อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือแพทย์หรืองานวิจัยที่เกี่ยวกับด้านชีววิทยาและการแพทย์นั้นมีการเติบโตขึ้นในทุกๆวัน เพื่อตอบสนองการรักษาด้วยวิทยาการใหม่ ๆ ทางการแพทย์ เช่น การผ่าตัดผ่านกล้อง (Minimally Invasive Surgery, MIS) การใช้หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด (Robotic Surgery) การผ่าตัดทางไกล (Remote Surgery) ซึ่งเป็นวิธีการรักษาที่จะลดความบาดเจ็บต่ออวัยวะโดยรอบ ลดความเสี่ยงในการติดเชื้อและแผลมีขนาดเล็ก
วิธีการเหล่านี้สามารถเป็นไปได้เพราะความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและ การวิจัยและพัฒนา วัสดุหรือส่วนประกอบใหม่ๆให้สอดคล้องกับเครื่องมือหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ทันสมัย
ในบทความนี้จะอธิบายเกี่ยวกับฟลูออโรพลาสติก (PTFE) ว่าสามารถนำไปใช้ในการผลิตเครื่องมือทางการแพทย์และงานวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์อย่างไร รวมไปถึงคุณสมบัติของ PTFE ที่มีส่วนสนับสนุนให้เกิดเทคโนโลยีใหม่ๆขึ้น
สารบัญเนื้อหา
- ฟลูออโรพลาสติก (PTFE) คืออะไร
- คุณสมบัติที่โดดเด่นของฟลูออโรพลาสติก
- ท่อ PTFE ชนิดผนังบางและการนำไปใช้งาน
- ฟลูออโรพลาสติกชนิดมีรูพรุน (C-Porous™) และการนำไปใช้งาน
- สรุป
ฟลูออโรพลาสติก PTFE คืออะไร
ฟลูออโรพลาสติก (fluoroplastic) คือชื่อทั่วไปของสารพลาสติกที่มีอะตอมของฟลูออรีนเป็นส่วนประกอบ รู้จักกันทั่วไปในชื่อว่า เทฟลอน (Teflon™) มีทั้งหมด 9 ชนิด เช่น พอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน (poly tetrafluoro ethylene, PTFE) และ เพอฟลูออโรแอลคอกซีแอลเคน (perfluoro alkoxy alkane, PFA) ซึ่งเป็นพลาสติกที่มีคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการทำให้สามารถใช้งานได้ในหลากหลายอุตสาหกรรม
คุณสมบัติที่โดดเด่นของฟลูออโรพลาสติก
ฟลูออโรพลาสติกเป็นวัสดุที่สำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการ เช่น ทนความร้อน ทนต่อสารเคมี ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (biocompatibility) แรงเสียดทานต่ำ พื้นผิวเรียบลื่นไม่เกาะติด และมีคุณสมบัติกันน้ำ ทำให้มีการนำผลิตภัณฑ์ PTFE ไปใช้ในอุตสาหกรรมการแพทย์ เคมี อาหาร อิเล็กทรอนิกส์และการก่อสร้าง ข้อมูลโดยละเอียดของคุณสมบัติต่างๆดังนี้
ทนความร้อน
ฟลูออโรพลาสติกมีคุณสมบัติในการทนความร้อนได้ดีกว่าพลาสติกทั่วไป มีจุดหลอมเหลวที่ 327°C สามารถทนอุณหภูมิสูงที่ใช้ในการนึ่งฆ่าเชื้อเครื่องมือ (sterilization) และเครื่องสำหรับนึ่งฆ่าเชื้อ (autoclave) ได้ ทนทานต่อการเสื่อมสภาพแม้จะอยู่ในสภาวะที่อุณหภูมิสูง ทำให้ใช้งานได้นานขึ้น
นอกจากนั้นยังสามารถทนต่อความเย็นได้ถึง -180°C ซึ่งเหมาะกับสำหรับการดูแลและจัดการเกี่ยวกับยาและเลือดในอุณหภูมิต่ำๆอีกด้วย
ความบริสุทธิ์สูง
ฟลูออโรพลาสติกสามารถรักษาความบริสุทธิ์ของสารเคมีได้โดยไม่ก่อให้เกิดสารปนเปื้อนลงไปในสารละลายเคมี เนื่องจากไม่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีและลดการเกิดปฏิกิริยาระหว่างฟลูออรีนไอออนกับโลหะและสารละลายอินทรีย์ การใช้ผลิตภัณฑ์ PTFE สามารถควบคุมคุณภาพของยาและสารเคมี (reagents) ได้
ทนต่อสารเคมี
ฟลูออโรพลาสติกมีความเสถียรของโครงสร้างโมเลกุลทำให้ไม่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีหรือสารทำละลาย
ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (biocompatibility)
เนื่องจากฟลูออโรพลาสติก (PTFE) ไม่ทำปฏิกิริยากับเลือดหรือของเหลวในร่างกายจึงนำไปใช้เป็นวัสดุส่วนประกอบสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์
แรงเสียดทานต่ำ
ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน์ของฟลูออโรพลาสติกมีค่าน้อยเป็นอันดับที่สองรองจากน้ำแข็ง ทำให้พื้นผิวมีความเรียบลื่น ด้วยคุณสมบัตินี้ทำให้เหมาะกับการใช้งานอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ละเอียดอ่อนและต้องการความแม่นยำ เช่น การผ่านตัดและการสวน (catheterization)
คุณสมบัติไม่เกาะติด (non-stick)
ฟลูออโรพลาสติกมีคุณสมบัติที่ไม่เกาะติดวัตถุหรือสารใดๆ รวมทั้งเลือด ของเหลวในร่างกาย เนื้อเยื่อเซลล์ ฯลฯ ซึ่งช่วยรักษาสุขอนามัย แม้ว่าจะมีการเกาะติดของสารนั้นก็สามารถขจัดออกได้ง่าย
คุณสมบัติกันน้ำ
ฟลูออโรพลาสติกมีคุณสมบัติทนต่อของเหลวหลากหลายชนิด รวมถึงน้ำและน้ำมัน มีพลังงานที่พื้นผิวต่ำ (แรงตึงผิว) ทำให้ไม่เปียกง่ายและสามารถกำจัดของเหลวได้ง่าย นอกจากนี้ยังทนต่อคราบทำให้สามารถทำความสะอาดได้ง่าย
ท่อ PTFE ชนิดผนังบางและการนำไปใช้งาน
ท่อ PTFE ชนิดผนังบาง (thin walled PTFE tube) มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมในการระบายของเหลว แรงเสียดทานต่ำ ทนต่อสารเคมีและไม่เกิดปฏิกิริยากับระบบภูมิคุ้มกันร่างกาย (biocompatibility) สามารถใช้เป็นวัสดุชั้นในของเครื่องมือทางการแพทย์ได้
อุปกรณ์ที่ใช้ทางการแพทย์นั้นต้องมีความทนทาน ปลอดภัยและถูกสุขอนามัยซึ่งท่อ PTFE ชนิดผนังบางของเรามีคุณสมบัติดังที่กล่าวมาข้างต้นทำให้เหมาะกับการนำไปใช้งานกับเครื่องมือแพทย์ที่หลากหลาย นอกจากท่อชนิดผนังบางแล้ว เรายังสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่ผ่านกระบวนการอื่นๆ เช่น ชนิดหลายลูเมน (multi-lumen)
ตัวอย่างการนำไปใข้งานทางการแพทย์ (catheter, อุปกรณ์ผ่าตัด)
วัสดุชั้นในของสายสวน (catheter)
ช่องทางทำงานของเครื่องมือเอนโดสโคป (endoscope working channel)
ตัวอย่างการแปรรูป
เราสามารถดำเนินกระบวนต่างๆเช่น การปรับพื้นผิว (blade processing) ท่อแหลม (tapered tube) และการใช้สารยึดติด (adhesive processing)
การปรับพื้นผิว (blade processing)
ท่อแหลม (tapering)
ฟลูออโรพลาสติกชนิดมีรูพรุน (C-Porous™) และการนำไปใช้งาน
ฟลูออโรพลาสติกฟิล์มชนิดมีรูพรุน (C-Porous™) เป็นวัสดุที่ทำมาจากการสร้างรูพรุนให้กับฟลูออโรพลาสติกและนำไปขึ้นรูปเป็นฟิล์ม ทำให้มีคุณสมบัติยืดหยุ่น อากาศไหลผ่านได้ (air permeability) และกันน้ำ ขณะที่ยังคงคุณสมบัติของฟลูออโรพลาสติก ได้แก่ ทนความร้อน ทนสารเคมี ทนต่อสภาพอากาศและสามารถไม่เกิดปฏิกิริยากับระบบภูมิคุ้มกันร่างกาย (biocompatibility) ทำให้เป็นวัสดุที่นำมาใช้ประโยชน์ในทางการแพทย์ที่การป้องกันการติดเชื้อและการรักษาสุขอนามัยเป็นสิ่งสำคัญ
ท่อฟลูออโรพลาสติกชนิดมีรูพรุน
ท่อฟลูออโรพลาสติกชนิดมีรูพรุน มีคุณสมบัติที่สามารถระบายอากาศได้ (air permeability) และความชื้นผ่านได้ (moisture permeability) ขณะที่คงคุณสมบัติในการกันน้ำได้ ท่อชนิดมีรูพรุนมีความยืดหยุ่น ง่ายต่อการโค้งงอ และสามารถนำไปใช้เป็นวัสดุป้องกันสายไฟได้ด้วย
ตัวอย่างการใช้งานในการวิจัย (ตัวกรอง,โครงสร้างรองรับการเพาะเชื้อ)
ตัวกรอง (vent, filters)
โครงสร้างรองรับสำหรับการเพาะเชื้อ (cell scaffolding)
ตัวอย่างการแปรรูป
เราสามารถเจาะรูบนผลิตภัณฑ์ฟลูออโรพลาสติกชนิดมีรูพรุนได้ โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 มม. รวมไปถึงการทำเป็นวัสดุผสมกับผ้าสังเคราะห์ หรือผ้าใยแก้วชนิดตาข่าย ตามการใช้งานของคุณ
การเจาะรู (punching process)
วัสดุผสมผ้าสังเคราะห์และฟิล์มชนิดมีรูพรุน
วัสดุผสมผ้าใยแก้วกับฟิล์มชนิดมีรูพรุน
สรุป
ในบทความนี้เราได้ทำการแนะนำผลิตภัณฑ์ฟลูออโรพลาสติกที่สามารถนำไปใช้งานเกี่ยวกับอุปกรณ์ทางการแพทย์ (medical device) อธิบายถึงคุณสมบัติของฟลูออโรพลาสติกว่าทำไมถึงสามารถใช้ประโยชน์ในทางการแพทย์ได้ นอกจากนั้นเรายังมีตัวอย่างผลิตภัณฑ์และตัวอย่างการนำไปใช้งาน หากคุณต้องการสอบถามเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ PTFE เรายินดีอย่างยิ่งที่จะให้คำปรึกษาและช่วยแก้ไขปัญหาของคุณ
