Matériaux de qualité médicale : moteur d'innovation dans le développement de dispositifs COVID-19

La crise de santé publique provoquée par le virus COVID-19 ajoute à l'urgence des concepteurs et ingénieurs qui travaillent sur le développement de dispositifs médicaux et de produits medtech.

Une pièce clé dans la conception de produits médicaux est de naviguer dans l'éventail stupéfiant de matériaux disponibles et de déterminer lesquels fonctionnent le mieux pour les dispositifs médicaux et autres produits et composants de santé, en particulier ceux produits maintenant pour combattre la pandémie (voir encadré). Habituellement, avoir beaucoup de choix est une bonne chose. Plus il y a d'options, mieux c'est. Mais plus de choix peut signifier plus de complications et un processus de prise de décision plus complexe — et plus lent.

Pour accélérer ce processus, voici un aperçu des matériaux de qualité médicale les mieux adaptés aux dispositifs médicaux et autres composants medtech.

Plastiques et métaux de qualité médicale pour pièces et produits

Chez Protolabs, la fabrication numérique accélère des processus comme le prototypage et la production de faible volume — une recette idéale pour le développement de produits médicaux.

La sélection des matériaux se situe en amont du processus de conception pour la fabrication et vous trouverez de nombreux choix de matériaux de qualité médicale, incluant les plastiques haute température, le caoutchouc silicone de qualité médicale, le matériau micro-résolution imprimé en 3D, les métaux d'utilisation finale, et d'autres matériaux de base adaptés à la production de faible volume.

Alors, quels matériaux fonctionnent le mieux pour les applications médicales ?

Plastiques de qualité médicale. Les plastiques haute température comme le PEEK et le PEI (Ultem) offrent une résistance aux hautes températures, une résistance au fluage, et sont adaptés aux applications nécessitant une stérilisation. Par exemple, les pièces d'un dispositif médical peuvent devoir tolérer la chaleur extrême d'un autoclave ou une stérilisation chimique aggressive entre les utilisations.

Silicone de qualité médicale. Le QP1-250 de Dow Corning, par exemple, possède d'excellentes résistances thermiques, chimiques et électriques ainsi que des traits de biocompatibilité. Il peut généralement être utilisé dans des applications nécessitant un contact cutané.

Carbone RPU et FPU. Le Carbon DLS utilise des matériaux polyuréthane rigides et semi-rigides pour imprimer en 3D des pièces fonctionnelles idéales pour le prototypage de stade avancé ou les dispositifs d'utilisation finale.

Micro-résolution. MicroFine™ (vert et gris) est un matériau exclusif Protolabs. Imprimez en 3D des pièces complexes, comme des composants d'instrumentation de précision et de diagnostic, avec des caractéristiques de taille micro aussi petites que 0,0635 mm (0,0025 po).

Transparence. Les matériaux d'impression 3D comme l'ABS-like Translucide/Transparent (WaterShed XC 11122) et le PC-like Translucide/Transparent (Accura 60) peuvent être finis pour montrer une clarté fonctionnelle dans les pièces microfluidiques et les composants transparents comme les lentilles et les boîtiers, utilisés dans une variété d'applications médicales.

Métaux et alliages de qualité médicale. Entre les métaux et alliages usinés et imprimés en 3D, plus la tôle, il y a plus de 20 options de matériaux métalliques disponibles pour les composants médicaux, l'instrumentation et d'autres applications. Les alliages métalliques comme l'Inconel (un superalliage nickel-chrome) peuvent être utilisés dans le procédé d'impression 3D de frittage laser direct de métal (DMLS), et ont des attributs comme la haute résistance et la résistance à la température, tandis que divers matériaux en acier inoxydable apportent résistance à la corrosion et résistance. Le titane est léger et résistant à la température et à la corrosion, et peut également être utilisé avec le DMLS pour produire des composants médicaux 3D imprimés pleinement fonctionnels.

Pour plus de détails, consultez notre Guide de comparaison des matériaux.

Un mot sur les tests de dispositifs médicaux

Dans le monde hautement réglementé de la médecine et des produits médicaux, la considération des matériaux est également importante car les concepteurs et ingénieurs devront faire passer leurs produits par des tests rigoureux, de la phase de développement jusqu'à la commercialisation. En conséquence, les matériaux choisis doivent passer ces évaluations cruciales. NAMSA et Toxikon sont deux ressources réputées que les entreprises de dispositifs médicaux utilisent pour les tests.

En fin de compte, le travail des concepteurs et ingénieurs medtech de nos jours — y compris l'application des bons matériaux de qualité médicale — a pris un sens d'urgence accru alors que l'industrie travaille à déployer de nouvelles idées et innovations pour combattre la pandémie de COVID-19.

Applications critiques COVID-19

Nous sommes fiers de nous tenir aux côtés d'autres acteurs de notre industrie pour étendre nos services de fabrication à ceux qui conçoivent et créent des produits et dispositifs médicaux critiques pour lutter contre la pandémie de COVID-19. Certaines des applications médicales pour lesquelles nous avons récemment produit des pièces et pouvons aider incluent : Ventilateurs Masques respiratoires Composants de kits de test Visières de protection Équipements d'échographie et de diagnostic