低温等离子体有望在医疗前沿发挥潜力 | 医疗器械制造展前线报道
2023-02-20
近年来，等离子体技术的使用范围正在不断扩大。在半导体制造、杀菌消毒、医疗前线等诸多领域，利用等离子体特性的应用不断壮大。在医疗器械产品中涉及到了医药、电子、塑料、机械等多个行业，其中低温等离子表面处理工艺的处理作用主要包括刻蚀、沉积、聚合、清洗和消毒等，可以以此对其材料表面实现镀膜、聚合、修饰、改性等作用。医疗器械制造展Medtec China 2023包装和消毒参展企业包括贝里精英包装、安姆科中国、卡尔托利、科佩、奥力拓、香港奥星集团等，他们将在现场带来包括环氧乙烷尾气处理设备、医疗厂房洁净室系统、洁净室规划&设计&施工&管理、灭菌指示剂、Simco 6115型离子风枪、植入材料清洗剂、环氧乙烷灭菌服务、PTFE喷涂、辐照灭菌服务等。
科学与技术
您可能听说过等离子体这个词，但大多数人可能不明就里。等离子体是物质的第四种状态，既非固体，也非液体和气体。它是指电子与原子和离子分离的情况，当对气体施加高能量时，电子会相互混合。等离子体的常见例子包括闪电、极光和蜡烛火焰，据说它构成了宇宙 99.9% 以上的物质。
在我们的日常生活中，等离子体用于荧光灯和霓虹灯管等照明应用，还用于金属加工，例如工厂中的电弧焊。
低温大气压等离子体的发展前景
等离子体技术的进步使得等离子体能够在低温和大气压下稳定地产生，而过去只能在真空或高温等特殊环境中才能产生等离子体。为了区别于传统的高温等离子体，人们称之为低温大气压等离子体（低温等离子体）。
低温等离子体照射材料会产生多种影响。它们可以通过分解有机材料来清洁和消毒物体，通过增加润湿性帮助油墨和涂料均匀地粘附在材料上，或者通过活化表面来增加粘合剂的强度。
由于这些特性，低温等离子体被用于半导体制造和各种其他工业设备中。此外，等离子体技术无需化学物质即可清洁和消毒表面，安全性高，在食品和医疗设备等更广泛领域具有应用潜力。
然而，传统的低温等离子体发生器需要高电压，因此离不开单独的变压器组件和高频发生器，导致设备尺寸大，功耗高。
由于低温等离子体可以处理表面，清洁和消毒对温度敏感或难以用液体清洗的材料，因此被用于制造和医疗领域。
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1、酶标板
酶标板的材质一般为聚苯乙烯（PS），这种材质表面能较低，亲水性很差，在经过低温等离子表面处理之后，能在基体表面引入醛基、氨基、环氧基等活性官能团，提高基体表面的浸润性、表面能，使得酶能够牢牢地固定在载体上面，提高酶的固定性。
2、糖化血红蛋白测试卡
糖化血红蛋白测试卡主要由吸水垫、聚乙烯纤维膜、反射条和PET底板组成，利用在低温等离子表面处理工艺中产生的低温等离子体可以改变聚乙烯纤维膜表面的微观结构，提高其亲水性。
3、导尿管
导尿管一般是以天然橡胶、硅橡胶或聚氯乙烯（PVC）材料制成的，引起材料本身的生物相容性较差，需采用等离子改性，提高基体的浸润性，并在PVC表面涂覆了三氯生和溴硝醇。在改性之后的PVC材料中，已经杀死了其中的细菌及抗细菌的粘附，从而减少材料在使用过程中引起的患者感染情况，提高材料的生物相容性。
4、输液器
输液器在使用过程中有时候会出现拔针时，针座与针管之间由于接合不良导致脱离的现象，为了避免这种医疗事故的发生，对针座进行表面处理是非常必要的。其中针座的孔非常小，用普通方法很难达到效果，而采用低温等离子表面处理技术却非常适合，通过处理过后的表面得到了活化，表面浸润性有着明显提升，同时还会增强与针管之间的粘接强度，确保它们之间不会发生脱离。
5、血液过滤器
血液过滤器的主要作用是使白细胞、部分血小板和血液中的微聚物及细胞代谢碎片滤除，降低非溶血性输血反应的发生。而血液过滤器的滤芯通常会使用聚酯纤维无纺布作滤芯，由于高分子材料本身便具有疏水特性，血液过滤器的内壁和滤芯都需要等离子体的抗血凝处理，以提高其过滤能力、浸润性和使用寿命。
6、心血管支架
医疗器械制造展Medtec China 2023了解到生物材料用于人体必须要具备生物相容性，尤其是与血液相接触的材料如血管内支架一定要具备血液相容性，因此会在支架表面做上药物涂层，利用低温等离子表面处理技术可以改善支架表面的浸润性和涂层与基体间的接合强度，提高支架表面涂层的均匀性和结合强度。
7、人工晶状体
人工晶状体是一种新型软性材料，材料主要由聚丙烯酸酯构成，具有良好的屈光度和柔韧度，表面粘性大，能与后囊膜产生强的粘附力，有效抑制晶状体上皮细胞的迁移和增殖，降低后囊膜浑浊的发生率。但由于聚丙烯酸酯的疏水性极强，容易吸附细胞和细菌等，造成严重的术后炎症反应。而利用低温等离子表面处理技术可对其表面进行修饰，提高聚丙烯酸酯的表面能，改善浸润性。
文章来源：电子发烧友
