时隔6年之后，NPE 2024在5月于美国奥兰多终于再度举行。与CHINAPLAS和K展最大的不同就是现场举办超过200多场技术研讨会。这些研讨会从行业不同视角，探讨塑料技术发展的热点、应用市场的走向等。特别值得关注的是，谈到行业的未来发展趋势，数字化、智能化对行业产业链的影响成为不同专家的共识。
数字化、智能化技术在医疗领域的应用，从上游行业而言，表现为医疗产品的设计与材料选择的新特点。以下结合数字化与智能化在医疗行业的几个应用介绍这一趋势对医用高分子材料行业的影响。
弹性体受关注度高
数字化、智能化在医疗行业的一个显著应用特征，便是可穿戴医疗产品的广泛应用，而很多可穿戴产品的典型特点是需要与人体皮肤接触贴合使用。
近年来行业高关注度的产品技术之一是可穿戴智能贴片。这一创新产品为医疗诊断提供了广泛的可能性，其应用趋势包括更强大的功能、更高的舒适度，以及电子贴片的持续小型化。顺应这些趋势，科思创与德国薄膜传感器、执行器和发射器的开发和生产专家accensors 合作，开发了一个专注于电子产品持久性的解决方案。科思创用于粘合剂和泡沫的 Baymedix?誖和 Platilon?誖热塑性聚氨酯 (TPU) 薄膜使这一方案成为可能。
人体贴合产品期待的性能特点是粘得牢又易于撕开，并且撕开时不对皮肤造成明显的撕扯痛感。瓦克化学利用有机硅开发的产品成功实现了上述目标。
Theranica 公司研制成功一款无线神经调节可穿戴产品，可在不使用药物的情况下对偏头痛进行紧急治疗。其电子外壳采用医用级热塑性弹性体复合材料，是由凯柏胶宝提供的定制颜色热塑宝 M。
以上几个可穿戴产品的应用实例，与人体接触的材料TPU、硅胶、热塑性弹性体等，它们有一个共同特点：都是弹性体。热塑性弹性体（包括TPU和其他TPE）和硅胶都是近年来医疗行业应用的热点材料，具有优异的加工性能，令人舒适的柔软触感，已经成为数字化、智能化时代与人体皮肤接触的高关注材料。根据具体的应用环境，软质PVC、弹性体海绵、橡胶、水凝胶等也是皮肤接触常用的材料。需要注意的是，由于不同个体存在体质差异，皮肤接触材料的人体敏感性是可穿戴产品在舒适性之外需要考虑的一大因素。例如，有研究表明，很多白皮肤人群会对乳胶过敏，这类可穿戴产品应选择不含乳胶的弹性体材料。对于长时间佩戴的器械产品，还需要考虑可能带来的皮肤压伤问题。2020年新冠疫情之初，医护人员在传染病房的压伤感染，让我们感受至深！医疗器械的防压伤问题，是医疗行业长期努力致力于解决的顽疾。传统的解决方案主要为水凝胶贴敷，但由于使用不方便，容易滑移，常常不能有效防止压伤。近年来有器械厂家开始开发出智能监控并按需调整易压伤部位的支撑等防压伤技术。石地医疗在新冠疫情期间，开发出基于PVC浸塑成型的超薄柔性气垫防压伤技术。该防压伤气垫技术还可用于开发新型运动防护眼镜、泳镜、防护头盔、VR-AR眼镜等。
各种功能高分子材料发展的新机遇
数字化、智能化设备使医疗行业从传统的药物治疗为主转向预防为主。这包括用于记录和监控一些健康关键指标，无论人们是工作、居家或驾驶过程中都可检测。这些技术基于可接受的、极小的传感器、电源供应及通讯技术，还包括从大量数据中提取出隐藏信息以改进数据采集，云服务则帮助实现随时随地的数据提取。微型传感器常采用有机硅、聚氨酯、聚酰胺或织物制造的柔软可伸展的基材。设备也可以整体隐身于智能织物之中，实现不同参数监控。
Molex旗下子公司Phillips-Medisize与芬兰创新医疗科技公司GlucoModicum展开合作，共同设计并成功推出一款专有的非侵入式可穿戴设备。该设备设计附着在患者手臂上，内置了磁流体动力（MHD）技术、超灵敏的生物传感器和先进算法，并连接到智能手机应用程序以进行数据收集和报告，实现了连续血糖监测（CGM）。
由于糖尿病人数量庞大，胰岛素注射笔、便携式胰岛素泵、CGM等都是行业高关注度的医疗器械产品。仅从胰岛素注射笔来看，塞拉尼斯、杜邦、宝理、科思创、巴斯夫、索尔维、凯柏胶宝等，全球大型材料公司几乎都有针对这一市场的应用解决方案。
CGM与定时给药解决方案，可以解决监控、按时给药等问题，同时让糖尿病人的生活更有尊严。正因如此，CGM已经成为近年来市场追逐的热点之一。随着国内几家领先企业完成CGM取证，这一市场变得更加火热。其涉及到的材料种类较多，包括金属微针、保护壳体PC、弹性体密封等。对于非接触式产品而言，微型传感器及其相应的电子技术、电子与材料结合技术，以及必要的电磁屏蔽防干扰技术等，对材料的电性能等提出了新的要求。
当然，血糖检测并不是唯一的高关注市场。糖尿病相关的监控可以说是慢性病数字化、智能化关注的典型市场，心脏病则是急性病监控的高关注领域。
心脏系统疾病往往发病突然，一旦发现或救治不及时常常可能导致患者失去生命。现有的心力衰竭解决方案是植入式的，包括植入式心律转复除颤器(ICD)和远程监测肺动脉压变化的Cardio MEMS。这些方法不仅昂贵（据相关报道，最低花费也要上万美元），而且有手术风险。全球最大的医疗器械展览会Medica官网的一篇专家采访介绍了一种基于传感器技术集成到可穿戴腰带的无创解决方案。可穿戴腰带嵌入了多个传感器，每个传感器测量一个与心力衰竭相关的参数。与现有的解决方案相比，它价格显著降低，成本仅几百美元。
在医疗行业，越来越多的厂家开始通过把传感器引入手术器械以实现产品的升级换代。这些功能包括手术过程的温度监控、血压监控、pH值监控等。为了实现最小的体积、最小的空间占用，各种功能高分子材料将在其中发挥重要的作用，如导电材料、磁性材料、形状记忆材料、温控变色材料、LDS材料、超柔软材料、硬度可变材料和可降解可吸收材料（主要针对可植入类或即抛型产品应用）等。此外，微型传感器的应用除了需要与人体接触之外，其与相关智能化设备结构件的结合方式也是需要考虑的因素。
水凝胶，值得关注的医用材料之一
水凝胶是一种由亲水性聚合物构成的三维网状结构材料，不仅能吸收和保持大量水分，还能作为药物递送的有效载体。优异的生物相容性、可调节的机械性能及粘弹性，使得水凝胶在医用领域应用前景广阔。数字化、智能化时代，对于各种接触敏感的植入类应用，如眼科等，水凝胶是最适合的材料。
例如隐形眼镜主要为两种材质，一是水凝胶，另一种是硅水凝胶。水凝胶的优点在于镜片柔软、富有弹性、湿润度高，但这类材质的隐形眼镜透氧率偏低，眼睛容易发干。硅水凝胶的优点是透氧性好，蛋白质沉积比较少，镜片不易缺水，但是由于加入了硅的成分，镜片会比较硬。隐形眼镜的最大问题之一是，由于眨眼减少和水分蒸发增加，可能引起“干眼症”。
日本东北大学的研究人员开发了一种新型智能隐形眼镜，可以防止眼睛干涩。该新型眼镜采用了自润湿系统，即使用一种新颖的机制在隐形眼镜和眼睛之间保持一层流体。该系统使用电渗流（EOF），通过在带电表面上施加电压促使液体流动。在这种情况下，施加到水凝胶的电流会导致液体从下眼睑后面的患者临时泪液储存器向上流到眼表。
本研究的原始论文对材料测试给出了非常详细的介绍。其主要基础材料为水凝胶，在此基础上又添加了各种不同组分进行测试。
实际上，除眼科之外，水凝胶在医疗领域还有其他大量应用。水凝胶不但广泛应用于伤口护理、退烧、蓄热蓄冷等，而且被应用于药物递送、心衰治疗、放疗防护和神经修复等领域，在微针以及各种缓释类等场景也有应用。
因此，水凝胶是非常值得关注的医用高分子材料之一。未来随着数字化、智能化技术的发展，水凝胶与其他材料技术结合将在医疗行业发挥更大作用。
3D-MID材料市场发展的机遇已经来临
可穿戴产品要实现定量、定时、可控性的监控或给药，电是离不开的重要因素。在智能化、数字化时代，信号的检测、接收、传输、动作的执行都离不开电。如何在有限的空间里实现有效的电路控制与传输，柔性电子、印刷电子、3D-MID等尽可能少利用空间的技术大有可为。基于3D-MID的电子技术，无论从成本还是应用便利性、使用稳定性方面，都优于贴片式柔性电子和印刷电子。
3D-MID是在一种新型的塑料件上利用激光镭射技术直接三维打印电路板的技术，显而易见，因不再需要传统的电路板，其路设计更加灵活。同时，零件的组装也更方便，并且最重要的是可以使产品的体积显著缩小。
3D-MID技术经过超过40年的发展，已经应用于血糖仪、家用医疗监测、血氧饱和度传感器、助听器、眼压检测等。近年来，随着数字化、智能化技术的发展，家庭健康监测、可穿戴医疗已经成为公众接受日益普遍的理念。市场规模与产品规模的数量级大幅提升。近年来，国内外已有多家公司开发成功或正在开发胶囊内镜、肠道机器人等，其内置的照相机或录像机及传输装置，就采用了3D-MID技术制造的天线结构及复杂的激光结构。照相机置于胶囊内，使用射频传输技术无线传输动态、精密的图像数据。
传统的电路板是很多产品小型化的最大障碍。3D-MID技术将电子电路直接集成到模塑塑料外壳中，使医疗产品摆脱传统PCB电路板的设计限制，创建更小更轻的设备，提高患者的舒适度，也更方便医生操作。Cicor开发的可植入眼压传感器用于青光眼病人的连续眼压检测，还可与人工晶体配合用于治疗白内障，所采用的材料为柔性、聚酰胺基薄膜。这样的应用是传统的电路板是无法想象的。
早在十多年前，国内已有几十家企业如金发、中塑等开发出LDS材料，但是早期的应用推动较慢。近年来，随着相关应用迅速发展，更多企业进入这一领域。例如，无锡赢同已经开发出全系列的LDS材料，并可根据客户需求定制白色及彩色LDS系列产品。近年3D-MID技术应用市场逐渐拓展，在汽车、通讯、医疗、可穿戴产品等领域的应用越来越多。可见，数字化、智能化技术对于产品舒适性、微型化的追求，正是LDS或者3D-MID材料供应商进入医疗市场的最佳时机。
数字化、智能化技术的发展，使得传统必须通过植入、注射、抽取等方式的医疗手段，可以不再需要手术，只需通过皮肤接触、信号传输等，实现真正意义上的即时监控与移动医疗。这些，对于各种急性病、慢性病患者而言意义尤其重大。需要关注的一点，由于可穿戴设备面对的群体量大面广，小型设备易于丢失，或丢失后不方便查找，优异的性能加低廉的成本，也是材料选择时需要考虑的重要因素。
