이 제품은 의료 기기, 특히 심장 박동기, 세동기 및 좌식 보조 장치 (LVADs)에 대한 수요를 가속화하고, 의료의 환경 발자국을 급격히 집중시켰습니다. 이러한 생명 절약 기술은 극적으로 환자의 결과를 개선하고 생산, 사용 및 처리가 중요한 폐기물을 생성하고 비 재생 가능한 리소스를 소비합니다. 지속 가능한 물질을 사용하여 친환경 심장 장치를 설계하는 것은 단순히 환경 이상적 인 환경이 아니라, 물리적 인 환경적 인 환경적 인 요구를 감소시키고, 환경적 인 환경적 인 환경적 인 환경적 인 요구를 충족시키는 것은 물론, 환경적 인 환경적 인 환경적 인 요구를 충족하는 데 도움이 될 수 있습니다.

지속 가능한 Cardiac 기기에 대한 성장 필요

매년 수백만 개의 페이스 메이커와 수백 개의 임플란트 카디오버터 세동 릴레이터 (ICDs)가 전세계에 주입됩니다. 전형적인 페이스 메이커에는 리튬 리오딘 배터리, 티타늄 또는 스테인리스 스틸 케이싱, 폴리 우레탄 리드 및 비 ‐ 바이오 분해성 및 위험한 물질이 포함되어있는 다양한 전자 부품이 포함되어 있습니다. 이러한 장치가 서비스 수명의 끝을 도달하면 (보통 5-12 년), 대다수는 의약품 또는 의약품의 혼합에 노출되어 있습니다.

환경표지 및 협약체

  • Non-biodegradable Plastics는 수세기 동안 환경의 리드 단열 및 장치 하우징 지속에 사용되며, 마이크로플라스틱을 탈착제로 풀어 놓고 있습니다.
  • 유해 화학 phthalates, bisphenol A (BPA)와 같은, 난연제는 종종 토양과 물로 leaching 전통적인 재료에서 존재하고, 처리 후.
  • Energy intensive Manufacturing]- 티타늄 및 리튬 배터리의 생산은 고온 가공 및 중요한 화석 연료 소비, 온실 가스 배출에 기여합니다.
  • 낮은 재활용율-배합된 심장 장치의 5% 미만은 현재 규제 장애물, 감염 위험, 설치되지 않은 공격으로 인해 재상 또는 재처리가 진행되고 있습니다.

분기별 환경 부담은 실질적입니다. 전형적인 단일 분기별 평균 수명주기 평가 (LCA)는 CO2의 약 1,500kg에 해당되는 탄소 발자국을 추정하며, 6,000km의 가솔린 동력 자동차 운전을 가능하게 합니다. 세계 임플란트 인구의 수백만을 증가시키는 것은 CO2 배출량의 수천 톤과 지속 가능한 폐기물의 수십만 톤의 배출량을 증가시킵니다. 이러한 영향을 줄이기 위해서는 지속 가능한 물질 및 원형 설계 원칙을 향한 체계적인 변화가 필요합니다.

Eco-Friendly Cardiac 기기용 혁신적인 재료

바이오 물질 및 녹색 화학의 발전은 기존 금속 및 폴리머에 대한 생체 대안을 만들었습니다. 심장 임플란트의 이상적인 지속 가능한 물질은 ]biocompatibility, biodegradability]] (또는 재활용 가능), mechanical strength, ], ]]]]], ]]], ]]]

Biodegradable 폴리머

의약은 의약을 갖는것에 자연적으로 끊는 중합체는 지도와 같은 임시 주입 성분을 위해 promising, 절연제 코팅 및 약 묽게함 층입니다. Polylactic 산 (PLA)와 polyhydroxyalkanoates (PHA)는 frontrunners입니다:

  • PLA은 옥수수 전분 또는 설탕과 같은 재생 가능한 소스에서 파생됩니다. 그것은 신체에 의해 대사 산물로 변성 산성으로 분해됩니다. 심장 응용을 위해 PLA는 생물 자원 코팅과 임시 포장 리드를 위해 탐구됩니다.
  • PHA은 미생물 발효에 의해 생산되며 우수한 생체 호환성과 다능한 분해율을 전시합니다. 이식성 장치에 대한 사용은 초기 단계이지만, PHA 기반 필름 쇼는 염증을 줄이기 위해 약속합니다.

조사의 밑에 다른 생물 분해성 중합체는 polycaprolactone (PCL), 많은 (글리코산) (PGA) 및 poly (lactic ‐co 글리코산) (PLGA)와 같은 공중 합체를 포함합니다. 이 물자는 달에 degrade에 달릴 수 있고, 임시 지원 또는 약 납품이 필요로 하는 신청을 위해 적당한 그(것)들을 만들기 위하여.

재활용 및 생물재활용 금속

전통적인 티타늄과 스테인리스 스틸 구성 요소는 매우 내구성이 있지만 배합 후 처리하기가 어렵습니다. 이 대안은 금속에 초점을 맞추고, 그 기능 후에 몸 내부에서 즉시 재생 또는 완전히 degrade 할 수 있습니다.

  • Titanium alloys는 힘 ‐ 무게 비율과 내식성 때문에 장치 케이싱을 위한 mainstay를 남아 있습니다. 그러나, 재생한 티타늄 feedstock를 사용하여 60%까지 광업 충격과 에너지 소비를 감소시킵니다.
  • Magnesium alloys-magnesium은 인체에 자연적으로 존재하며 비 독성 제품에 부식을 통해 degrades입니다. 최근 임상 시험은 코로나 아트리를 위한 마그네슘 기반 바이오 레서블 비계를 입증했으며, 유사한 개념은 임시 감속기 리드에 적합하게 됩니다.
  • Zinc ‐기반 합금 마그네슘보다 천천히 향상, 조직 치유를위한 더 넓은 창을 제공. 이산화 아연 기반 전극으로 연구는 일시적인 심장 장치에 대한 진행.
  • Iron ‐기반 금속 천천히 압착하여 기계적 특성을 조정하기 위해 합금 될 수 있습니다; 그들은 완전히 생물 분해성 페이스 메이커 시스템에 리드 구성품을 연구하고 있습니다.