Kỹ thuật trong thế giới vi mô-—Khoa học vật liệu và quy trình sản xuất kim tiêm dưới da

https://www.mycomedical.com/post/hypodermic-kim tiêm-và-ống tiêm

Từ khóa:Kim tiêm dưới da

Một chiếc kim tiêm dưới da thông thường mà chúng ta thấy hàng ngày thực chất là sự kết tinh của công nghệ sản xuất chính xác. Nó phải đồng thời đáp ứng nhiều yêu cầu khắt khe-độ bền, độ dẻo dai, độ sắc nét và khả năng tương thích sinh học-ở quy mô cực kỳ nhỏ, được hỗ trợ bởi sự tích hợp sâu sắc của khoa học vật liệu và quy trình gia công chính xác.

Lựa chọn vật liệu cơ bản: Sự thống trị của thép không gỉ

Như đã đề cập, thép không gỉ 304 hoặc 316L là xu hướng chủ đạo tuyệt đối. Điều này là do thép không gỉ austenit có thể đạt được độ bền kéo cực cao (thường vượt quá 2000 MPa) sau khi gia công nguội, giúp ống kim chống lại ứng suất uốn khi xuyên qua ngay cả ở những bức tường mỏng (độ dày thành dưới 0,1 mm). Đối với các nhu cầu đặc biệt-chẳng hạn như các vết đâm dẫn hướng bằng MRI-yêu cầu các hợp kim gốc-niken{9}}có khả năng chống ăn mòn cao hơn (chẳng hạn như Inconel 625) được chọn vì đặc tính không-từ tính, tránh nhiễu từ trường. Mặc dù kim nhựa dùng một lần có chi phí-thấp nhưng độ cứng không đủ và lực xuyên thấu hạn chế chúng chủ yếu trong các tình huống có-sức đề kháng thấp chẳng hạn như rửa miệng hoặc-các giao diện ống thông được làm đầy sẵn.

Quy trình sản xuất: Sự chuyển đổi từ ống thép sang đầu kim

Quá trình sản xuất kim tiêm dưới da bắt đầu bằng các ống mao dẫn bằng thép không gỉ liền mạch. Bước đầu tiên là "kéo ống": thông qua quá trình vẽ khuôn nhiều{1}}, các ống thô được giảm dần đến đường kính ngoài yêu cầu (phạm vi phổ biến: 0,3 mm đến 1,2 mm), đồng thời kiểm soát chặt chẽ độ đồng đều của thành. Bước thứ hai là "tạo hình đầu kim": sử dụng đá mài hoặc tia laser có độ chính xác quay-tốc độ cao, các hình dạng hình học cụ thể được mài ở các đầu ống. Phổ biến nhất là thiết kế "ba{7}}góc xiên, trong đó ba bề mặt cắt giao nhau để tạo thành một lưỡi cắt sắc cắt xuyên qua da giống như một con dao mổ chứ không phải xé mô. Kim-cao cấp thậm chí có thể sử dụng thiết kế "năm góc xiên" hoặc "cắt ngược" để giảm thêm khả năng chống cắt.

Xử lý bề mặt và sơn phủ

Mặc dù đầu kim mài rất sắc nhưng các vệt cực nhỏ vẫn còn trên bề mặt, làm tăng khả năng chống đâm thủng. Do đó, đánh bóng bằng điện là cần thiết-bằng cách sử dụng phương pháp hòa tan điện hóa để loại bỏ các gờ và đạt được độ nhám bề mặt Ra < 0,1 μm. Tiếp theo là quá trình "phủ" quan trọng. Ngoài lớp bôi trơn bằng dầu silicon, một số kim tiêm thuốc tác dụng lâu dài còn phủ lên thành trong của ống kim bằng các polyme trơ như polytetrafluoroethylene (PTFE) để ngăn chặn sự hấp phụ thuốc hoặc phản ứng hóa học với kim loại. Cuối cùng, trục (thành phần nhựa kết nối với ống tiêm) được-đúc khuôn và hàn siêu âm hoặc liên kết bằng nhựa epoxy với ống kim, đảm bảo kết nối hoàn toàn kín.

Kiểm soát chất lượng: Kiểm tra cuối cùng dưới kính hiển vi

Kim thành phẩm phải vượt qua 100% kiểm tra trực tuyến, bao gồm kiểm tra bằng kính hiển vi quang học để tìm các khuyết tật ở cạnh cắt, kiểm tra luồng không khí để phát hiện tắc nghẽn và kiểm tra lực kéo để xác minh độ bền liên kết của trục. Các lô mẫu cũng trải qua các thử nghiệm đâm thủng mô phỏng để ghi lại lực cực đại cần thiết để xuyên qua da nhân tạo. Chỉ những sản phẩm vượt qua các cuộc kiểm tra nghiêm ngặt này mới được gắn nhãn "vô trùng" và "sử dụng một lần" khi tham gia chuỗi cung ứng y tế toàn cầu. Chiếc kim thanh mảnh này là minh chứng cho nỗ lực chinh phục các căn bệnh ở quy mô-lớn của nhân loại thông qua nghề thủ công ở quy mô-vi mô.