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聚合物植入物提供了金属轻质替代品。材料选择在制造业的重要性怎么强调也不为过──特别是在医疗制造业。安全性、有效性和舒适性都依赖正确的材料，随着材料选择的增多，找到最佳材料变得更具挑战性。这种扩展大部分涉及聚合物，聚合物的强度、复杂程度和其他特性不断提高，使其成为医疗植入物的绝佳选择。
聚合物与金属
医疗植入物是特种化学品公司Syensqo的专业领域之一，该公司于2023年从化学解决方案提供商Solvay分拆出来。为医疗设备和设备开发先进的聚合物。虽然不锈钢和钛等金属一直是医疗植入物的可靠选择，但聚合物最近提供了具有多种优势的替代品。
Syensqo医疗全球营销经理Natalie Dragunat说：“聚合物材料通过持续刺激骨组织周围的正常压力，有助于最大限度地减少骨密度降低。它们比金属更容易与人体融合。金属植入物有时会造成应力屏蔽，即金属植入物本身的存在会导致身体该部位的机械负荷发生变化，由金属植入物承受负荷，而不是将负荷更自然地分布到周围的骨骼上。”
聚合物还具有射线可穿透的特性，这意味着它们在X光、MRI和CT扫描中是透明的，使医疗专业人员能够更好地观察患者体内发生的情况。此外，它们通常比金属更容易加工，注塑成型为大批量生产提供了优势。较小体积的零件被挤压成棒状，然后进行机械加工。
Syensqo也一直致力于3D打印聚醚醚酮(PEEK)的开发与应用。PEEK因其强度可与铝和不锈钢等金属相媲美，在制造业引起轰动；其耐热性和生物兼容性，对医疗植入物制造商具有吸引力。PEEK因其强度而特别适合承重应用，因此它成为膝盖、脊椎、臀部和肩部骨科植入物的热门选择。3D打印材料具有很高的经济性和效率，因此Syensqo正在推行3D打印可植入PEEK材料的技术。该公司已经在其Ketaspire品牌PEEK和Radel品牌PPSU中发布了医疗级3D打印长丝。
对于非承重应用，包括心血管和神经血管通路端口，Dragunat建议使用柔性、轻质材料，例如可植入聚砜(PSU)和聚苯砜(PPSU)。它们还具有透明的额外优势以及良好的电绝缘性能——使其成为电线涂层的热门选择。Syensqo目前是植入级PSU和PPSU的唯一供货商。
聚合物制造有其自身的挑战——例如，在需要尖角的部件方面，它无法与金属竞争。虽然聚合物是其业务的核心，但Syensqo并没有忽视金属的优势。混合手术器械将金属的强度和锋利度与聚合物的轻盈、人体工学特征结合在一起，颇受欢迎。Syensqo为原始设备制造商(OEM)设计工程师提供计算机辅助工程和模具流动分析等模拟服务，以通过选择最佳制造方法和材料来评估和优化零件性能。
应对监管和可持续性挑战
模拟只是Syensqo为其客户提供的一种指导。
Dragunat表示：“我们拥有庞大的耐化学性数据库和许多其他数据点，我们使用这些数据点来帮助这些OEM的设计工程师设计他们的零件，然后我们为我们的客户提供强有力的监管支持。我们与欧洲和亚洲的监管机构在世界各地开展合作，为OEM提供向这些机构提交文件并获得设备批准所需的文件支持。”
Syensqo一直在为其产品目录开发新材料，目前其产品目录包含170多个材料品牌。
“我们一直在探索其他材料，”Dragunat说，“由于我们服务于如此多的行业，我们经常探索将我们的材料从一个行业转化到另一个行业的可能性。我们始终选择最有前景的技术来帮助我们的客户实现他们的目标，但我们也真正意识到推出新医疗级产品的挑战和难度。因此，我们总是花时间全面审查我们正在制作或发布的任何材料。”
对于医疗植入物，Syensqo提供一系列名为Solviva Biomaterials的材料，其中包括Eviva PSU、Veriva PPSU和Zeniva PEEK。
虽然Syensqo从技术上来说是一家新公司，但其以Solvay品牌开发的材料已经存在了几十年。近35年来，其Radel PPSU已应用于多个领域，除医疗外，还包括食品、飞机和管道系统。2023年，索尔维推出了Radel和Udel的质量平衡版本。质量平衡是指与追踪和追溯产品和材料中的可再生循环原料有关的全球公认的行业标准。可持续发展是Syensqo的首要任务，目标是到2040年实现碳中和，并积极开发一系列可持续产品以满足客户需求。
Syensqo除了开发热塑性复合材料外，还专注于氢能、电池材料以及可再生材料和生物技术领域。对于该公司以及医疗制造业的其他参与者来说，现在是一个令人兴奋的时刻。尽管医疗领域新材料和新设备的审批过程通常很缓慢，但聚合物开发的新机会正在迅速扩大——这些机会带来了拯救生命的技术的潜力。
资料引用来源: [Today’s Medical Developments]
https://www.todaysmedicaldevelopments.com/article/medical-manufacturing-opportunities-expand-with-the-growth-of-polymers/
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