Medicinski silikoni: Kako izbira pravega silikona vpliva na naprave, ki izločajo zdravila 

<!–

->

Največja prednost medicinskega silikona je njegova vsestranskost. Uporabljajo se v implantiranih medicinskih napravah, ortotiki, protetiki, diagnostiki ter oskrbi zob in ran, če naštejemo le nekatere, uporabe so neskončne. V nekaterih najnovejših inovacijah se silikon uporablja celo za 3D-tiskanje medicinskih pripomočkov po meri pacientov. 

Razlogi za to priljubljenost so jasni. Silikon medicinske kakovosti je vzdržljiv, stabilen pri ekstremnih temperaturah ter odporen na kemično in toplotno degradacijo. Je tudi hidrofoben, zaradi česar je učinkovit mazljiv premaz in pomaga pri odpornosti proti bakterijam.  

Najpomembneje je, da je dokazano, da je silikon biokompatibilen material in kemično inerten, zaradi česar je varna za uporabo v dolgoročnih vsadkih. Silikon je tudi udoben za bolnike, saj je mehak na dotik, ne glede na to, ali se nanese na ali pod kožo. 

Naprave za izpiranje zdravil 

Naprave, ki izločajo zdravila, so še ena ključna aplikacija, ki ima koristi od lastnosti silikona. Naprave za vsaditev zdravil dovajajo aktivno farmacevtsko učinkovino (API) na območje zdravljenja s podaljšanim sproščanjem skozi čas, s prednostmi, vključno s ciljno dostavo zdravil, zmanjšano sistemsko toksičnostjo, minimalnim odmerjanjem zdravil in odpravljeno odvisnost od bolnikovega sodelovanja.  

Silikon tvori prepustno matrično strukturo, ko se strdi, s čimer ustvari prostor za API-je, kjer lahko prebivajo in prehajajo skozi čas. Obstajajo trije osnovni načini interakcije silikona z API-jem v napravi za vsaditev: mešanje API-ja s surovim silikonom pred strjevanjem (tvorba matrike), utrjevanje silikona v obliko, ki deluje kot rezervoar za API, in impregnacijo API-ja v utrjeno silikonsko komponento s pomočjo topila (drugi način za doseganje matrice).  

Mešanje API-ja v surov silikon ima prednost, da lahko naenkrat pripravimo veliko, homogeno serijo surovine, kar omogoča dosledno proizvodnjo komponent. Uporaba toplote za utrjevanje silikona lahko omeji API, ki se lahko uporablja. Sistem rezervoarja se lahko izogne ​​težavi s toploto, vendar le, če je ciljni API topen.  

Impregnacija se prav tako izogne ​​težavam s toploto, vendar se spet zanaša na to, da je API topen v organskem topilu (kot je toluen ali kloroform). Ta postopek izkorišča prednost nabrekanja silikona v prisotnosti topil, da omogoči vstop API-ju v silikonsko matriko. Nadzor natančnih količin obremenitve API z impregnacijo ni tako natančen kot popolno mešanje v surovino in ta pristop je najbolj primeren za aplikacije, kjer natančne stopnje sproščanja niso kritične. 

Vrste silikona 

Sean McPherson, višji vodja poslovnega razvoja za Elkem Silicones, enega vodilnih, popolnoma integriranih proizvajalcev silikonov na svetu, poudarja, da obstaja več različnih vrst silikona za naprave, ki izločajo zdravila, od katerih ima vsaka svoje prednosti in izzive. 

McPherson pojasnjuje: »Imate gume z večjo konsistenco, imate tekoče silikonske gume in nato lepilne materiale – in obstaja vrsta različnih sistemov strjevanja. Če potrebujete strjevanje pri nižji temperaturi, ker je API zelo občutljiv na temperaturo, je to mogoče.« 

HCR (guma visoke konsistence) 

HCR v napravah za vsaditev zdravil imajo nekatere ugodne fizikalne lastnosti v primerjavi z drugimi vrstami silikona, vključno z natezno trdnostjo, raztezkom in odpornostjo na trganje.  

HCR so najbolj primerni za ekstruzijo zaradi svoje "zelene trdnosti", ki omogoča zadrževanje notranjih lumnov v cevi, medtem ko se za strjevanje materiala uporablja toplota. Njegov neprekinjen proces je primeren za avtomatizirano rezanje in hitro proizvodnjo. Možna je tudi koekstruzija silikonov, napolnjenih z zdravilom, preko različnih podlag, kot so druga jedra ali žice. 

Običajno so ekstrudirane silikonske palice ali profili, napolnjeni z zdravilom, ustvarjeni kot del naprave za vsaditev zdravila. Silikonski ovoji se običajno uporabljajo za pokrivanje zdravilnih jeder z visoko stopnjo obremenitve za ustvarjanje sistemov rezervoarjev, HCR v vsadkih pa je mogoče tudi kalendarirati (za izdelavo folije) in oblikovati s postopki stiskanja ali prenosa. 

Vendar pa morajo biti geometrije oblikovanih HCR delov z manjšo sposobnostjo pretoka preproste, kar lahko vodi do dragih sekundarnih operacij. Za doseganje homogenosti mešanice s praškastim ali tekočim API-jem bo verjetno potrebna masterbatch (izdelana z majhno količino HCR in visoko vsebnostjo zdravila), ki se nato počasi vmeša v glavno serijo HCR. Postopek je lahko dolgotrajen in zahteva temeljito čiščenje, kar poveča stroške.  

LSR (tekoče silikonske gume)  

LSR se večinoma uporabljajo pri brizganju, nekatere aplikacije pa vključujejo stiskanje in prenos. LSR so pogosto popolnoma zmešani z API in jih je mogoče oblikovati v rezervoarje različnih oblik ali strditi in impregnirati z API.  

LSR imajo najširši oblikovalski potencial, z zmožnostjo pretakanja v veliko manjše geometrije kot HCR. Tudi mešanje API-jev v LSR-je je enostavnejše in bolj verjetno je doseganje popolnoma homogenih mešanic. Format API (tekočina, prašek) je tudi potencialno lažje vmešati neposredno v LSR, ne da bi bilo treba ustvariti masterbatch.  

Vendar pa obstajajo izzivi z LSR. Stres postopka brizganja lahko ustvari toploto, ki škoduje učinkovitosti API. Tudi toplota zaradi trenja lahko vpliva na API, kot tudi strjevanje silikona v kalupu. Ta izziv je mogoče ublažiti z optimiziranim sistemom utrjevanja silikona, vendar je to na splošno obsežnejši postopek in ga je zato najbolje prepoznati zgodaj v načrtovanju. 

Lepila 

Lepila so dopolnilni dodatek k napravi za vsaditev zdravila, dodana substratu, kot je termoplast, kovina ali celo drug silikon. Lepila je mogoče nanesti zelo natančno, natančen nadzor lokacije in količine pa zagotavlja, da je pravilna količina API-ja, ki eluira silikon, nameščena točno tam, kjer je potrebna. Vendar pa niso primerni kot samostojne komponente, ki eluirajo zdravilo. 

Poleg tega imajo lepila različne mehanizme strjevanja (na primer kondenzacijsko in adicijsko strjevanje), ki zagotavljajo možnosti zunaj strjevanja s toploto – prednost pri delu z API-ji. Vendar ti mehanizmi strjevanja trajajo dlje, da se strdijo kot nadomestni izdelki, ki temeljijo na toploti, kar zvišuje proizvodne čase in stroške. 

Kateri silikon je pravi za vašo napravo? 

Izbira med HCR, LSR, lepilom ali kakšno spremenjeno različico teh treh mora uravnotežiti dejavnike, kot so fizična zmogljivost, možnost izdelave in združljivost API. 

Kot ugotavlja McPherson: »Če imate zapleteno strukturo, ki jo morate oblikovati, lahko nekaj, kot je LSR, resnično počne vse vrste stvari z načinom, kako teče znotraj kalupa. Naredite lahko nekaj zelo zapletenih ali preveč oblikovanih aplikacij. Uporabite lahko na primer lepilo, ki bi se strdilo skoraj pri sobni temperaturi, in to lahko preprosto uporabite za dodajanje podporne strukture, ko sestavljate svojo napravo. To ima tudi dvojno funkcijo in lahko sčasoma izloči zdravilo. 

"Tam je veliko prilagodljivosti, odvisno od tega, kaj mora naprava ali terapija doseči." 

Če želite izvedeti več, prenesite spodaj. 

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.medicaldevice-network.com/sponsored/medical-grade-silicones-how-choosing-the-right-silicone-impacts-drug-eluting-devices/