医療グレード材料：COVID-19デバイス開発におけるイノベーションの推進

COVID-19ウイルスによる公衆衛生危機は、医療機器とメドテック製品開発に携わる設計者とエンジニアの緊急性を高めています。

医療製品設計の鍵は、利用可能な材料の驚くべき範囲をナビゲートし、医療機器やその他のヘルスケア製品・コンポーネント、特にパンデミック対策として現在製造されている製品やアプリケーションに最適なものを特定することです（サイドバー参照）。通常、選択肢が多いことは良いことです。選択肢が多ければ多いほど良いです。しかし、選択肢が多いことは、より多くの複雑さと、より複雑で遅い意思決定プロセスを意味することもあります。

そのプロセスを加速するため、医療機器やその他のメドテックコンポーネントに最適な医療グレード材料を紹介します。

部品と製品向け医療グレードプラスチックと金属

プロトラブズでは、デジタル製造によりプロトタイピングと少量生産といったプロセスを加速します。これは医療製品開発に理想的な組み合わせです。

材料選定は、製造向け設計プロセスのフロントエンドに位置し、医療グレード材料の選択肢が豊富にあります。耐熱性プラスチック、医療グレードシリコーンゴム、3Dプリント・マイクロ解像度材料、最終用途金属、少量生産に適したその他の汎用材料などです。

では、どの材料が医療用途に最適なのでしょうか？

医療グレードプラスチック。 PEEKやPEI（ウルテム）のような耐熱性プラスチックは、高温耐性、クリープ耐性を備え、滅菌が必要な用途に適しています。例えば、医療機器部品はオートクレーブの極端な高熱や、使用間の過酷な化学滅菌に耐える必要がある場合があります。

医療グレードシリコーン。 例えばダウ・コーニングのQP1-250は、優れた熱的・化学的・電気的耐性と生体適合性を備えます。通常、皮膚接触を必要とする用途で使用できます。

カーボンRPUとFPU。 カーボンDLSは、剛性と半剛性のポリウレタン材料を用いて、後期プロトタイピングや最終用途デバイスに最適な機能部品を3Dプリントします。

マイクロ解像度。 マイクロファイン™（グリーンとグレー）はプロトラブズ独自の材料です。0.0025インチ（0.0635mm）というマイクロサイズのフィーチャーを持つ複雑な3Dプリント部品（精密計装部品や診断コンポーネントなど）を造形できます。

透明性。 ABSライク透明/クリア（ウォーターシェッド XC 11122）やPCライク透明/クリア（アキュラ60）のような3Dプリント材料は、マイクロ流体部品やレンズ、ハウジングなどの透明コンポーネントに機能的な透明性を示すよう仕上げできます。これらは多様な医療用途で使用されます。

医療グレード金属と合金。 機械加工と3Dプリントの金属・合金、板金を合わせると、医療コンポーネント、計装、その他の用途向けに20種類以上の金属材料オプションがあります。インコネル（ニッケル・クロム超合金）のような金属合金は、3Dプリントプロセスのダイレクト・メタル・レーザー・シンタリング（DMLS）で使用でき、高強度と耐熱性などの特性を持ちます。各種ステンレス鋼材料は耐食性と強度を提供します。チタンは軽量で耐熱性・耐食性に優れ、DMLSで完全に機能する3Dプリント医療コンポーネントの製造にも使用できます。

詳細については、材料比較ガイドをご参照ください。

医療機器テストについて

医療と医療製品の高度に規制された世界では、材料選定も重要です。設計者とエンジニアは、開発段階から商品化まで、製品を厳格なテストを通過させる必要があるからです。したがって、選択した材料はこれらの重要な評価をパスする必要があります。NAMSAとToxikonは、医療機器企業がテストに利用する信頼できるリソースです。

結局のところ、メドテックの設計者とエンジニアの仕事（適切な医療グレード材料の適用を含む）は、業界がCOVID-19パンデミックと戦うための新しいアイデアとイノベーションを展開する中で、より一層の緊急性を帯びています。