以下是等離子表面處理設(shè)備在醫(yī)療器械制造中的一些應(yīng)用案例:
植入物表面處理
鈦合金人工關(guān)節(jié)、脊柱固定器:通過真空等離子清洗,一方面可清除加工殘留的油脂、金屬碎屑等污染物,使污染物濃度低于 0.1ng/cm2;另一方面能在表面生成羥基磷灰石活性層,促進(jìn)骨細(xì)胞附著。經(jīng)氧氣等離子處理后,鈦合金表面接觸角從 85° 降至 10° 以下,骨整合速度提升 40%。
心臟支架、人工瓣膜:利用真空等離子清洗機(jī),采用氬氣 / 氨氣混合等離子體活化金屬表面,能使肝素等生物活性物質(zhì)的結(jié)合強(qiáng)度提升至 28±3MPa(ASTM F1044 標(biāo)準(zhǔn)),同時避免高溫對聚合物基材的損傷,有助于構(gòu)建抗凝血涂層。
醫(yī)用耗材改性
細(xì)胞培養(yǎng)皿、酶標(biāo)板:材質(zhì)一般為聚苯乙烯(PS),經(jīng)等離子表面處理后,可活化表面,接枝引入羥基、羧基、氨基、環(huán)氧基等活性官能團(tuán),便于酶的固定,延長表面親水性保持時間,使細(xì)胞反應(yīng)速度更快、混合度更高。例如普樂斯等離子機(jī)可實(shí)現(xiàn) PS 等材質(zhì)的細(xì)胞培養(yǎng)耗材表面水接觸角 WCA<10° 的親水特性。
醫(yī)用導(dǎo)管:如含有 PP(聚丙烯)材質(zhì)的微導(dǎo)管,經(jīng)等離子處理可解決表面能低、涂覆蛋白質(zhì)時附著力欠佳的問題。醫(yī)用輸液導(dǎo)管、引流管、導(dǎo)尿管等,原材料多為硅膠、乳膠、PVC 等,在進(jìn)行粘接或制作蛋白涂層前,通常借助等離子體進(jìn)行預(yù)處理,以提高表面親水性。
微流控芯片加工
在 PDMS 芯片鍵合工藝中,真空等離子處理可使鍵合強(qiáng)度達(dá)到 0.45N/mm,且通道密封性優(yōu)于傳統(tǒng)化學(xué)處理。關(guān)鍵在于將表面能提升至 72mN/m 以上,并形成 5-10nm 深度的交聯(lián)層,有助于提高微流控芯片的性能和可靠性。