隨著這幾年國內(nèi)醫(yī)療涂層技術(shù)的發(fā)展,除了早期應(yīng)用較廣的Parylene涂層技術(shù)外,國內(nèi)也出現(xiàn)了幾家專門進(jìn)行醫(yī)療器械表面涂敷的技術(shù)公司,以及專門從事表面涂覆和檢測(cè)設(shè)備研發(fā)的公司雷創(chuàng)高效等,這一涂層技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于神內(nèi),心內(nèi),泌尿等領(lǐng)域的導(dǎo)管、導(dǎo)絲、球囊等臨床產(chǎn)品上。涂層結(jié)合力除了受涂層與基底化學(xué)組成影響外,在醫(yī)療器械的壽命周期內(nèi)器械所經(jīng)受的化學(xué)、環(huán)境以及機(jī)械應(yīng)力同樣會(huì)影響結(jié)合力。因此,首先要考慮器械表面涂層使用過程中會(huì)不會(huì)與組織或其他器械之間發(fā)生摩擦行為,以及摩擦的程度。高分子生物涂層的研究為生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域提供了新的思路和方法。浙江醫(yī)療器械涂層耐久性

對(duì)于植入人體的導(dǎo)管和支架等醫(yī)療設(shè)備而言,表面起潤(rùn)滑作用的親水涂層能夠使其在進(jìn)入人體時(shí)降低患者的不適感,減輕疼痛和對(duì)組織的損傷。FDA對(duì)醫(yī)用親水涂層的功能介紹是:“血管內(nèi)導(dǎo)管、導(dǎo)絲、球囊導(dǎo)管、輸送護(hù)套和植入物輸送系統(tǒng)等醫(yī)療器械通常用于腦血管、心血管和外周血管系統(tǒng)的微創(chuàng)診斷和治療過程,這些器械表面通常具有親水涂層(例如,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚四氟乙烯、硅膠)以減少設(shè)備與人體組織之間的摩擦。這些涂層可以為醫(yī)生提供更大的可操作性,并可能減少對(duì)患者血管的創(chuàng)傷?!睆V東磷酸膽堿涂層性能特點(diǎn)高分子生物涂層的研究和應(yīng)用具有廣闊的前景,可以為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供新的解決方案。

親水性涂層具有親和水的特性,從化學(xué)角度來說,這意味著涂層會(huì)參與到器械環(huán)境中與水之間的動(dòng)態(tài)氫鍵過程。親水涂層能夠均勻潤(rùn)濕的能力是其另外一項(xiàng)重要特性。具有光學(xué)透明材料作為透鏡或者觀察窗口,這種透明材料在使用過程中會(huì)起霧,以至影響有效觀察。而使用親水涂層則可以使環(huán)境中的液滴在透鏡表面均勻鋪開,形成像透鏡一樣的均勻水層。比如血糖儀在使用的過程中,通常需要一種帶有涂層的薄膜附件,在插入讀數(shù)儀之前需要血液在薄膜表面均勻鋪開,而親水涂層就可以讓溶液樣品在薄膜表面均勻鋪展開。
醫(yī)療器械制作所用的材料種類和其中的添加劑對(duì)表面涂層的附著性能及耐久性有十分重要的影響。即使是同一種材料,因?yàn)椴煌a(chǎn)廠家所用添加劑、加工環(huán)境以及后處理方法不同,表面涂層的附著性能會(huì)大相徑庭?;诓牧戏N類的不同,很難建立通用的方法來控制涂層的附著性能。涂層供應(yīng)商會(huì)根據(jù)涂層材料的性能有相應(yīng)推薦使用的基材,或稍加處理即可使用的基材,或者無法使用的基材建議。有一個(gè)通用的規(guī)則,即基材表面若含有(或經(jīng)過特殊處理后含有)諸如羥基、氨基等極性基團(tuán),則涂層的附著力一般不會(huì)太差。通常涂層與基底間形成共價(jià)鍵結(jié)合被被認(rèn)為是期望的結(jié)果,往往實(shí)際應(yīng)用中很難形成化學(xué)鍵合,而化學(xué)鍵合也不是良好結(jié)合力的必要條件。事實(shí)上,性能優(yōu)越的腈基丙烯酸乙酯類粘合劑是通過極性作用、氫鍵等分子間作用力以及機(jī)械作用實(shí)現(xiàn)良好的結(jié)合力。一些特定的基底-涂層方案必須具體分析,確定何種表面處理方法能夠滿足實(shí)際應(yīng)用需求。通過優(yōu)化高分子生物涂層的制備工藝,可以實(shí)現(xiàn)其性能的提升和成本的降低。

在海洋工業(yè)中,耐污涂層用于防止海洋生物污損,如藤壺、藻類和細(xì)菌的附著,這些問題會(huì)導(dǎo)致船體表面惡化、增加阻力和燃油消耗。有機(jī)硅基污損脫附型涂層因其低表面能、高彈性和表面光滑等特性,被認(rèn)為是有前景的無毒環(huán)保污損防護(hù)技術(shù)。然而,有機(jī)硅涂層的機(jī)械強(qiáng)度和粘附力通常較低,限制了其應(yīng)用。為了改善這些性能,研究人員通過物理共混或化學(xué)方法引入無機(jī)粒子或功能性基團(tuán),以提高涂層的力學(xué)性能和粘附力。此外,通過引入兩親性添加劑或防污劑,可以提高涂層的靜態(tài)防污能力??偟膩碚f,耐污涂層的研究和應(yīng)用正在不斷進(jìn)展,旨在開發(fā)出更環(huán)保、高效和耐用的涂層技術(shù),以滿足不同行業(yè)的需求。隨著新材料和技術(shù)的發(fā)展,未來可能會(huì)有更多的創(chuàng)新涂層解決方案來提高設(shè)備的性能和安全性。高分子生物涂層的研究涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,為交叉學(xué)科的發(fā)展提供了契機(jī)。磷酸膽堿涂層案例
這種涂層可以通過控制材料的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)特定的生物功能。浙江醫(yī)療器械涂層耐久性
抗蛋白涂層在醫(yī)療器械中主要用來減少血液成分如蛋白質(zhì)和血小板在器械表面的吸附,從而降低血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)。這些涂層的應(yīng)用可以提高器械的生物相容性,減少患者對(duì)全身抗凝藥物的需求。親水性涂層:這類涂層通過吸收水分形成水合層,減少蛋白質(zhì)和細(xì)胞的吸附。例如,聚乙二醇(PEG)是一種常用的親水性涂層材料,它通過共價(jià)連接到表面形成聚合物刷,從而提供抗蛋白特性。抗jun性涂層:除了抗jun功能外,某些抗jun涂層也具有抗蛋白特性。例如,季銨鹽(QAS)不僅能殺滅細(xì)菌,還能減少蛋白質(zhì)在表面的吸附。抗黏附性涂層:這類涂層通過改變表面特性來減少細(xì)菌和蛋白質(zhì)的黏附。例如,通過紫外光照射處理的鈦植入體可以提高其骨傳導(dǎo)能力和抗jun性能。浙江醫(yī)療器械涂層耐久性