의료용 등급 소재: COVID-19 디바이스 개발 혁신 주도

COVID-19 팬데믹으로 인한 공중 보건 위기는 의료 기기 및 메드테크 제품 개발에 종사하는 설계자와 엔지니어의 긴급성을 더했습니다.

의료 제품 설계의 핵심은 사용할 수 있는 놀라운 범위의 소재를 탐색하고, 의료 기기 및 기타 헬스케어 제품과 구성요소에 가장 적합한 소재를 결정하는 것입니다. 특히 현재 팬데믹 대응을 위해 생산되는 제품과 애플리케이션에 대해 그렇습니다(사이드바 참조). 보통 선택지가 많은 것은 좋은 일입니다. 옵션이 많을수록 좋습니다. 하지만 더 많은 선택은 더 복잡하고 느린 의사결정 과정을 의미하기도 합니다.

이 과정을 가속화하기 위해 의료 기기 및 기타 메드테크 구성요소에 가장 적합한 의료용 등급 소재를 살펴보겠습니다.

부품 및 제품을 위한 의료용 플라스틱과 금속

프로토랩스에서 디지털 제조는 프로토타이핑과 소량 생산 같은 공정을 가속화합니다. 이는 의료 제품 개발에 이상적인 레시피입니다.

소재 선택은 제조를 위한 설계(DFM) 프로세스 초반에 이루어지며, 의료용 등급 소재 선택지가 풍부합니다: 고온 플라스틱, 의료용 실리콘 고무, 3D 프린팅 마이크로 해상도 소재, 최종 사용 금속, 소량 생산에 적합한 기타 범용 소재 등.

그럼 어떤 소재가 의료 애플리케이션에 가장 적합할까요?

의료용 플라스틱 (Medical-Grade Plastics)

PEEK와 PEI(Ultem) 같은 고온 플라스틱은 고온 저항성, 크립 저항성을 제공하며 멸균이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. 예를 들어 의료 기기 부품은 사용 사이 오토클레이브의 극한 고열이나 가혹한 화학적 멸균을 견뎌야 할 수 있습니다.

의료용 실리콘 (Medical-Grade Silicone)

예를 들어 Dow Corning의 QP1-250은 우수한 열적, 화학적, 전기적 저항성과 생체적합성을 가집니다. 보통 피부 접촉이 필요한 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.

Carbon RPU 및 FPU

Carbon DLS는 경질 및 반경질 폴리우레탄 소재를 사용해 후기 프로토타이핑이나 최종 사용 디바이스에 이상적인 기능성 부품을 3D 프린팅합니다.

마이크로 해상도 (Micro-Resolution)

MicroFine™(그린 및 그레이)은 프로토랩스 독점 소재입니다. 0.0025인치(0.0635mm)까지 마이크로 크기 특징으로 정밀 계측기와 진단 구성요소 같은 복잡한 3D 프린팅 부품을 제작합니다.

투명성 (Transparency)

ABS-Like Translucent/Clear(WaterShed XC 11122)와 PC-Like Translucent/Clear(Accura 60) 같은 3D 프린팅 소재는 마이크로플루이딕 부품과 렌즈, 하우징 같은 투명 구성요소에 기능적 투명도를 보여주도록 마감할 수 있으며, 다양한 의료 애플리케이션에 사용됩니다.

의료용 금속 및 합금 (Medical-Grade Metals and Alloys)

가공 및 3D 프린팅 금속과 합금, 판금을 포함해 의료 구성요소, 계측기, 기타 애플리케이션에 사용할 수 있는 20가지 이상의 금속 소재 옵션이 있습니다. Inconel(니켈-크로뮴 초합금) 같은 금속 합금은 DMLS 3D 프린팅 공정에 사용 가능하며 고강도와 내열성 같은 특성을 가집니다. 다양한 스테인리스 스틸 소재는 내식성과 강도를 제공합니다. 티타늄은 가볍고 내열성·내식성이 있으며 DMLS로 완전히 기능적인 3D 프린팅 의료 구성요소를 제작하는 데도 사용할 수 있습니다.

자세한 내용은 소재 비교 가이드를 참조하세요.

의료 기기 테스트에 대한 한마디

의학 및 의료 제품의 고도로 규제된 세계에서 소재 고려는 개발 단계부터 상용화까지 엄격한 테스트를 거쳐야 하므로 중요합니다. 따라서 선택된 소재는 이러한 중요한 평가를 통과해야 합니다. NAMSA와 Toxikon은 의료 기기 기업이 테스트에 사용하는 두 가지 평판 좋은 리소스입니다.

결국 요즘 메드테크 설계자와 엔지니어의 작업(올바른 의료용 등급 소재 적용 포함)은 COVID-19 팬데믹과 싸우기 위해 새로운 아이디어와 혁신을 배포하려는 업계의 노력으로 더 큰 긴급성을 띠게 되었습니다.

중요 COVID-19 애플리케이션
당사는 COVID-19 팬데믹과 싸우기 위해 중요한 의료 제품과 디바이스를 설계하고 만드는 이들을 지원하기 위해 업계의 다른 이들과 함께 제조 서비스를 확장하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다. 최근 부품을 생산했고 지원할 수 있는 의료 애플리케이션에는 다음이 포함됩니다: 인공호흡기 (Ventilators) 호흡기 마스크 (Respiratory Masks) 테스트 키트 구성요소 (Test Kit Components) 페이스 실드 (Face Shields) 초음파 및 진단 장비 (Ultrasound and Diagnostic Equipment)