תעשיית המכשיר הרפואי עומדת בצומת קריטי של בטיחות המטופל, הקפדה רגולטורית, ואחריות סביבתית. כמו מערכות הבריאות הגלובליות מתרחבות, הפסולת שנוצרת על ידי מכשירים חד-מנועיים, אריזה, ורכיבים חד-פעמיים ממשיכים לטפס. בתגובה, גל חדש של מדעי החומריים מתפתח - אחד שמעדיש את יכולת הביו-דידה, חידוש יכולת הפחמן, והפחתת עקבות הפחמן מבלי להתפשר על גמישות, ביצועים ביו-אופטימיים, או דרישות אלה, אשר מעצבות קלינית, מעצבות.

נהגים מרכזיים מאחורי פיתוח חומרי Eco-Conscious

כמה כוחות התכווצות דוחים יצרנים, רגולטורים, וספקי שירותי הבריאות כדי לחשוב מחדש על החומרים המשמשים במכשירים רפואיים.נהגים אלה נעים מחקיקה סביבתית בהדקת ציפיות המטופלת והכרה גוברת בעלויות ארוכות הטווח הקשורות לבזבוז רפואי.

רגולציה וסטנדרטי תעשייה

סוכנויות רגולטוריות ברחבי העולם מציגות דרישות מחמירות יותר לדיווח על השפעות סביבתיות והפחתה בבזבוז הפסולת.הממשל האמריקני למזון ותרופות (FDA) פרסם הנחיות על שילוב שיקולים סביבתיים בעיצוב מכשירים, בעוד סוכנות התרופות האירופית (EMA) והנציבות האירופית מקדמת את ה-FLT:0Medical Device Regulation (MDR)FLT:1 עם קיימות.

מעבר לתקנות הממשלה, יוזמות מובילות בתעשייה כגון FLT:0Healthcare Without Harmph 1 ו-FLT:2 Global Green and Healthy Hospitals (GGHH)BuildFLT:3) מספקים מסגרות התנדבותיות המעודדות חדשנות חומרית.

מגמות צרכנים ושוק

מטופלים יותר ויותר מודעים וקוליים על ההשפעה הסביבתית של המוצרים המשמשים בסקרי הטיפול שלהם מצביעים על כך ש- 70% מהחולים מחשיבים את השיא הסביבתי של ספק שירותי הבריאות כאשר בוחרים היכן לקבל טיפול. דרישה זו מטופלת מוגברת על ידי FLT:0healthcare רכש החלטות FLT:1 כי עכשיו לאשר הערכת מחזור חיים ותווית פחמן.

המשקיעים והמשקיעים משקיעים גם הם שמים לב לאיגרות חוב מקושרות ואפשרויות מימון ירוקות הופכות זמינות לחברות מכשירים רפואיים שמדגימות התקדמות משמעותית בהפחתה חומרית ובעיצוב מעגלי.השוק למכשירים רפואיים בעלי מודעות אקולוגית צפוי לגדול ב-FLT:0 תואמים קצב צמיחה שנתי (CAGR) של 12%FLT דרך 2030, לחידוש מקרה החדשנות החומרית.

פיתוח חומרים אקו-קוני במכשירים רפואיים

החיפוש אחר חלופות בר קיימא לפלסטיקים בעלי אנרגיה ומכות אנרגיה הוביל את החוקרים למערך מגוון רחב של חומרים, כל אחד עם תכונות ייחודיות שמתאימות לדרישות רפואיות.

Bioplastics ו-Renewable Polymers

ביופלסטים, המוגדרים כפלסטיקים שמקורם ממקורות ביומסה מתחדשים, הם צוברים מצעים חד פעמיים וקצרים לטווח קצר.FLT:0Polylactic acid (PLA)BuildFLT:1, עשויים קורנסטארך או סוכרקני, הוא מועמד מוביל.PLA הוא קומפוסט בתנאים תעשייתיים כבר בשימוש בזיהומים כירורגיים, מערכות משלוח תרופות, ונפיחות זמנית עבור הפיגמנטיקה נמוכה יחסית.

(FLT:0)Polyhydroxyalkanoates (PHAseur)FLT:1 הם משפחה של ביופוlyesters המיוצר על ידי חיידקי. PHAs להציג ביו-גמישות מעולה ו degrade באופן טבעי בגוף והסביבה. הם נחקרים עבור שמלות פצע, אותודודי, ו vascular grafts מבוסס PHA יכול להיות מעובד כיום באמצעות הזרקת סטנדרטית יותר, אך ורק קונבנציונאלי, אך ורק יותר מאשר קונבנציונאלי, עדיין נפוץ יותר מאשר קונבנציונאלי, אך ורק קונבנציונאלי, אך ורק קונבנציונאלי, אך ורק קונבנציונאלי, קונבנציונאלי, עדיין יותר מאשר מוטציות סטנדרטיות.

עוד ביופלסטיסטיק הוא (FLT:0)bio-polyethylene (bio-PE)BuildFLT:1, המיוצר ביותנול. בעוד זהה מבחינה כימית ל- PE מבוסס נפט, טביעת הרגל הפחמן שלו נמוכה משמעותית. Bio-PE מוצג בשקיות IV, צ'קוזי, אריזה, שבו בהירות גבוהה וגמישות הם חיוניים.שלב ביו-PE עם תוכן ממוחזר הוא אזור פעיל של מחקר.

פולימרים טבעיים: צ'יטוסאן, צלולוז ואלג'ינאטה

פולימרים טבעיים מציעים ביו-תחרותיות טבועה, ביו-דידה נמוכה ואימונוגניות נמוכה (FLT:0) צ'יטוסאןFLT:1, נגזר מפגזי קרום, הוא פוליsaccharide עם מכשירים אנטימיקרוביאליים ו hemostatic.הוא משמש יותר ויותר בלבושות פצע, סוכנים hemostatic, כמו ציפוי להפחתה של זיהומים רפואיים יכול להיות מותאם אישית עבור צ'י תיבות של זמן מתאים.

(FLT:0CelluloseFLT:1), פולימר טבעי בשפע על פני כדור הארץ, הופך לסרטים שקופה הידרוג'ל עבור יישומים רפואיים. Bacterial cellulose, המיוצר על ידי תסיסה, יש כוח טוהר מכני יוצא דופן.זה הוא להיות מסחרי כמו עור מלאכותי, כתמים וכלי דם, ומדכאים עמידות יכולתה להיות מיוצר בסביבה מבוקרת, מיישר עם GMP.

(FLT:0) אלג'ינראטפל 1 (AlginateFLT:1), מופק מחום ים, כבר בשימוש בבגדי הפצעים והתרשמות השיניים.מחקר חדש מתמקד מיקרו-capsules המבוססים על אלג'ינט לטיפול תאים ואספקת תרופות.היכולת שלו לייצר ג'ל בתנאים פיזיולוגיים הופכת אותו פלטפורמה מגוונת ליצירת פיגומים ביולוגיים.

חומרים גמישים ונמוכים

לא כל הפתרונות בר קיימא דורשים ביומדן.התקנים רבים, במיוחד אלה עם רכיבים אלקטרוניים או חלקי מתכת, מתאימים יותר למחזור של מחזור:0Medical-class polypropylene (PP)FLT:1 ו- (FLT:2 high-density-densitysity polyethylene) HDLT 3 יכול להיות ממוחזר אם הוא מנקה כראוי ונקידמן ה-FLT5 מציע כיום תרופות ירוקות:

(FLT:0)Recycleed thermoplasticsFLT:1 נכנסים לשוק רכיבים שאינם סטריליים כגון דיור מכשירים, מטפלות, ואריזות. Post-consumer ממוחזר (PCR) PP ו- PET משולבים עם חומר בתולה כדי לעמוד ביו-תחרותיות ותקני קוסמטיים.תקנה מכשירים רפואיים אירופיים (MDR) אינה אוסרת במפורש על תוכן ממוחזר, אלא יצרנים חייבים להוכיח את התכונות המתאימות בכל רחבי שרשרת הבקרה התקינה.

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

הערכה מחזור חיים ועיצוב מעגלי

שינוי בחומרים בעלי מודעות אקולוגית הוא רק חלק אחד של הפאזל.כדי להשיג קיימות אמיתית, יצרנים חייבים לאמץ נקודת מבט מחזור חיים - הערכת השפעות סביבתיות ממיצוי חומרי גלם באמצעות ייצור, שימוש, וסוף החיים. גישה זו מחלחלת בדגם ה-FLT:0circular Economy FLT:1, שמטרתו לשמור חומרים בשימוש הגבוה ביותר שלהם במשך זמן רב ככל האפשר.

עיצוב לדיסקמבולי ומעבד מחדש

(הופנה מהדף ה-FLT:0) תוכנן עבור disassembly (DfD)Felo 1Felo, שבו מכשירים מונדסים להיות מחולקים בקלות כדי שניתן יהיה להשתמש במרכיבים או למחזרים.לדוגמה, מתווך כירורגי מודולרי עשוי לאפשר את הדיור המנוע ולטיפול כדי להיות בשימוש מחדש בעוד רק את המחסנית המחוסמת חד פעמית מוחלפת לכדי 70% בהשוואה לשיטות הפטמיות ו-אפ: 4D2F2D2DR: 4R2DR.

(FLT:0) עיבוד מחדש של מכשירים לשימוש יחיד (SUDs) הוא אסטרטגיה מעגלית נוספת. Regulated reprocessors לאסוף, נקי, מבחן, ו re-sterilize מכשירים מתוייגים כשימוש יחיד, לעתים קרובות עבור מחזורים מרובים. ה- FDA דורש אימות קפדני של פרוטוקולים עיבוד מחדש, אבל היתרונות הסביבתיים הם משמעותיים: אלקטרו-פיזיולוגיה מעובד יחיד חוסך בערך 150 ק"ג'ק של רכיבי CO2 ליטרים או יותר ממתכת.

אלקטרוניקה וחיישנים

(הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

אתגרים ו-Outlook עתידיים

למרות התפתחויות מבטיחות, הדרך לאימוץ נרחב של חומרים בעלי מודעות אקולוגית היא בעייתית עם אתגרים.תחומים טכניים, כלכליים ורגולטוריים אלה, להתגבר עליהם, ידרוש שיתוף פעולה בכל שרשרת הערך.

אתגרים טכניים

(FLT:0) ביצועים ימיים FLT:1 תחת סטריליזציה (Steam, ethylene oxide, gamma קרינה) נשאר מחסום. bioplastics רבים פולימרים טבעיים degrade או לאבד שלמות מכנית במהלך מחזורי סטריליזציה.לדוגמה, PLA מאבד עד 30% של כוח העשש שלה לאחר שינוי gmarradiation - כגון שילוב חזק יותר או מכווץ חיים biopatable, אך ניתן להפחית את זה, אך ורק כדי להפחית את הפחתת יותר, אך ורק כדי לשנות את הגמישות.

(FLT:0) רגישות ממאירות (Moistureureרגישות) הוא נושא נוסף. פולימרים טבעיים כמו שייטוסאן ואלג'ינאטה סופגים מים, המוביל לשינויים ממדיים או תכונות מחסום מופחתות.זה יכול להיות בעייתי עבור מכשירים שצריכים לשמור על התאמה מדויקת או עבור אריזות מחסום.ציפוי מתקדם אסטרטגיות קישורי משולבים כדי לשפר את ההתנגדות ללא הקרבה של ביורדידות.

(FLT:0) אמינות שרשרת של מאגרי מידע על בסיס ביולוגי יכולה להיות בלתי אחידה: תירס ומחירי סוכר קנטקיים מתחלחלים עם שווקים חקלאיים, וגורמים גיאופוליטיים יכולים לשבש נתיבי אספקה.היצרנים חוקרים את ה-FLT:2-שנית הזנות של הדור השני של ה-FLT:3 (למשל, פסולת חקלאית, אצות) שאינם מתחרים עם מזון, אך עדיין מסחרי.

אתגרים כלכליים ודרגתיים

כיום, חומרים בעלי מודעות אקולוגית נושאים לעתים קרובות פרמיה של 20-50% מעלות צלזיוס:1 בהשוואה לפלסטיקים קונבנציונליים.זה נובע בחלקו מכמות הייצור הקטן יותר, חוסר ציוד עיבוד ייעודי, והצורך בקווים מורכבים נפרדים כדי למנוע זיהום פחמן.כביקוש גדל, כלכלות בקנה מידה יביא עלויות, אך נקודת מפנה עדיין עשויה להיות מספר שנים.

(FLT:0)מחזור תשתיות (Recycling InfrastructureFLT:1 עבור מכשירים רפואיים מוגבל.רוב בתי החולים מחלחלים פסולת קלינית לשליטה בזיהום, אפילו חומרים שניתן למחזר מבחינה טכנית. Segregation בשלב השימוש קשה בגלל סיכון זיהום.חלק מהחברות החלוצה FLT:2take-back תוכניות FLT 3, שבו משתמשים במכשירים יקרים ליצרן עבור מחזור מתכות, אך דורשות אישורים רגולטוריים סגורים, אך הם דורשים אישורים רגולטוריים.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

כל חומר חדש חייב לעבור בדיקות ביו-תחרותיות קפדניות (ISO 10993 סדרה), כולל ציטוקניות, רגישות, גירוי, רעילות מערכתית.עבור ביופוחיות וחומרים ממוחזרים, הוכחת קונדסונינסיבית של COTO-to-batch הוא מאתגר במיוחד.ה- FDA וגופים מאומתים לצפות ל-FLT:0comhensive CharacterizationFLT3 של חומר, עיבוד פוטנציאלי של האיחוד האירופי הוא בעל השפעה מהירה יותר.

תחזית עתיד

בעשור הבא סביר להניח שתצפיות של מגמות: התקדמות במדע החומרי, הזדווג של מודלים עסקיים מעגליים, ואותות מדיניות חזקה יותר מממשלות.FLT:0Bio-inspirationFLT:1 - למידה מהיכולת של הטבע ליצור מבנים חזקים, משפילים - יניעו חידושים כגון פולימרים עצמיים ומורכבים שמקורם מ-yster או עכבישים:2Digitalial יכול להבטיח שימוש ב-cookietialtial ReLT2DLCtial Reduction או ב-F.

שיתוף פעולה בין מדענים חומריים, מהנדסי מכשירים, וספקי שירותי הבריאות יהיה חיוני.הקוורטיה מקדימה כגון:0Medical Device Sustainability NetworkigFLT:1 ו-FLT:2Circular Healthcare ProgrameurFLT:3 כבר משתפים שיטות טובות ביותר ומימון.

קישורים חיצוניים

  • ◄ [43]
  • (ב) ◄ ◄ ◄ ◄ [43]
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ◄ [17] , ⁇ ⁇ ⁇