРОСЫ?

    Проконсультируйтесь с нашими экспертами по силикону

    Наши специалисты, работающие в сфере НИОКР более 30 лет, готовы предоставить техническую информацию и индивидуальные решения для ваших конкретных проектов и задач.

    • Преимущество масштаба
    • Высокое качество
    • Высококонкурентная цена
    • Сценарии богатых приложений
    • Профессиональное предпродажное и послепродажное обслуживание
    • Предлагайте продуманные индивидуальные решения

    Свяжитесь с нами