انگلیسی 
کاربرد پلی یورتان در پزشکی به دلیل ترکیب منحصربهفردی از استحکام، انعطاف‌پذیری و زیست‌سازگاری روزبه‌روز در حال گسترش است. پلی‌یورتان‌ها (Polyurethane) خانواده‌ای از پلیمرهای چندمنظوره هستند که از واکنش میان ایزوسیانات‌های دو عاملی و پلی‌ال‌ها تولید می‌شوند. این ساختار ویژه باعث می‌شود پلی یورتان شامل بخش‌های نرم و سخت باشد؛ بخش نرم انعطاف بالا ایجاد می‌کند و بخش سخت استحکام و مقاومت مکانیکی را افزایش می‌دهد. همین قابلیت تنظیم ترکیب و خواص، موجب شده پلی یورتان در بسیاری از تجهیزات و وسایل پزشکی، از جمله کاتترها، ایمپلنت‌ها، پوشش‌های زیستی و دستگاه‌های انعطاف‌پذیر مورد استفاده قرار گیرد.
یکی از مهم‌ترین دلایل انتخاب پلی یورتان در حوزه پزشکی، زیست‌سازگاری (biocompatibility) و هموسازگاری (hemocompatibility) بالای آن است. این ماده در تماس با بافت‌های بدن و خون، واکنش‌پذیری بسیار کمی دارد و از این رو گزینه‌ای ایمن برای کاربردهای طولانی‌مدت محسوب می‌شود. علاوه بر این، پلی‌یورتان‌ها در برابر مواد شیمیایی، سایش و فرایندهای استریل‌سازی مانند اتیلن اکسید و پرتو گاما مقاومت بالایی دارند.
در مجموع، ترکیب خواصی چون دوام، انعطاف‌پذیری، سازگاری زیستی و قابلیت فرآیندپذیری بالا، پلی‌یورتان را به یکی از مواد کلیدی در طراحی و تولید تجهیزات پزشکی مدرن تبدیل کرده است. در ادامه، به بررسی دقیق‌تر انواع پلی‌یورتان‌های پزشکی، کاربردهای تخصصی و مزایای آن نسبت به سایر پلیمرها می‌پردازیم.
پلی یورتان در پزشکی؛ از مواد زیست‌سازگار تا ایمپلنت‌های پیشرفته
پلی‌یورتان‌های زیست‌سازگار (Biostable Polyurethanes) از مهم‌ترین انواع پلی‌یورتان در پزشکی به‌شمار می‌روند. این نوع از پلی‌یورتان‌ها به‌طور ویژه برای استفاده در بدن انسان طراحی شده‌اند و در محیط‌های فیزیولوژیک، پایداری شیمیایی و مکانیکی بسیار بالایی دارند. ساختار این مواد به‌گونه‌ای است که در برابر تخریب‌های بیولوژیکی و واکنش‌های شیمیایی ناشی از تماس طولانی با بافت‌ها و مایعات بدن، مقاومت بالایی نشان می‌دهند.
در فرمولاسیون پلی‌یورتان‌های زیست‌سازگار، معمولاً بخش نرم از پلی‌اتر یا پلی‌کربنات تشکیل شده است تا مقاومت در برابر هیدرولیز، اکسیداسیون و واکنش‌های آنزیمی افزایش یابد. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند پلی‌یورتان‌های پزشکی در مقایسه با سایر مواد پلیمری، عملکردی پایدارتر و ایمن‌تر در محیط بدن انسان داشته باشند.
یکی از رایج‌ترین انواع پلی‌یورتان مورد استفاده در پزشکی، پلی‌یورتان‌های پایه‌پلی‌اتر (Polyether-based Polyurethane) هستند. این نوع از پلی‌یورتان‌ها به دلیل زیست‌سازگاری بالا و هموسازگاری (Hemocompatibility) مناسب، برای تماس مستقیم با خون و بافت‌های بدن بسیار مناسب‌اند.
از مهم‌ترین کاربردهای پلی‌یورتان‌های زیست‌سازگار در پزشکی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساخت انواع کاتترها و لوله‌های پزشکی بلندمدت،
- پوشش‌های محافظ برای سیم‌های تحریک‌کننده قلب (پیس‌میکر)،
- غشاها و لایه‌های محافظ در تجهیزات کاشتنی پزشکی.
این مواد با دوام بالا، انعطاف‌پذیری مطلوب، مقاومت شیمیایی قوی و واکنش‌پذیری بسیار پایین با بدن انسان، یکی از بهترین گزینه‌ها برای کاربردهای پزشکی طولانی‌مدت محسوب می‌شوند. در نتیجه، پلی‌یورتان زیست‌سازگار نقشی کلیدی در توسعه تجهیزات و ایمپلنت‌های پیشرفته پزشکی ایفا می‌کند و جایگاه خود را به‌عنوان یک ماده‌ی استراتژیک در مهندسی پزشکی تثبیت کرده است.
استفاده از پلی یورتان در ایمپلنت‌ها و پروتزها
پلی یورتان‌های زیست‌تجزیه‌پذیر و نقش آن‌ها در تجهیزات پزشکی
پلی‌یورتان‌های زیست‌تجزیه‌پذیر (Biodegradable Polyurethanes) نسل جدیدی از مواد پیشرفته هستند که نقش مهمی در توسعه‌ی پلی‌یورتان در پزشکی ایفا می‌کنند. این نوع پلی‌یورتان‌ها به‌ویژه برای کاربردهای حساس مانند سیستم‌های دارورسانی هوشمند (Drug Delivery Systems) و مهندسی بافت (Tissue Engineering) طراحی شده‌اند. ویژگی اصلی آن‌ها، توانایی تجزیه و جذب کنترل‌شده در بدن پس از انجام عملکرد درمانی است، بدون آن‌که اثرات سمی یا باقی‌مانده‌ی مضری ایجاد کنند.
در فرمولاسیون این پلی‌یورتان‌ها، از پلی‌ال‌هایی با گروه‌های استری مانند پلی‌کاپرولاتون (PCL) یا پلی‌اتیلن گلایکول (PEG) به‌همراه ایزوسیانات‌های آلکیفاتیک استفاده می‌شود. این ساختار شیمیایی موجب می‌شود که در تماس با محیط فیزیولوژیک بدن، باندهای استری از طریق فرآیند هیدرولیز به‌تدریج شکسته شده و پلی‌یورتان در طول زمان تخریب شود.
به‌عنوان نمونه، ترکیب پلی‌کاپرولاتون، هگزامتیلن دی‌ایزوسیانات (HMDI) و زنجیرسازهایی نظیر ۱،۴-بوتاندی‌اُل در ساخت پلی‌یورتان‌هایی استفاده می‌شود که علاوه بر پایداری مکانیکی بالا، قابلیت تنظیم سرعت تخریب زیستی را نیز دارند.
این نوع از پلی‌یورتان‌های زیست‌تجزیه‌پذیر پزشکی در تولید داربست‌های فومی (Scaffolds) با تخلخل کنترل‌شده جهت بازسازی بافت‌های استخوانی، پوستی و عروقی به‌کار می‌روند. تنظیم دقیق نسبت اجزای سازنده در این مواد، عامل کلیدی در تعیین سرعت، مسیر تخریب و سازگاری زیستی آن‌ها است.
به‌طور کلی، معرفی پلی‌یورتان‌های زیست‌تجزیه‌پذیر گام بزرگی در مسیر پیشرفت کاربرد پلی‌یورتان در پزشکی محسوب می‌شود. این مواد نه‌تنها عملکرد درمانی مؤثر و ایمنی بالایی دارند، بلکه با قابلیت جذب کامل در بدن، افق‌های جدیدی را برای طراحی مواد هوشمند و زیست‌سازگار پزشکی گشوده‌اند.
کاربردهای اصلی پلی یورتان در پزشکی
پلی یورتان در حوزه‌های مختلف پزشکی و مهندسی زیست‌پزشکی کاربرد فراوان دارد. کاربردهای اصلی پلی یورتان در پزشکی عبارتند از:
کاربردهای اصلی پلی یورتان در پزشکی
استفاده از پلی یورتان در تجهیزات و وسایل پزشکی
پلی‌یورتان در پزشکی به‌دلیل خواص منحصربهفردی مانند انعطاف‌پذیری، استحکام مکانیکی بالا، مقاومت سایشی و زیست‌سازگاری عالی، یکی از پرکاربردترین مواد در ساخت تجهیزات پزشکی محسوب می‌شود. امروزه انواع مختلف پلی‌یورتان پزشکی در تولید تجهیزات حیاتی مورد استفاده قرار می‌گیرد که تماس مستقیم با بدن انسان دارند.
از مهم‌ترین کاربردهای پلی‌یورتان می‌توان به ساخت کاتترها، لوله‌های کاشتنی قلب و عروق، لوله‌های تخلیه، دستکش‌های ضدحساسیت جایگزین لاتکس و حتی باندها و پوشش‌های جراحی اشاره کرد. این مواد علاوه بر سازگاری زیستی، دارای انعطاف کافی برای انطباق با بافت‌های بدن هستند.
در بسیاری از تجهیزات کاشتنی مانند کاتترهای قلبی و ادراری، از پوشش‌های آب‌دوست (Hydrophilic Coating) بر روی سطح پلی‌یورتان استفاده می‌شود تا اصطکاک کاهش یافته و ورود و خروج دستگاه در بافت‌ها آسان‌تر و کم‌دردتر شود. این ویژگی، دوام و کارایی تجهیزات پزشکی مبتنی بر پلی‌یورتان را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.
مطالعات بالینی متعدد نشان داده‌اند که پلی‌یورتان و سیلیکون هر دو از نظر زیست‌سازگاری عملکرد مناسبی دارند، اما پلی‌یورتان در مقایسه با PVC (پلی‌وینیل کلراید) مزایای قابل‌توجهی ارائه می‌دهد. از جمله این مزایا می‌توان به مقاومت خستگی و سایشی بسیار بالا، انعطاف در دماهای پایین، و قابلیت استفاده طولانی‌مدت در بدن انسان اشاره کرد.
به همین دلیل، کاربرد پلی‌یورتان در تجهیزات پزشکی روزبه‌روز در حال گسترش است و این ماده به‌عنوان یکی از گزینه‌های اصلی در طراحی و تولید وسایل پزشکی مدرن شناخته می‌شود.
استفاده از پلی یورتان در ایمپلنت‌ها و پروتزها
کاربرد پلی‌یورتان در پزشکی، به‌ویژه در ساخت ایمپلنت‌ها و پروتزهای پزشکی، نقش مهمی در پیشرفت فناوری‌های درمانی دارد. پلی‌یورتان‌های زیست‌سازگار به دلیل ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی منحصربه‌فرد، در ایمپلنت‌های درون‌بدنی مانند ضربان‌سازهای قلب، دریچه‌های مصنوعی و قلب مصنوعی به کار می‌روند. برای نمونه، در طراحی پروژه‌های قلب مصنوعی از دیافراگم‌ها و محفظه‌های ساخته‌شده از پلی‌یورتان پزشکی استفاده می‌شود تا به حرکت مایعات در سیستم قلبی کمک کنند و عملکرد طبیعی قلب را شبیه‌سازی نمایند.
علاوه بر این، پوشش‌های الاستیک دریچه‌های مصنوعی قلب نیز معمولاً از پلی‌یورتان زیست‌سازگار پزشکی ساخته می‌شوند که در برابر سایش، چربی و تغییرات دمای بدن مقاومت بالایی دارند. برخی از اجزای ظریف تجهیزات مانند بوردها و سیم‌های پیس‌میکر (شوک‌رسان قلب) نیز با لایه‌ای از پلی‌یورتان عایق‌بندی می‌شوند تا دوام و ایمنی بالاتری داشته باشند.
در حوزه‌ی ارتوپدی و مهندسی بافت، کاربرد پلی‌یورتان در پزشکی به ساخت پروتزهای نرم نظیر غضروف‌های مصنوعی، مفصل‌های جایگزین و بالشتک‌های ارتوپدی گسترش یافته است. همچنین، پژوهش‌های نوین مهندسی بافت از پلی‌یورتان‌های اسفنجی متخلخل زیست‌تجزیه‌پذیر برای ترمیم بافت‌های استخوانی و غضروفی بهره می‌برند.
استفاده از پلی یورتان در ایمپلنت‌ها و پروتزها
در مجموع، پلی‌یورتان‌های پزشکی با حفظ زیست‌سازگاری، انعطاف‌پذیری و مقاومت مکانیکی بالا، به عنوان یکی از مواد کلیدی در طراحی ایمپلنت‌ها و پروتزهای نسل جدید شناخته می‌شوند. این مواد نه‌تنها موجب بهبود عملکرد تجهیزات پزشکی می‌شوند، بلکه در توسعه درمان‌های بازساختی و کاهش عوارض ناشی از کاشت‌های درون‌بدنی نیز نقش مؤثری دارند.
پلی یورتان در سیستم‌های دارورسانی هوشمند
کاربرد پلی‌یورتان در پزشکی شامل استفاده از آن به‌عنوان حامل دارو و سیستم دارورسانی (Drug Delivery) نیز می‌شود. ساختار بلوکی و تخلخل قابل تنظیم پلی‌یورتان اجازه می‌دهد رهاسازی دارو به‌صورت طولانی‌مدت و کنترل‌شده انجام شود. برای مثال، پلی‌یورتان‌های قابل تخریب حاوی داروهای ضدسرطان یا آنتی‌بیوتیک می‌توانند در بافت کاشته شوند تا دارو به‌تدریج آزاد شود.
تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که قابلیت تنظیم خواص مکانیکی و سرعت تخریب پلی‌یورتان آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای سیستم‌های دارورسانی تبدیل کرده است. با تغییر ترکیب مونومرها می‌توان سختی و نرخ تخریب پلی‌یورتان را کنترل کرد تا دوز مناسب دارو در بازه زمانی دلخواه آزاد شود، که این ویژگی کاربرد پلی‌یورتان در پزشکی را برای درمان‌های طولانی‌مدت و هدفمند بسیار ارزشمند می‌کند.
پلی یورتان در بافت‌سازی و مهندسی بافت
کاربرد پلی‌یورتان در پزشکی شامل استفاده از آن در بافت‌سازی و مهندسی بافت (Tissue Engineering) نیز می‌شود. پلی‌یورتان‌ها به دلیل خواص مکانیکی مناسب و قابلیت تشکیل ساختار متخلخل، در طراحی داربست‌های مهندسی بافت بسیار کاربردی هستند.
برای نمونه، داربست‌های پلی‌یورتانی متخلخل با قطر منافذ ۵۰–۳۰۰ میکرومتر برای رشد سلول‌های فیبروبلاست و کندروسیت (سلول غضروف) بررسی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که سلول‌ها به خوبی به سطح داربست می‌چسبند، تکثیر پیدا می‌کنند و مورفولوژی طبیعی خود را حفظ می‌کنند، که این ویژگی‌ها داربست‌های پلی‌یورتانی را برای ترمیم بافت‌های نرم مناسب می‌سازد.
عموماً داربست‌های پلی‌یورتانی باید بی‌خطر بوده و سطح وسیعی برای اتصال سلول‌ها فراهم کنند تا تکثیر و تمایز سلولی بهینه شود. این ویژگی‌ها باعث شده پلی‌یورتان به گزینه‌ای کلیدی در مهندسی بافت و تحقیقات ترمیمی تبدیل شود.
پلی یورتان در بافت‌سازی و مهندسی بافت
پوشش‌های محافظ و ضد میکروبی مبتنی بر پلی یورتان
کاربرد پلی‌یورتان در پزشکی شامل استفاده از آن به عنوان پوشش محافظ روی سطوح ابزار جراحی و ایمپلنت‌ها نیز می‌شود. پوشش‌های پلی‌یورتانی چسبناک و انعطاف‌پذیر می‌توانند از تماس مستقیم با بافت جلوگیری کنند و ویژگی‌های ضد میکروبی و ضدعفونی‌کننده ارائه دهند.
با افزودن ترکیبات ضدعفونی‌کننده مانند یون‌های نقره یا ترکیبات آمونیوم چهارظرفیتی، پوشش‌های پلی‌یورتانی با خاصیت ضد باکتریایی تولید می‌شوند که نقش مهمی در پیشگیری از عفونت در محل جراحی دارند. علاوه بر این، پوشش‌های پلی‌یورتانی روی کاتترها و پروتزها می‌توانند از تشکیل لخته خون (انعقاد) جلوگیری کرده و خواص آنتی‌ترومبوتیک آن‌ها را بهبود دهند.
این ویژگی‌ها، پلی‌یورتان را به یک ماده کلیدی در طراحی ابزارهای پزشکی امن و بهداشتی تبدیل کرده است.
خواص و ویژگی‌های پلی یورتان برای مصارف پزشکی
برای هر یک از کاربردهای پلی‌یورتان در پزشکی، انتظار می‌رود که مواد دارای خواص ویژه‌ای باشند تا عملکرد ایمن و مؤثر تجهیزات پزشکی تضمین شود. از دیدگاه مکانیکی، پلی‌یورتان‌های پزشکی باید استحکام کششی بالا، مقاومت در برابر پارگی و خستگی داشته باشند تا تحت نیروهای دینامیک بدن دچار آسیب نشوند. همچنین، در تجهیزاتی مانند کاتترها و ایمپلنت‌های سیلیکونی، نیاز به انعطاف‌پذیری و الاستیسیته مناسب وجود دارد. خوشبختانه پلی‌یورتان به دلیل قابلیت تنظیم ساختار، می‌تواند از پلیمرهای بسیار نرم شبیه لاستیک تا مواد سفت و سخت متغیر باشد و انعطاف‌پذیری مناسب برای کاربردهای مختلف پزشکی را فراهم کند.
از نظر شیمیایی، پایداری پلی‌یورتان در شرایط فیزیولوژیک حیاتی است. این مواد باید در برابر تجزیه ناخواسته مانند پراکسیداسیون یا هیدرولیز تصادفی مقاوم باشند و همچنین در فرآیندهای استریل‌سازی و تماس با مواد پاک‌کننده دوام بیاورند. به همین دلیل، پلی‌یورتان‌های پلی‌اتر (با لینک‌های اتر) از ثبات شیمیایی بالاتری نسبت به پلی‌یورتان‌های پلی‌استر (با لینک‌های استر) برخوردارند و برای کاربردهای طولانی‌مدت پزشکی مناسب‌تر هستند.
خواص و ویژگی‌های پلی یورتان برای مصارف پزشکی
از نظر زیستی، پلی‌یورتان پزشکی باید غیرسمی باشد و هیچ ترکیب فرار یا سمی آزاد نکند. آزمایش‌های استاندارد نشان داده‌اند که پلی‌یورتان‌ها دارای بیوسازگاری مناسب هستند و به‌عنوان بیومواد ایده‌آل به دلیل خواص مکانیکی مناسب و سازگاری زیستی خوب شناخته می‌شوند.
علاوه بر این، در کاربردهای تماس با خون، پلی‌یورتان‌های مناسب باید از تشکیل لخته خون و واکنش‌های ایمنی غیرضروری جلوگیری کنند. با اصلاح سطح و استفاده از پوشش‌های خاص مانند روکش‌های هیدروژل، می‌توان رسانایی بافت و سازگاری زیستی پلی‌یورتان‌ها را بهبود بخشید، که این ویژگی برای ایمپلنت‌ها و تجهیزات پزشکی پیشرفته بسیار حیاتی است.
مقایسه پلی‌یورتان با سایر مواد پزشکی
پلی‌یورتان‌ها نسبت به سایر پلیمرهای پزشکی مزایا و معایب خاص خود را دارند:
مقایسه پلی یورتان با سیلیکون در تجهیزات پزشکی
در کاربردهای پزشکی، پلی‌یورتان و سیلیکون هر دو به عنوان مواد زیست‌سازگار پرکاربرد مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما هر یک ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارند. سیلیکون پزشکی به دلیل پایداری شیمیایی بالا، سازگاری زیستی بسیار خوب و مقاومت در دماهای بسیار بالا شناخته می‌شود، اما چسبندگی کم با دیگر مواد و هزینه بالای تولید از محدودیت‌های آن محسوب می‌شوند.
از سوی دیگر، پلی‌یورتان در پزشکی دارای استحکام کششی بالاتر، مقاومت بیشتر به خستگی و انعطاف‌پذیری قابل تنظیم است و می‌توان فرایندهای قالب‌گیری متنوع روی آن انجام داد. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند پلی‌یورتان برای تولید تجهیزات پزشکی که نیاز به قالب‌های دقیق و شکل‌پذیری بالا دارند، بسیار مناسب باشد.
معایب پلی‌یورتان نسبت به سیلیکون شامل حساسیت نسبی به نور UV و دماهای بسیار بالا است که می‌تواند باعث پیرشدگی ماده شود. همچنین، هزینه بالاتر برخی مونومرهای خاص پلی‌یورتان پزشکی ممکن است بر قیمت نهایی تجهیزات تأثیر بگذارد.
به طور کلی، انتخاب بین پلی‌یورتان و سیلیکون در تجهیزات پزشکی بستگی به نوع کاربرد، نیاز به انعطاف‌پذیری، مقاومت مکانیکی و شرایط محیطی دارد، و پلی‌یورتان به دلیل خواص مکانیکی و قابلیت پردازش بهتر گزینه‌ی ایده‌آلی برای بسیاری از تجهیزات پیشرفته پزشکی محسوب می‌شود.
مقایسه پلی یورتان با تفلون
در تجهیزات پزشکی، پلی‌یورتان و تفلون (PTFE) هر دو کاربردهای خاص خود را دارند، اما ویژگی‌های آن‌ها تفاوت‌های مهمی دارند. تفلون پزشکی به دلیل غیرفعال بودن شیمیایی، سطح بسیار صاف و مقاومت بالا در برابر تقریبا همه ترکیبات شیمیایی شناخته می‌شود. با این حال، تفلون دارای انعطاف‌پذیری و کشسانی پایین است و اتصال آن به سایر اجزای پزشکی به سختی انجام می‌شود.
در مقابل، پلی‌یورتان در پزشکی به دلیل جرم مولکولی بالاتر و خواص مکانیکی قابل تنظیم، انعطاف‌پذیری و کشسانی بیشتری دارد و برای کاربردهایی مانند پوشش لوله‌ها، کاتترها و تجهیزات قابل انعطاف بسیار مناسب است. این ویژگی باعث می‌شود که پلی‌یورتان بتواند در تماس با بافت‌ها، حرکت و تغییر شکل را بهتر تحمل کند.
معایب تفلون شامل رفتار ناخواسته در تماس طولانی‌مدت با بافت‌ها است، که می‌تواند منجر به واکنش‌های فیزیکی ناخواسته، مانند عدم جذب پروتئین و افزایش احتمال جدا شدن بافت از سطح ماده شود. به همین دلیل، در کاربردهای پزشکی که نیاز به انعطاف و سازگاری زیستی بالاتر دارند، پلی‌یورتان گزینه‌ی ارجح به شمار می‌رود.
تفاوت پلی یورتان با پی‌وی‌سی در وسایل پزشکی
در تجهیزات پزشکی، پی‌وی‌سی (Polyvinyl chloride | PVC) و پلی‌یورتان هر دو کاربرد گسترده‌ای دارند، اما تفاوت‌های مهمی در خواص و عملکرد آن‌ها وجود دارد. PVC یکی از متداول‌ترین پلیمرها در تجهیزات یک‌بارمصرف پزشکی است و به دلیل هزینه پایین و تولید آسان محبوبیت زیادی دارد. با این حال، به دلیل نیاز به پلاستی‌سایزرها، ممکن است ترکیبات سمی مانند فتالات‌ها آزاد کند و در برخی بیماران حساسیت ایجاد نماید. علاوه بر این، PVC دارای سفتی بیشتر است و در کاربردهای بلندمدت انعطاف کافی ندارد.
از سوی دیگر، پلی‌یورتان در پزشکی دارای انعطاف‌پذیری و دوام بالاتر است و معمولاً نیاز به پلاستی‌سایزر ندارد. این ویژگی باعث می‌شود که پلی‌یورتان گزینه‌ای مناسب برای تجهیزات پزشکی قابل انعطاف و طولانی‌مدت باشد. همچنین، PVC در برابر نور UV و شرایط محیطی مختلف ضعیف عمل می‌کند، در حالی که پلی‌یورتان‌های پزشکی با کیفیت بالا می‌توانند دوام بلندمدت در بدن داشته باشند و خواص مکانیکی خود را حفظ کنند.
مطالعات نشان داده‌اند که هر دو ماده می‌توانند در شرایط مناسب بی‌خطر باشند، اما از نظر ویژگی‌های مکانیکی، دوام و انعطاف‌پذیری، پلی‌یورتان معمولاً بر PVC برتری دارد و برای کاربردهای پیچیده و بلندمدت پزشکی گزینه‌ی برتر محسوب می‌شود.
مقایسه پلی یورتان با پلی‌اتیلن
در تجهیزات پزشکی، پلی‌اتیلن و پلی‌یورتان هر دو کاربردهای خاص خود را دارند، اما از نظر خواص مکانیکی و دوام تفاوت‌های قابل توجهی دارند. پلی‌اتیلن طبی (PE) معمولاً سبک، ارزان و آسان در تولید است، اما مقاومت مکانیکی پایینی دارد و در دماهای پایین شکننده می‌شود. به همین دلیل، PE بیشتر در مصارف کوتاه‌مدت و یک‌بارمصرف مانند لوله‌های سرم و تجهیزات یک‌بارمصرف کاربرد دارد.
در مقابل، پلی‌یورتان در پزشکی به دلیل استحکام بالا، مقاومت در برابر خستگی و قابلیت خمش زیاد برای کاربردهای فشار بالا یا تجهیزات بلندمدت پزشکی مناسب است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود پلی‌یورتان گزینه‌ای ایده‌آل برای تجهیزات انعطاف‌پذیر و با دوام طولانی باشد.
معایب پلی‌یورتان نسبت به پلی‌اتیلن شامل هزینه بالاتر و پیچیدگی بیشتر در فرایند تولید است، اما با توجه به ویژگی‌های مکانیکی برتر و سازگاری زیستی مناسب، پلی‌یورتان اغلب در کاربردهای حساس و طولانی‌مدت پزشکی بر PE ارجحیت دارد.
مقایسه پلی یورتان با پلی‌کربنات
در کاربردهای پزشکی، پلی‌کربنات (Polycarbonate | PC) و پلی‌یورتان هر دو برای ساخت تجهیزات و ابزارهای حساس به کار می‌روند، اما تفاوت‌های کلیدی در خواص مکانیکی و پایداری زیستی دارند. پلی‌کربنات یک پلیمر شفاف با مقاومت مکانیکی خوب است، اما در برابر خمش شکننده‌تر است و در محیط زیست سلولی دارای پایداری کمتری نسبت به پلی‌یورتان می‌باشد.
از سوی دیگر، پلی‌یورتان در پزشکی به دلیل قابلیت تنظیم‌شده در استحکام و انعطاف‌پذیری، برای کاربردهایی که نیاز به ویژگی‌های میان لاستیک و پلاستیک دارند، مناسب‌تر است. این ویژگی باعث می‌شود پلی‌یورتان برای تجهیزات انعطاف‌پذیر و مقاوم در برابر فشار و خمش گزینه‌ای ایده‌آل باشد.
علاوه بر این، پلی‌یورتان‌های پزشکی معمولاً در برابر فرایندهای استریل‌سازی مانند پلاسما و پرتو واکنش‌های قابل پیش‌بینی و کنترل‌شده‌ای دارند، که این موضوع باعث ایمنی و دوام بالاتر در محیط‌های پزشکی می‌شود.
استانداردها و الزامات زیست‌سازگاری پلی یورتان پزشکی
برای تضمین ایمنی کاربرد پلی یورتان در پزشکی، پلی‌یورتان‌های مورد استفاده در تجهیزات و ایمپلنت‌ها باید الزامات زیست‌سازگاری را رعایت کنند. استاندارد ISO 10993 مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های بین‌المللی است که انواع آزمون‌های بیولوژیک برای مواد پزشکی از جمله پلی‌یورتان‌های پزشکی را تعریف می‌کند. این استاندارد شامل آزمون‌هایی مانند بررسی سمیت سلولی (سیوتوکسی‌سیته)، تست حساسیت‌زایی، تحریک بافتی، سمیت ژنتیکی و سمیت سیستمیک می‌شود.
بر اساس ISO 10993، هنگام ارزیابی پلی یورتان در پزشکی، شرایط تماس با بافت (مدت و نوع تماس) مشخص می‌شود و بسته به آن، مجموعه آزمون‌های لازم تعیین می‌گردد. سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) نیز در راهنمای خود بر استفاده از ISO 10993 تأکید کرده و از رویکرد مبتنی بر مدیریت ریسک برای تعیین نیاز به تست‌های زیست‌سازگاری پلی‌یورتان پزشکی بهره می‌گیرد.
علاوه بر این، استانداردهای بین‌المللی دیگری مانند USP Class VI (مطابق داروسازی آمریکا) برای تأیید زیست‌سازگاری عمومی مواد و گواهی‌های ISO 13485 و FDA در فرآیند ساخت محصولات پزشکی نیز اهمیت دارند. به‌طور کلی، پلی یورتان در پزشکی باید تحت آزمون‌های مطابق این استانداردها قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که در شرایط استفاده مورد نظر، واکنش نامطلوب زیستی ایجاد نمی‌کند.
چالش‌ها و روندهای آینده پلی یورتان در صنعت پزشکی
با وجود توانمندی‌های بالای پلی یورتان در پزشکی، این مواد با چالش‌هایی روبه‌رو هستند، از جمله کنترل دقیق سرعت تخریب در نسخه‌های زیست‌تجزیه‌پذیر پلی‌یورتان پزشکی و کاهش کارایی ناشی از اکسیداسیون در طول زمان.
روندهای نوظهور در زمینه پلی یورتان‌های پزشکی شامل توسعه پلی‌یورتان‌های هوشمند با ویژگی حافظه‌داری شکل یا خودترمیم و نانوکامپوزیت‌ها برای بهبود مقاومت مکانیکی و ویژگی‌های زیستی است. همچنین، حرکت به سمت پلی‌یورتان‌های زیست‌پایه با منابع طبیعی برای کاهش اثرات محیطی و افزایش سازگاری زیستی ادامه دارد.
پژوهش‌های آینده بر بهبود روش‌های ساخت، توسعه مواد پاسخ‌پذیر به محیط و افزایش پایداری زیستی تمرکز خواهد داشت تا کاربرد پلی یورتان در پزشکی گسترده‌تر، ایمن‌تر و کاراتر شود.
منابع: مطالب این مقاله از مقالات مروری و پژوهشی معتبر استخراج شده‌اند:
پست‌های پیشنهادی:
