等離子（zǐ）清洗機在醫療器械上的應用

在化學相容性或化（huà）學鍵中表現（xiàn）出來的強界麵作用力（lì）能增強兩個表麵之間的黏附性。通常聚合物具有較低的或中等能（néng）量的（de）表麵能，因此很難在其表麵進行黏（nián）結或進行（háng）表麵塗（tú）層。經氧等離子處理後，聚丙烯的表麵張力從29dyn/cm提高到了72dyn/cm，幾乎達到接（jiē）觸角（jiǎo）為零的全水（shuǐ）吸附所需的數值。其他材料表（biǎo）麵經過活化工藝，會使表麵產生硝化、氨化、和氟化。等離（lí）子體表麵改性可以在表（biǎo）麵形成如胺基（jī）、羰基、羥基、羧基等（děng）功能團，提高界麵黏附力。醫用導管、輸液袋、透析過（guò）濾器和其他組件，以及醫用注（zhù）射針頭、用於裝血（xuè）液的塑（sù）料（liào）薄膜袋和藥（yào）袋的附著都（dōu）得益於等離子體對材料表麵的活化工藝（yì）。

常規的清洗方法（fǎ）不會完美，常在清洗後仍然殘留薄薄（báo）的（de）一層汙染物。但如果采取等離（lí）子體活化工藝清洗，弱化學鍵（jiàn）將很容易被打斷，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。等離子體可以去除油膜、微觀的秀菌或其他汙染物，這些汙染物是在存儲（chǔ）過程中或前期製造工藝中，通（tōng）過化學轉化形成的高蒸（zhēng）汽壓的揮發性氣體黏附在材料表麵形成的。注射（shè）成型添加劑、矽基化合物、脫模劑及部分被（bèi）吸附的汙染物可以通過等離（lí）子放電清洗，能有效（xiào）地從塑料、金屬和陶瓷的表麵去除。對後續製造產生幹擾的塑料添加劑也可以通過等離子體去除，並且在這個去除過程（chéng）中不會破壞或更改基底的屬性。此外，采用（yòng）等離子體（tǐ）清洗技術，還可以清洗及其敏感的儀器零件表麵或植（zhí）入物的表麵。

等離子體可（kě）以改進材料表麵的潤濕（shī）性，降低大多（duō）數基（jī）底材料與水或其他液體的接觸角。實驗證明，材料（liào）隻需要被等離子體處理幾分鍾就可（kě）以使其表麵的水接觸角降低至少2度。與血液過濾器或各（gè）種透析過濾薄膜一樣，也包括透析（xī）過濾係統的微濾組件，等離子體同樣也可以賦予（yǔ）織物或無紡布織物永久（jiǔ）的親（qīn）水性能。培養皿、滾瓶、微載體和細胞膜等（děng）細（xì）胞培（péi）養基（jī）質的表麵（miàn）均可以通過（guò）等離子體改性來（lái）大（dà）大提高其（qí）潤濕性。通過控製（zhì）表麵的化學結構、表麵能和表（biǎo）麵電荷狀態可以改善細胞生（shēng）長情況、蛋白結合性能以及特定細胞附（fù）著性能。

等離子（zǐ）體處（chù）理無紡布或其他織物布料的表麵，也可以使其具（jù）有疏水（shuǐ）性。疏水表現為據水特性，當這種布料浸沒在水（shuǐ）溶液中時（shí），不在通過毛細管效應吸（xī）水。這種技術同樣也適用於某些材料，使其具有疏油性或（huò）使紙張、紡（fǎng）織品和過濾元件等具有疏水性。四氟化甲烷、六氟化硫、氟化烴等氟化物，可以用於誘使表麵結構中的氫原子被氟原子替代，形成類似聚四氟乙烯的結構，從（cóng）而使材料表麵具有疏水性、化學惰性（xìng）以及高化學穩定性。

等離子體表麵改性的另一個重要（yào）應用（yòng）是促進細胞生長或蛋白質的結（jié）合，以降低（dī）血栓的生成。氟化的聚四氟乙烯塗層和從有機矽單體中提取的類似有機矽塗層都具有（yǒu）血液相（xiàng）容性。薄膜中（zhōng）氟碳比、潤濕性和（hé）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人體血液中並參與凝血過程的蛋白質。可以采（cǎi）用PECVD製（zhì）備不同表麵形態的類聚四氟乙烯薄膜。

通過等離子聚合可以從有機矽單體中獲取類（lèi）矽烷薄膜。SixCyHkOz複合物被用在（zài）血液過濾器中和聚丙烯的（de）中空纖維膜中以塗覆活性炭（tàn）的顆粒。血液灌溉（gài）器是將患者動脈血液循環地引入血液灌流器中，使血液中的毒物（wù）、代謝產物（wù）被吸附淨化，然後再輸回（huí）體內。血液灌流器中的吸附（fù）劑（jì）包括活性炭那、酶、抗原、抗體等。其（qí）中碳顆粒必須被聚合物薄膜包覆（fù），以防止細（xì）小顆粒進入到血液中；同樣，微孔聚丙（bǐng）烯血液氧合（hé）器也要（yào）塗上一層類矽（guī）烷聚合物薄膜（mó），目的（de）是為了（le）降低聚丙烯（xī）表麵的粗糙度（dù），以減少對血液細胞造成的傷害。

肝素和類肝素分子、膠原蛋白、白蛋白和（hé）其他生命起源分子可被固定在聚合物表（biǎo）麵上，發揮抗血栓的作用（yòng）。因此，要使這些分子固定在聚合物的表麵，那麽就需要聚（jù）合（hé）物被激活，並此對接枝聚合的分子作出響應。這個過程主要以試驗實證（zhèng）的方法（fǎ）為準，用的最多的接（jiē）枝基團是-NH2、OH和-COOH，這些基團主要從（cóng）非沉積供應原料NH3、O2、H2O中獲取。

經（jīng）過氨氣等離子體處理後的材料表麵（miàn）會存在氨基功能團，它類似於肝磷酯，可作為抗凝劑的附著位點。這種等離子體在體外醫用器皿（mǐn）上的應用實例有實驗或藥物生產用的培養皿的清洗改性，以及（jí）微孔（kǒng）板的表麵改性。這（zhè）種（zhǒng）表麵改性還可以提（tí）高人體植入物的生物相容性（xìng）。

例如，通過提高（gāo）血溶性塗層與本體材（cái）料的黏合性能，改善人造血管、隱形眼鏡、給藥植入體等植入物的生物相容性。在（zài）某些（xiē）應用中。若有必（bì）要的話，還可以通過材料表麵處（chù）理降低蛋白質或細胞的（de）黏附性，如接觸的隱形眼鏡和人工晶狀體材料。

很（hěn）多材料都（dōu）會促使（shǐ）蛋白結合，而導（dǎo）致（zhì）血栓的形成。材料表麵（miàn）使（shǐ）用抗凝塗層後，可以有效降低表麵凝血形成血栓的趨（qū）勢，但（dàn）是（shì）抗（kàng）血栓塗料往往不能很好地與（yǔ）聚合物表麵結合。采用等（děng）離子體中的活性自（zì）由基使材料表麵通過肝素化或接枝抗栓官能團，來增加材料表麵有（yǒu）效（xiào）地化（huà）學鍵結合。材料（liào）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和改性後的材料使用壽命。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（zhǐ）導管，在使用30天後（hòu），沒有（yǒu）出現蛋白附（fù）著（zhe）的現象；隻（zhī）經過等（děng）離子體表（biǎo）麵改性而無肝素（sù）塗層的聚氨酯導管，出現了少量的蛋白附著（zhe）；而未經等離子體表麵改性的導液管（guǎn）則出現了嚴重的血栓。與未經處理的血液過濾器（qì）相比，改性後的血液過濾器大幅（fú）減少了血小板的附著量。

有些時候，通過對體外材料的表麵改性來（lái）增強培養細胞（bāo）的黏（nián）附性和培養過程中細（xì）胞生長速率是十分必要的。在某些特殊情況下，細胞黏（nián）附（fù）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）附效果是保證細胞繁殖的必（bì）要條件，經等離子體表麵改性後的體外細胞（bāo）培養皿，在其表麵的細胞繁殖（zhí）速率明顯比未處理 培養皿表麵的細胞繁殖速率快。實驗結果表明（míng），聚酯、聚乙烯和K-樹（shù）脂等材（cái）料經等離子體改性後，其細胞（bāo）附著性（xìng）可明顯提高。

與其他材料表麵相比，一些有機矽及聚氨酯等聚（jù）合物的表麵摩（mó）擦係數較高。這種材料製成的器械經等離子體表麵處（chù）理後，再塗（tú）覆上一（yī）層低摩擦（cā）係數的（de）聚合物，表麵就會更加潤滑。例如，等離子體表麵改性後可提高醫用導管表麵上水（shuǐ）凝膠塗（tú）層的黏附性，水凝膠塗層能（néng）降（jiàng）低醫用（yòng）導管與內血管壁之（zhī）間（jiān）的摩擦。用（yòng）於導尿管、呼吸氣管和心血管的插（chā）管，或內窺鏡/腹腔鏡手術（shù）的儀（yí）器，以及用於眼科的（de）材料，在與體（tǐ）液接觸時應具有良好的疏滑特（tè）性，這樣體液與這些光滑的醫療器械表麵接（jiē）觸時才不會（huì）黏附在其表麵上。被電離的等離子體活（huó）性氣體可抑製造（zào）這樣的低摩擦係數的材料表麵。這種（zhǒng）低摩擦係數的醫療（liáo）器械（xiè）在（zài）插入病人體（tǐ）內或從體內取出（chū）時，會降低對病人黏膜的機械損傷以及減少病人的（de）不適感。等離子體技術活等離子體技術結合其他技術，尤其是結合二甲苯聚合物塗覆技術，已成功在各（gè）種醫療（liáo）器械的製造（zào）中得（dé）到了應用（yòng），如（rú）在眼科和影像外科手（shǒu）術中等。

通過薄膜沉積方法在塑（sù）料（liào）產品的表麵沉積一個阻隔層，可以降低酒精、其他液（yè）體或蒸汽在塑料產品表麵（miàn）的滲透能（néng）力。例如，經過等離子體處理後的高密度聚乙烯可以使這種聚乙烯材料對酒精的滲透能力降低10倍。由（yóu）於血液與生物材料中的一些化學成分會發（fā）生相互（hù）作用，這（zhè）種相互作用會導致（zhì）血液凝固，危害人體，所以像矽橡膠、聚酯、聚四氟乙烯、聚氨酯、PVC等（děng）生物材料製成的與血液接觸的植入物僅能在血液中停留很短（duǎn）的時間。例如，PVC血袋中的二辛脂鄰苯二甲（jiǎ）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（níng）固。等離子體對PVC材料處理後，在表麵（miàn）形成一層緊密交聯（lián）的防滲薄（báo）膜，這層膜具有生物（wù）相容性，可以（yǐ）在一個較小的範圍內調節膜的分散率，起控（kòng）製（zhì）穩定劑等物質傳輸（shū）的作用（yòng）。

通過等離子體改性膜材料還可以提高對擴散物質（zhì）的選（xuǎn）擇（zé）性。通（tōng）常（cháng）需要薄膜材料（liào）在保持高滲（shèn）透率的同（tóng）時，還應該對滲透物質（zhì）具（jù）有高選擇性。結合化學作用或物理限製（zhì），通過（guò）控製孔的大小可以提高膜表麵的選擇性。血液透析、蛋白質純化等（děng）生物（wù）分離（lí）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（qì）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（tǐ）的接枝與表麵功（gōng）能化處理為生物組分和基（jī）底之間（jiān）建（jiàn）立（lì）共價鍵提（tí）供了便捷、高效的辦法。