医療機器産業に対するフッ素ポリマーの影響

過去 15 年間にわたる医療機器、生物医学、ヘルスケア産業の目覚ましい成長は、フルオロポリマーなどの材料が新しい製品や手順に対するますます困難な需要に応えているにもかかわらず、衰えることなく続いています。

一般に、フッ素ポリマーは、次世代の医薬品や機器の物理的および生体適合性の要件を満たす能力があるため、医療用途において他のプラスチックに取って代わりつつあります。フッ素ポリマーは、このような用途において独自の一連の性能基準を満たします。これらには、生体適合性、潤滑性、滅菌、化学的不活性、広い使用温度範囲、プロセス装置への低結合、抽出物が少ない高純度、誘電特性、USP クラス VI 認定が含まれます。

上記のニーズを満たす利用可能なフルオロポリマーのファミリーには、さまざまな樹脂メーカーの PTFE、FEP、PFA、および PVDF 樹脂のグレードが含まれます。PTFE（ポリマー）は、生体適合性と不活性性により、軟組織置換のインプラントの歴史が確立されています。樹脂メーカーと下流製品メーカーは、それぞれ樹脂の化学的性質と製品の表面構成に適切な変更を加えることで、新たな性能要件に対応し続けています。

ポリマーの生体適合性は、カテーテル、生物封じ込め容器、注射器、縫合糸などの医療機器の主要な要件です。PTFE、FEP、PVDF は十分に確立された生体適合性材料であり、その潤滑性と耐薬品性に​​より、マルチルーメン チューブや低侵襲処置で使用されるその他の製品に最適な材料となっています。たとえば、マルチルーメンのフッ素ポリマー カテーテル チューブを使用すると、外科医は同じカテーテルを使用して複数の処置を実行できます。

フッ素ポリマー、特に PTFE(ポリマー) と PVDF は微多孔膜に広く使用されています。0.01 ～ 10 ミクロンのサイズの細孔を数十億個含む膜は、重要な流体中の粒子や細菌に対するフィルターとして機能します。PTFE と PVDF は、フィルター膜に使用される数少ないポリマーの 1 つです。ポリマー膜の表面は、特定の濾過特性を実現するために修飾することができ、疎水性 (水をはじく) または疎油性 (油、溶媒、低表面張力の液体をはじく) にすることができます。PVDF 膜は、治療用タンパク質やモノクローナル抗体の製造においてウイルス粒子を除去するために、親水性 (水を好む) になるように表面修飾することもできます。PVDF ブロッティングメンブレンは、アミノ酸分析やタンパク質配列決定だけでなく、低バックグラウンドのイムノブロッティング (ウェスタンブロット分析) にも特に適しています。

医療機器と一緒に使用されるポンプ、チューブ、継手などの付属機器は、同様の性能および仕様パラメータを満たさなければなりません。流体と直接接触するアクセサリは、PTFE や PVDF などのフッ素ポリマーで作られています。たとえば、ダイヤフラム ポンプなどの計量ポンプは、化学的に攻撃的な流体の場合、正確で再現性のある流れを実現するために必要です。このため、これらのポンプの構造には PTFE チューブと PVDF チューブの両方が使用されています。

PVDF は、PTFE(ポリマー) よりも使用温度限界が低いものの、比較的高い引張強度と多くの流体に対する優れた耐透過性を備えています。他のフルオロポリマー (約 2.18 g/cc) よりも密度が低い (1.78 g/cc)。他のフルオロポリマーよりも融解温度が低いため、パイプ、チューブ、射出成形部品、フィルムなどの製品に容易に加工できます。優れた寸法安定性と UV 安定性を備えているため、航空宇宙、センサー、バイオテクノロジー、ロボット工学の市場で新たな用途が見出されています。