Materiales comunes compatibles con autoclaves

Esta pieza, moldeada con un atractivo ABS translúcido, se fabricó para Triax Technologies para su dispositivo Proximity Trace, que durante la La pandemia de COVID-19 ayudó a las empresas a rastrear contactos en el lugar de trabajo.

¿Te sientes un poco aprensivo por el próximo procedimiento médico? Es comprensible, pero tendrá mucho menos de qué preocuparse sabiendo que los instrumentos estarán estériles y libres de microorganismos. Los médicos comenzaron a darse cuenta de la importancia del equipo esterilizado hace más de 150 años, pero no fue hasta 1879 que el microbiólogo francés Charles Chamberland inventó un dispositivo para administrarlo.

Cómo funcionan los autoclaves

Un autoclave funciona de manera muy similar a la olla a presión que algunas personas usan para encurtir pepinos y huevos. Los instrumentos se colocan primero en una cámara sellada, después de lo cual una bomba extrae todo el aire del interior. La temperatura se eleva a por lo menos 250 °F (121 °C) y se aplica vapor presurizado durante 30 a 60 minutos.

Hay otros métodos de esterilización disponibles, entre ellos el calor seco, la radiación y la luz ultravioleta, el gas de óxido de etileno y el peróxido de hidrógeno vaporizado, pero este artículo se centrará en el autoclave; más importante aún, describirá algunos de los materiales y tratamientos superficiales capaces de resistir el calor y la humedad en esta forma común de esterilización.

Qué funciona y qué no funciona en un autoclave

Comencemos por nombrar algunos materiales que definitivamente no se pueden esterilizar en autoclave. Afortunadamente, es una lista corta:

• Poliamida (nylon o PA)
• Polietileno (PE) y sus variantes de baja y alta densidad, LDPE y HDPE (aunque este último se le acerca)
• Polimetilmetacrilato (PMMA, más conocido como acrílico)
• Poliestireno (PS)
• Cloruro de polivinilo (PVC)

Ahora, aquí están los guardianes:

• Polipropileno (PP) es un polímero de bajo costo capaz de soportar temperaturas de autoclave. Para una alternativa ópticamente transparente (y más costosa) al acrílico, está el policarbonato (PC), el material del vidrio a prueba de balas.
• Polioximetileno (POM) , también conocido como acetal o Delrin, es un termoplástico de ingeniería que ofrece un bajo coeficiente de fricción, alta rigidez y resistencia al desgaste, y buena estabilidad dimensional.
• Hablando de baja fricción, eche un vistazo al politetrafluoroetileno (PTFE) . Probablemente lo conozca como teflón, una familia de fluoropolímeros que cuenta con fuerza y ​​resistencia química extrema en un amplio rango de temperatura.
• Polieterétercetona (PEEK) es un termoplástico orgánico que se ha convertido en una opción para la comunidad médica desde su invención en 1978. Se utiliza para todo, desde implantes médicos hasta componentes de cromatografía de gases y de ultra alto vacío.
• Silicona y su forma alternativa, LSR (goma de silicona líquida) , es otro material maravilloso. Es una excelente opción para una gama de piezas que requieren flexibilidad, biocompatibilidad y resistencia a los productos químicos y al crecimiento bacteriano. Y sí, es bastante esterilizable en autoclave.

También lo son el sulfuro de polifenileno (PPS), la polisulfona (PSU), y poliéter sulfona (PES) . Estos y otros termoplásticos se mecanizan, moldean por inyección o imprimen en 3D fácilmente.

Metales aptos para autoclave

Los polímeros son una excelente opción para varios componentes médicos, pero también lo son los metales, y cuatro de las aleaciones más comunes en este mercado son 304 y acero inoxidable 316 y sus primos bajos en carbono, 304L y 316L . Todos son ampliamente utilizados en instrumentación médica, equipos quirúrgicos como bisturís y abrazaderas, sillas de ruedas, cables y contenedores de desechos.

El 316L es el más popular para piezas que se colocan en el cuerpo, incluidos tornillos para huesos, placas de fijación y otros implantes, pero para dispositivos ortopédicos que requieren mayor fuerza y ​​resistencia a la fatiga, cromo cobalto (CoCr) o Ti-6Al-4V titanio son generalmente la primera opción.

Con cada uno de estos metales, es fundamental pasivar las piezas después de la fabricación con ácido nítrico o cítrico. Esto elimina el hierro libre de la superficie y crea una capa protectora de óxido, lo que aumenta significativamente su resistencia a la corrosión.

De manera similar, el aluminio es un candidato para piezas médicas esterilizables en autoclave, siempre que primero se recubra por conversión utilizando un anodizado de grado médico Tipo II (ácido sulfúrico) o Tipo III (capa dura). Eso también es cierto para muchos aceros:acero dulce 1018 , por ejemplo, o el mucho más resistente 4140 —pero aquí nuevamente, sus superficies propensas a la corrosión deben protegerse con un cromo duro o quizás con un niquelado brillante.

La industria médica es exigente, llena de todo tipo de especificaciones y requisitos de calidad. Por lo tanto, es fundamental investigar el tipo de esterilización necesaria para que las piezas sean seguras para la aplicación prevista y determinar qué materiales marcan esa casilla. La buena noticia es que tenemos muchos años de experiencia en esta área y podemos ayudarlo a determinar qué materiales son los adecuados para su próximo proyecto. Llamanos.