等離子清洗機在（zài）醫療器械上的應用

在化學相（xiàng）容性或化學鍵中表（biǎo）現出來的強（qiáng）界麵作用力能增強兩個表（biǎo）麵之間的黏附性。通常聚合物具有較低（dī）的或中等能量的表麵能，因（yīn）此很難在其表（biǎo）麵進行黏結或進行表（biǎo）麵塗（tú）層。經（jīng）氧等離（lí）子處理後，聚丙烯的表麵張力從（cóng）29dyn/cm提高到了72dyn/cm，幾乎達到接觸角為（wéi）零的全水吸附所需的（de）數值。其他材料表麵（miàn）經過活化工藝，會使表麵產生（shēng）硝化、氨化、和氟化。等離子體表麵改性可以（yǐ）在表（biǎo）麵（miàn）形成如胺基、羰基、羥基、羧基等功能團，提高界麵黏附力。醫用導管、輸液袋、透析過濾器和其他組件，以（yǐ）及醫用注射（shè）針頭、用於裝血液的塑料（liào）薄膜袋（dài）和藥袋的附著都（dōu）得益於等離子體對材料表麵的活化工藝。

常規的清（qīng）洗方法不會完美（měi），常（cháng）在清洗後仍然殘留薄薄的一層（céng）汙染（rǎn）物。但如（rú）果采（cǎi）取等離子體活化工藝清洗，弱化學鍵將很容易被（bèi）打斷，即使汙染物殘留是在幾何形狀非常複雜的表麵上，也照樣可以去除掉。等離子體可（kě）以（yǐ）去除油（yóu）膜、微觀的秀菌或（huò）其他汙染物，這些汙染物是在存儲過（guò）程中或前期製造工藝中，通過化（huà）學轉（zhuǎn）化形成的高蒸汽壓的揮發性氣（qì）體黏附在（zài）材料（liào）表麵形成的。注射成型添加劑（jì）、矽基化（huà）合物、脫模劑及部分被吸附的汙染物可以通過等離子放電清洗，能有效地從（cóng）塑料、金屬和陶瓷的表麵去除。對後續（xù）製造產生幹擾的塑料添加劑也可以通過等離子體去除（chú），並且在這個去除過程中不會破壞或更改基底的屬性。此外，采（cǎi）用等離子體清洗技術，還可以清洗（xǐ）及其敏感的儀（yí）器零件表麵或植入物的表麵。

等離子體可以改進材（cái）料（liào）表麵的潤濕性，降低大多數基底材料與水或其他液體的接觸角。實驗（yàn）證明，材料隻需要被等離子體處理幾分鍾就可以使其表（biǎo）麵的水接觸角降低至少2度。與血液（yè）過濾器或各種透析過濾薄（báo）膜一樣，也包括透析過濾係（xì）統的（de）微濾組件，等離子體同樣也可以賦予織物或無紡布織物永久的親水性能。培（péi）養皿、滾（gǔn）瓶、微載體和細胞膜等細胞培養基質的表麵均可（kě）以通過等離子體改性來大大提高其潤濕性（xìng）。通過（guò）控製表麵（miàn）的（de）化學結構、表麵能和表麵電荷狀態可以改善細胞生長情況、蛋白結合性能以及特定細胞（bāo）附著性能。

等離子體處理無紡布或（huò）其他織物布料的表麵，也可以使其（qí）具有疏水性。疏水表現為據水特性，當這種布料浸（jìn）沒在水溶液中時，不在通過毛細（xì）管效應（yīng）吸水。這種技術同樣也適用於某些材料，使（shǐ）其具有（yǒu）疏油性或使紙（zhǐ）張、紡織品（pǐn）和過濾元（yuán）件（jiàn）等具有疏水性。四氟化（huà）甲烷、六（liù）氟化硫、氟化烴（tīng）等氟化物，可以用於誘使表麵結構（gòu）中的氫原子被氟原（yuán）子替代，形成類似聚四氟（fú）乙烯（xī）的結構，從而使材料表麵具有疏（shū）水性、化學（xué）惰性以及高化學穩定性。

等離子體表麵改性的另一個重要應用是促進細（xì）胞生長或蛋白質的結合，以降低血（xuè）栓的生成（chéng）。氟化的（de）聚四氟乙（yǐ）烯塗層和從有機矽單體中提取的類似（sì）有機矽塗層都（dōu）具有血液相容性。薄膜中（zhōng）氟碳比、潤濕性和存在形態，顯然都與纖維蛋白質的吸收和存儲息息相關，纖維蛋白原是一種存在於（yú）人體血液中並參（cān）與凝血過程（chéng）的蛋（dàn）白質。可以采用PECVD製備（bèi）不同表麵形態的類聚四氟乙烯薄膜。

通（tōng）過等離子聚合可以從有機矽單體中獲取類矽烷薄膜。SixCyHkOz複合物被（bèi）用在血液過濾器中和聚丙烯的中空纖維（wéi）膜（mó）中以塗（tú）覆活性炭的顆粒。血液灌溉器是將患者動脈血液循環地引入血液灌流（liú）器中，使血液中的毒（dú）物、代謝產物被（bèi）吸附（fù）淨化，然後再輸回體內。血液灌流器中（zhōng）的吸附劑包括活性炭那、酶、抗原、抗體等。其中碳顆粒必須被聚合物薄膜包覆（fù），以防止細小顆粒進入到血液中；同樣，微孔聚丙烯血液氧合器也要塗上一層類矽烷聚合物薄膜，目的是（shì）為了降低聚丙烯表（biǎo）麵的（de）粗糙（cāo）度，以減少（shǎo）對血液細（xì）胞造成的傷害。

肝（gān）素和類肝（gān）素（sù）分子、膠原蛋白、白蛋白（bái）和其他生命（mìng）起源分子可被固定在（zài）聚合物表麵上，發揮（huī）抗血栓的（de）作用（yòng）。因（yīn）此，要（yào）使這些分子固（gù）定在聚合物的表麵，那麽就需（xū）要聚合（hé）物被激活，並此對接枝聚合的分子作出響應。這個過程主要以試（shì）驗實（shí）證的方法為準（zhǔn），用的最多的接枝基（jī）團是-NH2、OH和-COOH，這些基團（tuán）主要從非沉積供應原料NH3、O2、H2O中獲取。

經過氨氣等（děng）離子（zǐ）體處理後的材料表（biǎo）麵會存在（zài）氨基功（gōng）能團，它類似於肝磷酯，可作（zuò）為抗凝（níng）劑的附著位點。這種等離子體在體（tǐ）外醫用器皿（mǐn）上（shàng）的應用實例有實驗或藥物生產用的培養皿的清洗改性，以（yǐ）及微孔板的表麵（miàn）改性。這種表麵改性還可以提（tí）高人體植入（rù）物的生物相容性。

例如，通過提（tí）高（gāo）血（xuè）溶性塗層與本體材料的黏合性能，改善人造血管、隱形眼（yǎn）鏡、給藥植入體等植入物（wù）的生物相容性。在某些應用中。若（ruò）有必要的話，還可以通過（guò）材（cái）料表麵（miàn）處理降低蛋白質或細胞的黏附（fù）性，如接（jiē）觸的隱形眼鏡和人工晶狀體材（cái）料。

很多（duō）材料都會促使蛋白結合，而導致血栓的形成。材料表麵使用抗凝塗層後，可以有效降低表麵凝血形成（chéng）血栓的趨勢，但是抗（kàng）血栓塗料（liào）往往不能很好地與聚合物表（biǎo）麵結合。采用等離子體中（zhōng）的活性自（zì）由基使材（cái）料表麵通過肝素（sù）化或接枝（zhī）抗栓官能團，來增加材料表麵有效地化學鍵結合（hé）。材料表麵改性的效果由一係列的因素決定，這些因素包括材料基底的選取、抗血栓塗料的成分構成（chéng）和改性後的材料使用（yòng）壽（shòu）命。動物實驗的結果表明，經過等離子體表麵活化改性後，在塗覆一層肝素的聚氨酯導管，在使用30天後，沒有出現（xiàn）蛋白（bái）附著的現象；隻經過等離子體表麵改性而無肝素塗層的聚氨酯導管，出現了少量的蛋白附著；而未經等離子體表麵改性的導液（yè）管則出現了嚴重的血栓。與未經處理的（de）血液（yè）過濾器相比，改性後的血液過濾器大幅減少了血小板的附著量（liàng）。

有些時候，通過對體（tǐ）外材料的（de）表（biǎo）麵改性（xìng）來增強培養細胞的黏附性和培養過程中細胞（bāo）生長速率是十分必要的。在某些特殊情況下，細胞黏（nián）附性和培養過程中細胞生長速率是十（shí）分必要的。在某（mǒu）些特殊情況下，細胞（bāo）黏附效（xiào）果是保證細胞繁殖的必要條件，經等（děng）離子體表麵改性後的體外細（xì）胞培養皿，在其（qí）表麵的（de）細（xì）胞繁殖速率明顯比未處理 培養皿表麵（miàn）的細胞繁殖（zhí）速率快。實（shí）驗（yàn）結果表明，聚酯、聚乙（yǐ）烯和K-樹脂等材料經等離子體改性後（hòu），其細胞附著性可明顯提高。

與其他材料表麵相比，一些有機（jī）矽（guī）及聚氨酯等聚合物的（de）表麵（miàn）摩擦係數較高（gāo）。這種材料製成的器械經（jīng）等離子體表麵處（chù）理後，再（zài）塗覆上一層低摩（mó）擦係數的聚合物，表麵就（jiù）會更加潤滑。例（lì）如，等離子體表麵改性後可（kě）提高醫用導管表麵上水凝膠塗層的黏附性，水凝膠塗層能降低醫用導管與內（nèi）血管壁之間的（de）摩擦。用（yòng）於導尿管、呼吸氣管和心血管的插管，或內窺鏡/腹腔鏡手術的儀器，以及用於眼（yǎn）科的材（cái）料，在與體液接觸時應具有良好的疏滑特（tè）性，這樣體（tǐ）液與這些光滑的醫（yī）療器械表麵接（jiē）觸時才不會黏附在其表麵上（shàng）。被（bèi）電離的等離子體活性（xìng）氣體可抑製造這（zhè）樣的低摩擦係數的材料表麵。這種低摩擦係數的醫療器械在插入病人體內或從體內取出時，會降低對病人（rén）黏膜的機械損傷以及減少病人的不（bú）適感。等離子體技術活等離子體技術結合其他技術，尤其是結（jié）合二甲苯聚合物塗覆技術，已成功在各（gè）種醫療（liáo）器（qì）械（xiè）的製造（zào）中得到了（le）應（yīng）用，如在眼科和影像外科手術中等。

通過薄膜沉積方法在塑料產品的表麵沉積一個阻隔層，可以降低酒精（jīng）、其（qí）他液體或蒸汽在塑料產品表麵的滲透能力。例如，經過等離子體處理後（hòu）的高密度聚乙烯可以使這種聚（jù）乙烯（xī）材（cái）料對酒精的滲透能力（lì）降低（dī）10倍。由於血液與生物材料中的一些化（huà）學成分會發（fā）生相（xiàng）互作用，這種相互（hù）作用會導致血液凝固，危害人體，所以像矽橡膠、聚酯、聚四氟乙烯、聚（jù）氨酯、PVC等生物材料製成的與血液接觸的植入物僅能在（zài）血液中停留很短的時間。例如，PVC血袋中的二辛（xīn）脂鄰苯二甲酸酯和某些穩定劑會慢慢從PVC基底中釋放出來，與血液相互反應從而引起血液凝固。等離子體對PVC材料處理後，在表麵形成一層緊密交聯的防滲薄膜，這（zhè）層膜具有生物相容性，可以在一個較（jiào）小的範圍內調節膜的分散率，起（qǐ）控製穩定劑等物質傳輸的作用。

通過等離子體（tǐ）改性膜材料（liào）還可以提高對擴散物質的選擇性。通常（cháng）需（xū）要薄（báo）膜材料在保持高滲（shèn）透（tòu）率的同時，還應該對（duì）滲透物（wù）質具有高選擇性。結合化學作用或物理限製，通過控製孔的大小可以提高膜表麵的選擇性。血液透（tòu）析、蛋白質純化等生物分離過程都得益於這一技術的實施。

通常，具有診斷功能的生物傳感器要求把酶或抗體等生物組分固定在傳感器的表麵。等離子體的接枝與表麵功能化處理為生物組分（fèn）和基底之間建立（lì）共價鍵提供了便捷、高效的辦法（fǎ）。