Attualità

Materiali polimerici per applicazioni nel medicale

I polimeri ingegneristici offrono alle applicazioni per la salute un insieme di caratteristiche e prestazioni particolarmente favorevole. In questo articolo presentiamo alcuni esempi di utilizzo medicale di gradi di policarbonato, resina acetalica e PEEK.

Le metodiche di cura della salute sono in continua evoluzione; nuovi strumenti meno invasivi, nuovi materiali più “amici” dei tessuti corporei, apparecchi migliori e di uso più facile e sicuro, tanto per citare qualche esempio migliorativo. In ambito medicale i materiali polimerici giocano un ruolo assai importante; ne descriviamo alcuni esempi significativi.

Covestro ha introdotto sul mercato vari nuovi gradi in campo medicale. Tre non caricati: Makrolon® M204 LF, Makrolon® M402 LF e Makrolon® M404 LF. Essi, mantenendo le tipiche qualità base dei PC, precisione dimensionale e resistenza meccanica, aggiungono un ridotto coefficiente di frizione, eliminando la necessità di lubrificazione esterna. Inoltre, sono biocompatibili, in accordo alla norma ISO 10993-1 e sono sterilizzabili in più modalità: autoclave, ossido di etilene, raggi gamma, fascio di elettroni.

In secondo luogo, altri gradi rinforzati con fibra di vetro per quelle applicazioni che richiedono rigidità e tenacità più elevate, come gli strumenti per laparoscopia, Si tratta di: Makrolon® M810 GF, Makrolon® M820 GF and Makrolon® M830 GF.

Infine, sempre restando nel campo dei rinforzati fibravetro, per la produzione di oggetti molto sottili, c’è la serie dei gradi ad alta fluidità di stampaggio: Makrolon® M410 GF, Makrolon® M420 GF e Makrolon® M430 GF. Addizionali vantaggi dei Makrolon sono:

  • Biocompatibilità in according a ISO 10993-1 per applicazioni inferiori a 30 giorni;
  • Superfice lucida, ottenibile con cicli rapidi termici in stampaggio;
  • Migliorata stabilità dimensionale sotto stress rispetto ai gradi non caricati.

Innovazione fondamentale per gli animali domestici ed i loro padroni

I sistemi portabili di somministrazione dei medicinali hanno rivoluzionato in meglio la vita di molti pazienti che hanno potuto godere del fatto di fare a casa propria cure che prevedono somministrazioni regolari di medicinali, anziché dover andare in ospedale. Tale possibilità finora era preclusa per gli animali domestici. Adesso però RxActuator, una società USA di Tucson, Arizona, ha sviluppato la prima pompa portabile per infusione adatta per animali, denominata Mini-Infuser™. Si tratta di una nuova ed unica tecnologia in grado di fornire un flusso di medicinale costante ed affidabile. Mark Banister, fondatore e CEO di RxActuator ha inventato un polimero che può fornire un livello di espansione mai prima ottenuto, generando così una notevole forza. Tale invenzione – più efficace ed economico delle pompe da infusione tradizionali – è la base della pompa del Mini-Infuser™. L’apparecchio ha un’ampia capacità di somministrazione di medicinali per animali. L’uso è concesso solo per animali, sotto la prescrizione di Veterinari iscritti all’Albo; l’uso per umani è proibito dalle leggi federali USA.

La definizione completa dell’apparecchio è: Mini-Infuser™ Subcutaneous Constant Rate Infusion (SQ-CRI); e rappresenta il primo caso al mondo di successo per un sistema portabile di somministrazione medicinali per piccoli animali; il suo successo dipende principalmente dal fatto che non sono presenti lunghi tubicini di infusione, che sono facilmente causa di intralcio e disconnessione di funzionamento. Inoltre, non è più necessaria la presenza di personale dedicato. Altri vantaggi sono rappresentati da:

  • ridotto rischio di errori di dosaggio;
  • mantenimento della mobilità degli animali durante il trattamento;
  • assenza di elettronica.

Ma il vantaggio fondamentale è la possibilità per il proprietario, di tenere a casa i propri amici a quattro zampe.

Il Mini-Infuser fa uso del Bayblend® T85 XF PC+ABS, bianco di Covestro per l’involucro. In aggiunta, il Makrolon® Rx1805, trasparente, colorato in blu, per scritte e altri particolari. Covestro sostiene che questi policarbonati sono di facile stampabilità e offrono buona resistenza sia ai prodotti chimici che agli urti, attributi importanti per questa applicazione, tanto da essere stati approvati in pieno dai responsabili di mercato di RxActuator.

Marcabilità laser

Nell’industria alimentare e farmaceutica, l’identificazione di componenti con l’ausilio di laser per marcatura UV è in molti casi una pratica necessaria e ben consolidata. Per rispondere a tale esigenza, Ensinger ha ora ampliato la propria gamma di semilavorati plastici per tali settori con materiali marcabili con laser. Il nuovo Tecaform AH LM, una resina acetalica copolimero (POM-C) appositamente modificata, consente una marcatura laser dei componenti tecnici con ottimo contrasto, soddisfacendo anche i severi requisiti normativi del settore alimentare e farmaceutico (FDA, Reg. UE 10/2011).

La marcatura laser è tra i sistemi di etichettatura più affidabili in quanto risulta permanente, a prova di contraffazione e chiaramente leggibile. A differenza delle superfici incise, i componenti marcati laser sono facili da pulire e, contrariamente alle marcature ad inchiostro che possono consumarsi durante il ciclo di vita del componente, non vi è alcun rischio di contaminazione del prodotto alimentare o farmaceutico. Dati personalizzati come testi, numeri, simboli grafici e codici che facilitano la tracciabilità possono essere facilmente impressi sul materiale, disponibile nelle colorazioni chiare bianco e grigio, impiegando processi automatizzati. Grazie all’elevato contrasto, sono inoltre possibili marcature facilmente leggibili anche con caratteri molto piccoli, inferiori a 1 mm. Il nuovo POM marcabile laser, Tecaform AH LM white è disponibile in lastre (formato 620 x 3000 mm, spessori 20, 40 e 60 mm) e barre tonde (lunghezza 3 m, diametri 40 e 60 mm). La variante Tecaform AH LM grey è prodotta da Ensinger su richiesta. Le caratteristiche meccaniche e la lavorabilità sono simili a quelle ben note del Tecaform AH natural.

Al congresso della European Association of Osseointegration, che si è tenuto a Vienna nel febbraio 2019, i clinici dentisti della The Malo Clinic (Lisbona) hanno riportato risultati positivi sull’utilizzo di Juvora™, una soluzione a base del polimero PEEK, in sostituzione di materiali tradizionali come metallo e ceramica. Si tratta di uno studio condotto nell’arco di due anni di follow-up su ricostruzioni dentali implementate secondo il concetto clinico All-on-4® *, che utilizza un impianto ad arco completo Juvora a supporto di protesi su un totale di 37 pazienti di circa sessant’anni, edentuli. Al secondo anno di follow-up, le indicazioni sono positive. L’utilizzo delle protesi Juvora ha infatti prodotto i seguenti risultati:

  • diminuzione delle complicazioni meccaniche e biologiche, rispetto ai metalli,
  • maggiore percentuale di sopravivenza protesica e dell’impianto,
  • minore perdita marginale ossea,
  • infiammazione inferiore rispetto agli impianti metallici.

Anche le valutazioni da parte dei pazienti stessi sono state molto positive.

Il protocollo Malo Clinic prevede la produzione di una struttura di fissaggio a vite realizzata da un disco dentale Juvora, seguendo un processo CAD/CAM per adattarlo a monconi multiunità. L’utilizzo del PEEK per la procedura All-on-4 ha significato un importante miglioramento nella qualità di vita dei pazienti edentuli. I dischi dentali Juvora sono completamente realizzati con il polimero impiantabile PEEK-Optima™ prodotto dalla Invibio Biomaterial Solutions. Questo PEEK possiede svariate e importanti proprietà: biocompatibilità, biostabilità e compatibilità con la diagnostica medica per immagini, configurando nell’insieme un potenziale assai favorevole per la sostituzione dei metalli nelle protesi dentali. Inoltre, il PEEK fornisce una superiore stabilità chimica, buon comportamento meccanico, assorbimento degli urti e resistenza all’usura.

Imballaggio di prodotti per il medicale

L’imballaggio nel settore farmaceutico/medicale ha esigenze complesse. Il modo in cui i prodotti medicali sono mantenuti è di vitale importanza. Non è infatti un’esagerazione dire che si tratti di vita o di morte. Qualsiasi presidio medico, dal semplice ago di una siringa al pacemaker e altri dispositivi che entrano in contatto con il corpo umano devono essere protetti da eventuali contaminanti, inclusi batteri presenti in modo indifferenziato nell’ambiente ospedaliero, che potrebbero causare letali conseguenze per la salute del paziente. Lanxess è presente in tale ambito con il Pocan®, marchio registrato per tutti i materiali a base di PBT (polibutilentereftalato) che assicura assoluta sterilizzazione e sicurezza per le siringhe monouso. Il Pocan rappresenta un’ottima scelta per questa applicazione in quanto possiede un ottimale bilancio di caratteristiche: alta rigidità; buona resistenza all’urto, allo stress cracking e all’abrasione; alta resistenza chimica, termica e di isolamento elettrico; buona processabilità, e facile sterizzabilità.

I guanti in lattice monouso sono prodotti con lattice proveniente dall’albero della gomma (Hevea Brasiliensis), il materiale naturale più elastico che si conosca. Per tale ragione è il miglior materiale per la produzione di guanti che vantano maggiore resistenza a perforazioni e strappi. Sono preferiti da chi lavora a contatto con materiale biologico grazie al fatto che garantiscono maggiore controllo del livello dei microfori e un livello di impermeabilità superiore ad altri guanti monouso presenti sul mercato. Sono indispensabili in ambiente ospedaliero in questi tempi di Covid 19, per evitare la contaminazione. Per ottenere la performance ottimale, è necessario che la gomma naturale grezza contenuta nel lattice venga reticolata; la scelta degli additivi è fondamentale per ottenere tali performance. Lanxess è presente in questo ambito con Zinkoxyd Aktiv® un attivatore di reticolazione particolarmente efficace, a causa di una granulometria estremamente fine. Il suo uso garantisce elevata resistenza ai manufatti che durante l’uso subiscono deformazioni dinamiche, come è il caso dei guanti.

Un letto comodo è fondamentale per la qualità della vita di chi è costretto a riposo a causa di una patologia. Anche particolari di minore importanza possono giocare un ruolo per garantire il comfort dei pazienti. Tra questi ci sono considerare le ruote, perché a volte i degenti devono essere trasferiti per poter usufruire delle cure opportune; una mobilità silenziosa e senza bruschi scossoni sono garantite da ruote dotate di battistrada in elastomeri poliuretanici. Inoltre, tale materiale offre un’elevatissima resistenza all’abrasione e all’urto. Lanxess è presente in tale ambito con la serie degli Adiprene®.

a cura di Gabriele Modini

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