Силикондық түтіктердің қолданылуы қандай?

Силикондық түтіктің медициналық және фармацевтикалық қолданылуы

Медициналық құралдардағы силикондық түтіктердің биологиялық үйлесімділігі мен қауіпсіздігі

Медициналық сортты силикондық түтіктер Америка Фармакопеясы (USP) VI класының стандарттарына сәйкес келеді, катетерлер мен вентиляторлар сияқты имплантаттарда уытсыз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Оның гидрофобтылығы бактериялардың жабысып қалуын азайтып, ұзақ уақыт тері немесе тінмен жанасу кезіндегі жұқтыру қаупін төмендетеді.

Дәрілік заттарды беру жүйелері мен инфузиондық қолданыстағы силикондық түтіктер

Оның үздік иілуінің шаршауына байланысты силикондық түтікшелер химиотерапиялық агенттер мен көктамырға егілген сұйықтықтардың тұтқырлығын беру үшін перистальтикалық сорғыларда пайдалануға ыңғайлы. Сонымен қатар, газ өткізгіштігі экстракорпоральды мембраналық оттегілендіру (ECMO) жүйелеріндегі дәл оттегілендіруді қолдайды - жаңа туған нәрестелерді өмір сүруге қажетті құрал.

Биореакторлардағы, зертханалық зерттеулердегі және стерильді сұйықтық тасымалдаудағы рөлі

Жоғары таза силикондық түтікшелер биореакторлық ортада жасушалық мәдениеттер мен моноклоналдық антиденелер сияқты сезімтал биологиялық заттарды стерильді түрде тасымалдауға мүмкіндік береді. Оның оптикалық айқындығы вакциналар мен ген терапиясын өндіруде автоматтандырылған жүйелердегі сұйықтық динамикасын нақты уақытта бақылауға мүмкіндік береді.

Дәрігерлік ортада стерилизация әдістерімен үйлесімділік

Силикондық түтікшелер PVC және латекске қарағанда 121°C температурада 500 автоклав циклінен кейін құрылымдық бұзылмай төтеп береді. Сондай-ақ, гамма-сәулеленуден кейін бүтіндігін сақтап, соңғы стерилизацияланған бір рет қолданылатын жанармайлық аспаптар үшін жарамды.

Ерітінділер мен экстрактанттар: медициналық силикондағы тазалықты қамтамасыз ету

ISO 10993-18 стандартына сәйкес тестілеу фармацевтикалық сападағы силикондық түтіктерде органикалық көміртегінің жалпы шығарылуы 0,1% төмен екенін растайды. Катализатор қалдықтарын жою үшін құрылымдарды жетілдіру биологиялық дәрілерді шығару бойынша қатаң ЕМА және FDA талаптарын орындауға мүмкіндік береді.

Азық-түлік және ішімдіктер саласында азық-түлік сапасындағы силикондық түтіктерді қолдану

Қауіпсіз тамақ өндеу үшін FDA-ға сәйкес келетін силикондық түтіктер

Азық-түлікке арналған рұқсат етілген силикондық түтіктер АҚШ FDA-сының азық-түлік өнімдеріне тигізетін талаптарының барлығын орындайды. Бұл материалды ерекше ететіні – ұзақ уақыт пайдаланғаннан кейін де химиялық тұрақтылығын сақтауы, сонымен қатар оның арқылы өтетін затқа зиян келтіретін заттар бөлінбейді. Бұл түтіктердің ішкі беті өте тегіс болғандықтан, бұрынғы материалдар микробтарды өз пораларына ұстап тұратын болса, 2023 жылы «Food Safety Journal»-да жарияланған зерттеуге сәйкес, бактериялардың жиналуын шамамен үштен екі бөлікке дейін азайтады. Сондықтан көптеген кәсіпорындар сүт тектес өнімдерді, қою шырындар мен қышқылды ішкілерді ластану қаупінсіз тасымалдау үшін осындай түтіктерді таңдайды. Бұл түтіктер температурасы 121 градус Цельсийге дейінгі ыстық бумен жүргізілетін күшейтілген тазалау циклдарында кездесетін қатты механикалық әсерлерді шыдайды. Олар пішіні мен беріктігін сақтап қалады, сондықтан азық-түлік өңдеу зауыттарында қажетті NSF/3A стандарттарына сай келетін қатаң тазалау процедуралары қажет болатын ортада өте жақсы жұмыс істейді.

Сусындарды құю, сүт өнімдері және сұйықтықпен жұмыс істеу жүйелеріндегі өнімділік

-60°C-тан 200°C-қа дейінгі жұмыс температурасы диапазонында силикондық құбырлар газдалған ішімдіктерді, соктар мен крафт әйнектерді жылдам толтыру кезінде иіліп кетуден қорғайды. Сүт өңдеу кезінде пайдалану артықшылықтарына мыналар жатады:

• Иіссіз жұмыс істеуі : Сүтті гомогенизациялау кезінде дәмнің басқа өнімге өтуін болдырмау
• Бұршауға қарсы қарым-қатынас : Түссізденбей-ақ CIP (жерден тазалау) ерітінділеріне төзімділігі
• Қорғасыз үйкеліске төзімділік : PVC-ға қарағанда конвейерлі жүйелерде 40% ұзақ қызмет етеді

Оның күшті сығылу қалпына келуі үздіксіз автоматтандырылған жұмыстар кезінде өткізу жылдамдығының дәлдігін ±2% дәлдікпен қамтамасыз етеді. Диэлектрлік қасиеттері құрғақ компоненттерді, мысалы, дәмдеуіштер мен ұнтақ қоспаларды тасымалдау кезінде статикалық электрдің жиналуын болдырмайды.

Аса қатаң жағдайлардағы силикондық құбырлардың өнеркәсіптік қолданысы

Қатаң орталардағы жоғары және төмен температураға төзімділік

Силикондық түтіктер -60°C-тан 230°C-қа дейін сенімді жұмыс істейді, көптеген полимерлерге қарағанда жылу тұрақтылығы жоғары. Бұл оны құйма цехтарында, химиялық зауыттарда және энергетикалық инфрақұрылымдарда қажетті етіп жасайды. Мысалы, жоғары температураға төзімді түрлері 150°C астам температураға ұшырайтын қайта қайта пайдалану жүйелерінде пішінін сақтайды.

Механикалық кернеу кезіндегі Берікдік пен Икемділік

Кремнийден жасалған түтіктер тербелістерді жақсы жұтады және сынбай-жарылмай мыңдаған рет иіліп қайта түзеледі. 2022 жылы жарияланған материал қасиеттері туралы зерттеу нәтижесінде мұндай түтіктер миллион рет қысылғаннан кейін де өз созылғыштығының шамамен 90 пайызын сақтап қалатыны анықталды, ол үлкен машиналар мен жабдықтардың гидравликалық жүйелерінде пайдалануға өте қолайлы екенін білдіреді. Сонымен қатар, материал беріктігі жағынан да қуатты, оның ең төменгі созу беріктігі шамамен метрде 5 килоньютон құрайды. Бұл әртүрлі өнеркәсіптік орталарда пневматикалық тасымалдау жүйелері арқылы тасымалданатын құм мен цемент бөлшектері сияқты қатты заттарға қарсы тұра алатынын білдіреді.

Тәжірибелік мысал: Автокөлік және әуе-кеңістік техникасының сұйықтық айдау жүйелері

Силикондық түтіктер автомобиль инженериясында, әсіресе салқындатқыш жүйелер мен турбиналарда майға тұрақты болғандықтан және ыстық пен суық циклдарын көп рет шыдай отырып, қолданылады. Әуе қазіргі қолданыста оның жеңілдігіне және FAA стандарттарына сәйкес отқа тұрақтылығына байланысты силикондық түтіктер ұшақтардағы отын жолдарын оқшаулау үшін өте қолайлы. NASA-ның Марс марсоходы осы жағдайда қызықты мысал болып табылады. Марстың бетінде ауытқулар температура -70 градустан плюс 120 градус Цельсийге дейін болғанымен, гидравликалық сұйықтықтарды тасымалдау үшін силикондық түтіктерге сүйенеді.

Силикондық түтіктердің зертханалық және зерттеу салаларында қолданылуы

Аналитикалық құралдарда, микрожүйелерде және зертханалық автоматтандыруда қолданылуы

Зертханалық жұмысшылар химиялық реакцияға түспейтін, оңай иіліп, ағып жатқан затты көруге мүмкіндік беретін силикондық түтіктерді шынайы бағалайды. Газды хроматографиялық құрылғылар мен массалық спектрометр машиналарында пайдаланған кезде бұл зат өзінен өзге материалдарды ыдырататын қатты еріткіштермен жұмыс істеген кезде де үлгілерді таза күйде ұстайды. Материалдың созылғыштығы ДНҚ секвенирлеу жұмыстары немесе жаңа дәрілік заттарды дамыту жобалары сияқты заттар үшін өте аз көлемдегі сұйықтықпен жұмыс істейтін зерттеушілердің осындай аса кіші сұйықтық каналдары үшін оны өте жақсы етіп жасайды. Өткен жылы жасалған зерттеу силикондық материал өзінен өзге резина мен ПВХ-пен салыстырғанда нарықтағы екі нұсқаны да жеңетін етіп отыздан астам еріткіште ыдырамай тұра алды. Автоматтандырылған жүйелер үшін де силикондық материалдың иіліп, түйіршіксіз иілуінің маңызы зор. Сұйықтықтарды қозғалту үшін роботтарды пайдаланатын зертханалар осы қасиетінен пайдаланады, себебі олардың машиналары жоғары өткізу қабілеті бар сынақ операциялары кезінде қысымның астында құлдыра алмайтын түтіктерді қажет етеді.

Дәлдік зерттеулерінде жоғары таза силикон сұранысының артуы

2020 жылдан бастап USP Class VI сертификаты бар силикондық түтіктердің нарығы жыл сайын шамамен 22 пайызға өсті, өйткені зертханалар ұлпалық мәдениетпен жұмыс істеу және сезімтал сынақ процедуралары үшін өте таза материалдар талап етеді. Көптеген зерттеушілер белокты зерттеу кезінде немесе нәресте жасушаларымен жұмыс істегенде лабораториялық жағдайлардың ластанбауын қамтамасыз ету үшін 5 миллионнан аспайтын ерітінділерді шығаратын түтіктерді талап етеді. Жаңа ұрпақтың супер таза нұсқалары көрінетін жарықтың 90 пайызынан астам өткізеді, бұл оларды өте кіші органикалық чип құрылғыларының ішінде болып жатқан құбылыстарды бақылау үшін тамаша құралға айналдырады. Жазбаларды сақтау бойынша FDA 21 CFR 11 тарауының стандарттарына сәйкес келуі де реттелетін ортада осындай түтіктердің танымал болуының басқа да бір себебі. Бірақ көптеген зертханалар үшін ыстық сумен тазалауға төзімді түрлердің 121 градус Цельсий температурада 50 рет стерилизациядан кейін өзінің бастапқы беріктігінің 98 пайызын сақтап қалуы ерекше маңызды. Бұл ұзақ мерзімді тәжірибелер кезінде ғалымдар түтіктерді жиі ауыстыру қажеттілігін болдырмауын, уақыт пен ақшаны үнемдеуге көмектеседі.

Жиі қойылатын сұрақтар

Медициналық қолдану үшін силикондық түтіктердің қандай қасиеттері тиімді етеді?

Силикондық түтіктер биологиялық үйлесімді және USP Class VI стандарттарына сәйкес келеді, медициналық құрылғыларда улы емес болып табылады. Оның гидрофобты қасиеттері бактериялардың жабысуын азайтады, инфекция қаупін төмендетеді.

Силикондық түтіктерді тамақ өндеуге қолдануға бола ма?

Иә, тамақ өнеркәсібіне арналған силикондық түтіктер FDA талаптарына сай келеді, зиянды заттардың тамақ өнімдеріне өтуіне жол бермейді, сүт, шырындар мен қышқылдық ішімдіктер сияқты тамақтармен жұмыс істеуге ыңғайлы.

Силикондық түтіктердің температура шектері қандай?

Силикондық түтіктер -60°C-тан 230°C-қа дейінгі температурада сенімді жұмыс істей алады, әртүрлі өнеркәсіптік қолданулардағы аса қатты температура жағдайларына ыңғайлы.

Силикондық түтіктер әртүрлі стерилизация әдістерімен үйлесімді ме?

Иә, силикондық түтіктер 500-ден астам автоклав циклдарын шыдайды және гамма-сәулеленуден кейін бүтіндігін сақтайды, денсаулық сақтау орындарында қолданылатын әртүрлі стерилизация әдістеріне үйлесімді.