Logam Paling Penting Untuk Industri Medis
Saat ini, manufaktur kontrak perangkat medis adalah industri yang berkembang pesat. Peralatan medis terbuat dari logam tertentu untuk memastikan bahwa peralatan akan bekerja dengan baik untuk waktu yang lama tanpa risiko korosi atau terpengaruh oleh lingkungan sekitar, karena hal ini dapat mempengaruhi pemulihan pasien.
Jika Anda adalah pengembang produk medis atau peralatan lain yang digunakan di lingkungan perawatan kesehatan, Anda harus memilih bahan pembuatan dengan hati-hati. Umumnya, untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan dan daya tahan tertinggi, logam biasanya lebih dipilih daripada plastik atau bahan lainnya, terutama bila digunakan untuk perkakas yang tahan terhadap tekanan mekanis yang hebat atau sebagai sambungan pengganti.
Selain itu, selain sifat mekanis murni, logam yang digunakan dalam lingkungan medis juga harus memenuhi standar khusus yang tidak dapat dipenuhi oleh sebagian besar produk lainnya. Misalnya, dengan adanya jaringan atau cairan tubuh manusia, mereka mungkin harus tidak beracun. Atau, mereka mungkin harus menolak bahan kimia pembersih, seperti deterjen dan alkohol. Selain tidak beracun, logam yang digunakan untuk implan juga harus non-magnetik dan tidak korosif.
Memahami perbedaan antara bahan-bahan ini dan banyak kemungkinan yang ditawarkan oleh masing-masing logam memberi desainer tingkat kebebasan tertentu dalam memilih grade atau paduan yang sesuai untuk aplikasi. Produsen perangkat medis dan perangkat implan saat ini dapat memilih dari berbagai logam yang efektif.
Pada artikel ini, kita akan mempelajari bahan apa yang cocok untuk pembuatan alat kesehatan. Beberapa logam umum dan paduan logam telah menjadi sangat diperlukan.
Baja Tahan Karat
Saat memberikan instruksi untuk mengintegrasikan bagian logam ke dalam desain perangkat medis, pilihan yang biasa digunakan adalah salah satu dari baja tahan karat seri 300.
Paduan ini sebenarnya tidak korosif. Berbagai permukaan akhir dapat diproduksi, dari reflektif hingga matt; itu memberikan sifat mekanik dan fisik yang sangat baik; dan lebih mudah untuk membentuk atau memproses dingin menjadi bagian yang berbeda.
Paduan baja tahan karat terdiri dari 17% hingga 25% kromium dan 8% hingga 25% nikel. Kehadiran kromium memberikan beberapa ketahanan korosi baja tahan karat dengan membentuk lapisan tipis kromium oksida penelitian, perekat dan tak terlihat pada permukaan paduan.
Stainless steel adalah bahan yang ideal untuk berbagai jenis perangkat medis. Tidak beracun, tidak korosif, tahan lama, dan dapat dipoles hingga permukaan yang sangat halus agar mudah dibersihkan.
Jenis baja tahan karat yang paling umum digunakan untuk implan medis dan tindik badan adalah 316 dan 316L, yang memiliki ketahanan korosi yang tinggi. Hal ini penting karena korosi dalam darah dapat menyebabkan infeksi dan bahkan kematian. Banyak orang juga memiliki reaksi alergi terhadap nikel. Oleh karena itu, dapat menggantikan varietas baja tahan karat nikel rendah.
Sebagian besar alat bedah terbuat dari baja tahan karat 440. Ini tidak tahan korosi seperti 316, tetapi memiliki kandungan karbon yang lebih tinggi, yang berarti dapat diberi perlakuan panas untuk membuat tepi yang sangat tajam untuk alat pemotong.
Ini juga dapat digunakan untuk pinset, pinset, hemostat dan alat bedah lainnya, yang harus tahan lama dan mudah dibersihkan dan didesinfeksi. Selain itu, jaring baja tahan karat terkadang digunakan untuk stent intravaskular.
Titanium
Di antara bahan logam yang umum digunakan, titanium adalah salah satu logam yang paling populer digunakan dalam pembuatan perangkat medis. Selain peralatan medis untuk penggunaan internal, juga digunakan untuk memproduksi peralatan untuk penggunaan eksternal, seperti instrumen bedah, peralatan gigi, dan peralatan ortopedi. Titanium murni adalah yang paling lembam dan paling mahal-biasanya digunakan untuk suku cadang atau suku cadang dengan keandalan ultra-tinggi yang tertinggal pada pasien setelah operasi. Titanium sekarang merupakan pengganti umum untuk baja tahan karat dan dapat digunakan untuk membuat penyangga tulang dan pengganti tulang. Ini kuat dan tahan lama seperti baja tahan karat, pada saat yang sama lebih ringan, dan memiliki biokompatibilitas yang sangat baik. Ini termasuk sendi pengganti, kaleng alat pacu jantung, dan implan logam lainnya.
Ada paduan titanium kelas medis yang khusus digunakan untuk memproduksi perangkat medis. Titanium 6AL4V ELI dan Titanium 6AL4V adalah paduan yang terdiri dari 4% vanadium dan 6% aluminium. Paduan titanium secara harmonis dikombinasikan dengan tubuh manusia, sehingga sangat cocok untuk pembuatan perangkat medis. Tidak mengherankan bahwa paduan titanium juga dapat dibuat menjadi banyak lubang.
Jenis titanium lain yang digunakan dalam perangkat medis termasuk Gr.23 dan Gr.5, yang merupakan nilai khusus yang digunakan oleh produsen perangkat medis tertentu. Ti-6AL-4V ELI dan Ti-6AL-4V umumnya digunakan dalam pembuatan implan gigi dan peralatan gigi, terutama karena ketahanan patahnya yang tinggi.
Tembaga titanium juga tahan terhadap bakteri dan sangat ideal untuk peralatan bedah, karena jika terkena bakteri, tidak perlu khawatir akan kontaminasi, dan dapat digunakan secara aman dengan peralatan yang memancarkan radiasi
Aluminium
Meski jarang bersentuhan langsung dengan bodi, aluminium sangat umum digunakan untuk berbagai jenis peralatan pendukung yang harus ringan, kuat, dan tahan korosi. Contohnya termasuk bingkai tempat tidur, kursi roda, tongkat jalan, stent ortopedi dan stent intravena. Karena aluminium mentah mudah berkarat atau teroksidasi, bagian aluminium biasanya perlu dicat atau dianodisasi untuk meningkatkan daya tahan.
Niobium
Niobium adalah salah satu logam khusus tahan api yang digunakan dalam peralatan medis saat ini. Niobium sangat inert dan biokompatibel. Selain sifat berharga seperti konduktivitas termal yang tinggi dan konduktivitas listrik yang tinggi, sering digunakan untuk membuat bagian-bagian kecil dari alat pacu jantung. Tantalum adalah logam tahan api yang sangat berpori yang mendorong pertumbuhan tulang dan melekat padanya, sehingga tantalum dapat digunakan untuk implan dengan adanya tulang. Bahan ini juga digunakan untuk pita penanda diagnostik. Namun, karena biaya dan kelangkaan elemen tersebut, tantalum sering digunakan sebagai bahan komposit.
Tungsten
Tungsten juga sering menjadi bagian dari peralatan medis, seperti tabung yang digunakan untuk melakukan prosedur laparoskopi dan endoskopi invasif minimal. Selain memberikan kekuatan mekanik, tungsten juga dapat digunakan di mana radiopasitas diperlukan, terutama dalam aplikasi inspeksi fluoresensi, dan kepadatan tungsten lebih besar daripada timbal, dan juga dapat digunakan sebagai pengganti timbal yang tidak berbahaya bagi lingkungan untuk perisai radiasi. bahan.
Nitinol
Nitinol adalah paduan yang terbuat dari kombinasi nikel dan titanium. Logam ini merespon secara reversibel ketika stres diterapkan karena sifat superelastisnya. Memori bentuk adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan kemampuan Nitinol untuk mengalami deformasi pada suhu tertentu, dan kemudian memulihkan bentuk aslinya ketika terkena suhu di atas suhu transformasinya.
Karena kemampuannya untuk menahan regangan besar, Nitinol banyak digunakan sebagai bahan yang ideal untuk desain dan rekayasa peralatan medis. Beberapa alat kesehatan yang dibuat menggunakan logam ini antara lain alat seperti alat biopsi dan alat genggam kecil. Ideal untuk membuat alat medis yang dapat dengan mudah diperluas dan diperluas ke area yang luas.
Karena kinerjanya yang unik dan karakteristiknya yang ringan, Nitinol sangat cocok untuk pembuatan aplikasi biomedis, seperti staples, alat katup jantung, perangkat spacer kompleks, jangkar tulang, perangkat katup jantung, dan berbagai implan.
Ini juga dapat digunakan untuk membuat penanda yang dapat dilokalisasi dan garis diagnostik untuk lokalisasi tumor payudara. Perangkat ini lebih disukai karena kurang invasif dalam diagnosis dan pengobatan kanker payudara.
