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色母在医疗器械领域的应用及要求
2025年16期 发行日期:2025-08-18
作者:■ 厦门石地医疗科技有限公司 陈志光 林云霞

  狭义的色母通常指颜色浓缩母粒,广义的色母同时包括各种着色母粒和功能母粒。根据行业习惯,以下所指的色母同时包括色母粒和功能母粒。色母是把超常量的颜料和/或添加剂均匀载附于树脂之中而制得的聚集体,在塑料加工领域有着广泛的应用。在医疗器械领域,色母同样不可或缺。

色母在医疗器械领域的应用

  1.医疗器械外壳免喷涂方案

  很多大型医疗器械对产品的外观要求非常高,而且需求量大,无法像其他电器类产品做喷涂处理等方案,因此免喷涂方案在这类器械上的应用非常重要。医疗器械还面临一个问题,即最终要对每种原材料、添加剂及生产工艺过程做检测和验证,如果采用喷涂方案需要验证的成分太多,环境及残留检测都非常繁琐,而免喷涂的母粒方案因为添加成分标准化,生产过程就是一个注塑过程,在取证检查上也有绝对的优势。

  2.产品系列标识

  留置针、穿刺针等按照系列分布的产品,通常都会有行业标准规定颜色与针头尺寸的对应关系,既方便目视管理,又可帮助医护人员快速识别针的型号。比如绿色的留置针对应18G的针头,流速在85mL/min,规格为1.31mm×29mm,适用范围为快速、大剂量输液常规手术及输血。

  以颜色标识产品的规格和尺寸等应用在医疗器械行业十分常见。此类产品通常需求量非常大,而单个产品通常又很小,使用喷涂等后处理工艺既不方便,也难以实现所需的制造效率,当然还有医疗器械安全性验证等需考虑的因素。静脉留置针规格型号见图1。

  3.增加材料自身功能

  很多医疗器械产品在使用过程中需要根据其应用场景添加特殊的功能,而这些功能材料本身并不具备,这时就需要带有功能特性的母粒来帮助材料增加这一性能,以下举几个例子来说明这个应用:

  ——口罩熔喷布的驻极母粒

  疫情期间大家大量使用口罩,口罩的功能是阻隔呼吸过程中细菌进入人体。口罩实现这一功能的材料主要是由PP材料经过熔喷拉丝工艺形成的熔喷布,而熔喷布特性中最为关键的是驻极母粒,因其可以让熔喷布长时间保持静电吸附的能力。这样在佩戴过程中除了纤维的直接阻隔之外,每个纤维丝表面还能吸附细菌防止进入呼吸道。

  ——阻隔功能

  血液保存类器械需要阻隔空气中的氧气、二氧化碳、水汽等进入血液包装,通常通过提高产品厚度只能非常有限地提升血液存放的时间,同时往往会带来显著的成本提升。而阻隔类母粒可以提供很好的改善途径,比如阻氧母粒可以通过不同物理或者化学途径来阻隔氧气进入血液中,其在塑料制品中形成一道优异的屏障,捕获氧气分子或者阻隔氧气穿透,进而让血液与空气得到真正有效的隔离。阻隔类不仅仅在血液类制品中有大量需求,在各种药物包装、试剂包装,还有某些产品灭菌后在保质期内防止外界环境影响都有相似的要求。

  ——表面性能改性

  表面性能改性和以上增加材料自身性能有相似之处,又有不同之处。不同之处在于,此类功能母粒重点不在于改变材料本身的特性,而是在材料的表层实现一些性能的改变,如改变材料表面的极性降低其达因值,或者让材料表面由干涩变得超滑等。

  例如气管插管类产品通常需要实现内外表面的超滑涂层。气道类产品是一种常见的医疗器械,在做气管插管类手术时,由于病人处于麻醉状态,体位常常各种各样,另外还有很多气道狭窄的病人,在做插管手术时很容易损伤气道。因此,插管必须要做超滑涂层,这些涂层可以通过表面喷涂,也可以通过添加母粒来改善表面效果。这类改性可大幅减少病人在手术过程中造成二次伤害。

  细胞计数片等医疗器械要求血液在进入检测腔室内时必须迅速流平展开,否则会影响检测结果的准确性。因此,需要改变产品表面极性以降低达因值,减少表面的荷叶效应,此时需加入亲水母粒进行表面性能改性。诸如此类的应用极为广泛。

  ——针对特殊应用的功能实现

  医疗器械具体应用时会涉及多种个性化的功能需求,这些功能的实现通常也是通过添加母粒实现。例如,医疗器械产品在使用过程中可能要求X光可视或X光不可视;有些医疗器械可能需要防止蛋白吸附,有些产品又要求增加产品的蛋白吸附能力;有些产品在使用过程中要求亲水,有些则要求疏水;有些产品要求抗凝血,有些则希望可以实现快速凝血。而抗菌母粒可以让产品自带抗菌功能;激光增色母粒可以让一些需要做标识的产品在激光镭射下增强色彩……类似的需求还有很多。

医疗器械行业对色母的关键性能要求

  1.生物相容性

  生物相容性是医疗器械最基础的要求,所有材料和添加剂都需要满足此要求,只有经过第三方检测并持证的母粒才能用于医疗器械。

  2.耐灭菌性能

  医疗器械有很多不同的灭菌要求,比如湿热灭菌、干热灭菌、环氧乙烷灭菌、辐照灭菌等,用于医疗器械的色母必须要匹配这些要求,否则在灭菌过程可能出现降解、析出等问题,从而影响医疗器械的送检取证。

  3.其他法律法规要求

  除上述两点之外,色母还需满足其他法律法规要求,医疗级别的色母应等同于医疗级材料,需要严格进行材料的甄别和选择。色母作为添加剂有时会被厂家所忽视,但是当前医疗产品的法律法规已经愈发完善,检测手段也日益先进,所有医疗器械从业人员都应规范使用每一种材料和添加剂。

  综上所述,医疗级色母是医疗器械行业不可或缺的一种材料,除给冰冷的医疗器械带来有温度的色彩之外,还增加了许多原材料本身所不具备的性能,使医疗器械的应用更加广阔。功能类母粒也不断地给医疗器械带来创新源泉,让新的应用场景走进临床。相信在未来,色母在医疗器械领域的应用将更加多姿多彩。

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