Почему выбирают медицинский силикон для биомедицинской сферы?

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?

Силиконовый материал – это синтетический полимер, введенный в 1940-х годах, его превосходные характеристики исключительно хороши во многих областях, например, медицинский силикон очень полезен в сфере биомедицинских материалов.

Силиконовые материалы химически инертны при комнатной температуре, не являются канцерогенными, гипоаллергенными и не теряют своих механических свойств при длительной имплантации. Они обладают высокой стабильностью к химической и термической деградации, что делает их пригодными для широкого спектра медицинских применений, таких как бионические материалы для регенерации костной ткани, различные виды катетеров, грудные имплантаты, протезы, биопротезы, синтетическая кожа, аппараты искусственного кровообращения, ремонтные материалы, наполнительные материалы, покрытия и так далее. Кроме того, хорошая совместимость с кровью также позволяет удовлетворить потребности в материалах, контактирующих с кровью.

Вот некоторая информация об этом:

• Каковы свойства силикона?
• What are the preparation methods of silicone?
• Как применять силикон в биомедицинской сфере?
• Как выбрать продукты из силиконового сырья?
• Как изготовить силиконовые изделия?

1. Каковы свойства силикона?

Силикон является важным материалом. Физические свойства силикона определяются его молекулярной структурой и химическими связями.

Основная цепь силикона состоит из Si-O, и к атому Si могут быть присоединены различные органические группы, такие как метил, амино, метокси и др. Молекулярная структура силикона и органические группы делают силиконовый материал одновременно органическим и неорганическим материалом, что обеспечивает превосходные свойства, такие как устойчивость к коррозии, устойчивость к высоким и низким температурам, нетоксичность, гидрофобность и физиологическая инертность.

Его основные особенности – определенная степень гибкости и эластичности, химическая и термическая стабильность, а также возможность легкого контроля изменений материала. Введение органических групп значительно расширило области применения силиконовых материалов.

2. Какие существуют методы подготовки силикона?

Существует множество способов получения силиконов, включая химический синтез, фазо-переносной катализ, радикальную полимеризацию и методы гибких шаблонов.

3. Как применяются силиконы в биомедицинской сфере?

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 Применение in vitro

Поскольку медицинский силиконовый каучук обладает хорошей тканевой совместимостью и отсутствием цитотоксичности, его пленочные повязки имеют лучшую газопроницаемость, что означает возможность использования силиконовых материалов для повязок in vitro, медицинских силиконовых адгезивов (для высокопрочных эластичных соединений) и т.д.

Медицинские чувствительные к давлению адгезивы должны учитывать проблемы, которые могут возникнуть после контакта с кожей, такие как раздражение кожи, сенсибилизация кожи, инфекции, вызванные ростом бактерий и т.д. Силиконовый чувствительный к давлению адгезив обладает мягким и стабильным длительным сцеплением, гипоаллергенен, многократное использование не повреждает кожу, широко применяется в медицинских пластырях для ран, эластичных бинтах и медицинской ленте.

Силиконовая смола – это высокосшитый материал, сочетающий характеристики органической смолы и неорганического материала с двойственными свойствами силиконовых материалов, обладает превосходной гидрофобностью и антиадгезионными свойствами и может использоваться в качестве покрытий, красок и т.д. в биомедицинском оборудовании, хирургических инструментах. Силиконовое покрытие на поверхности биомедицинских материалов может образовывать толстый слой оксида кремния, который позволяет контролировать химические свойства поверхности материала для достижения хорошей биосовместимости и противовоспалительных свойств.

3.2 Применение in vivo

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 Применение в крови

Силикон может использоваться в качестве матричного материала для биомедицинских материалов. Силиконовые материалы обладают высокой биосовместимостью и селективностью биопленок, могут стимулировать адгезию и пролиферацию клеток, а также контролировать дифференцировку клеток. В качестве матричного материала силикон может использоваться не только для восстановления костей, но и в качестве биосовместимого материала для кровеносных сосудов, нервов и других важных тканей.

Силиконовые материалы, применяемые в крове, в основном используют мезопористые кремниевые наночастицы в качестве носителя лекарств, помещаемого в организм, которые под действием pH, света, ультразвука или редокс-реакций и других факторов обеспечивают контролируемое высвобождение лекарств, или используются в стимул-чувствительном высвобождении препаратов для терапии опухолей, целевой доставке лекарств и т.д.

Механизм заключается в том, что органические функциональные группы в силиконовых наночастицах могут индуцировать поверхностную полярность, влияя на взаимодействие между частицами носителя и молекулами лекарств, что позволяет достичь стимул-чувствительного высвобождения и высокой нагрузки препаратом.

3.4 Какие меры предосторожности существуют для медицинского силикона?

При использовании in vitro необходимо учитывать, может ли материал вызывать аллергию и повреждение кожи человека, а при контакте с ранами также следует учитывать проницаемость и антибактериальные свойства материала.

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.

Благодаря физиологической инертности и превосходной биосовместимости силиконовые материалы в биомедицинском применении имеют уникальное преимущество, которое сложно заменить; разрабатывается все больше продуктов: от кожных повязок, искусственных суставов, кохлеарных имплантатов до устройств для дренирования гидроцефалии, искусственных сердечных клапанов, катетеров, а также носителей лекарств — силиконовые материалы в разнообразных формах активно охраняют здоровье человека.

4. Как выбрать сырьевые продукты из медицинского силикона?

Порошковая серия XJY-8206 метилвиниловых MQ силиконовых смол

Это твердая порошковая смола, данная смола используется в качестве армирующего наполнителя для силиконовой резины, формующейся методом добавления.

Может использоваться в качестве основного сырья для высокопрозрачного и высокотвердого силикона, обладающего износостойкостью и атмосферостойкостью и т.д., и применяется для улучшения характеристик медицинских устройств.

Кополимер XJY-702 метилгидросилоксана/диметилсилоксана

Данный продукт нетоксичен и без запаха, содержит активные группы, под действием катализаторов может реагировать с двойными связями, радикалами и другими группами и является основным сырьем для производства водорастворимого силиконового масла и других продуктов.

Может использоваться в качестве сшивающего агента для производства жидкой силиконовой резины, формующейся методом добавления, для медицинских устройств.

XJY-711 Гидридозавершенный сополимер метилгидросилоксана/диметилсилоксана

Может использоваться в качестве сшивающего агента для прикладной силиконовой резины и жидкой силиконовой резины.

Используется во многих медицинских устройствах, включая уплотнения для имплантируемых или неимплантируемых устройств, поршни, прокладки и детали электронных устройств (таких как устройства с элюированием лекарств).

XJY-706 1,1,3,3-Тетраметилдисилоксан

Растворяется во многих органических растворителях, таких как ароматические углеводороды/нефтяные углеводороды, и нерастворим в воде; это кремнийорганический промежуточный продукт широкого спектра применения.

Благодаря молекулярной структуре, содержащей активные атомы водорода, может быть синтезирован посредством кремний-водородной реакции присоединения в сополимерных полимерах, и из них могут быть получены фармацевтические промежуточные продукты.

5. Как изготавливаются силиконовые изделия?

С непрерывным развитием применения биомедицинских материалов применение силикона в этой области также постоянно расширяется и углубляется, обладая большим потенциалом развития и хорошими техническими перспективами. Хотя до сих пор существуют некоторые технические трудности и технологические узкие места, эти проблемы могут быть оптимизированы и решены посредством углубленных исследований и технологических инноваций, тем самым способствуя более широкому и глубокому применению силикона в области биомедицинских материалов. Как повысить конкурентоспособность вашей продукции?

XJY Силиконы является одним из ведущих силиконовая смола MQ и Силикон VMQ производители в Китае, обладающие более чем 30-летним опытом НИОКР и производства, методами и опытом в силиконовой отрасли, а также более чем 15 связанными патентами и технической поддержкой. Наши продукты из силиконового сырья может удовлетворить потребности медицинская отрасль и поддерживать предоставление разнообразных индивидуальных решений.