Tworzywa w urządzeniach medycznych

Według Fortune Business Insights, globalna wartość rynku urządzeń medycznych w 2025 roku wyniosła 572,31 mld USD, a prognozy wskazują na jej wzrost z 604,99 mld USD w 2026 roku do 1032,66 mld USD do 2034 roku, co oznacza średnioroczną stopę wzrostu (CAGR) na poziomie 6,9% w prognozowanym okresie.

Przegląd globalnego rynku urządzeń medycznych. (Zdjęcie: Fortune Business Insights)

W Chinach gwałtowny wzrost populacji, rosnąca liczba chorób przewlekłych i znaczne inwestycje rządowe w opiekę zdrowotną sprawiły, że kraj ten stał się głównym konsumentem sprzętu medycznego. Polityka promująca scentralizowane zaopatrzenie i grupy związane z diagnozą (DRG) wymuszają opłacalność, stymulują innowacje i tworzą nowe możliwości rynkowe.

 

Według Frost & Sullivan, chiński rynek urządzeń medycznych wzrósł z 729,8 mld RMB w 2020 r. do 941,7 mld RMB w 2024 r., przy średniorocznym tempie wzrostu (CAGR) na poziomie 6,6%. Prognozuje się, że do 2035 r. rynek osiągnie wartość 1813,4 mld RMB.

 

Warto zauważyć, że rozwój technologiczny urządzeń medycznych napędzany jest przez ostatnie trendy, do których należą: integracja technologii inteligentnych i sztucznej inteligencji (AI), wzrost popularności urządzeń przenośnych, innowacje w zakresie materiałów i przetwarzania w celu zapewnienia personalizacji i precyzji oraz większy nacisk na zrównoważony rozwój.

 

Konwergencja urządzeń do podawania leków i zachowań pacjentów

 

Dążenie do poprawy samopodawania leków i poprawy wyników leczenia napędza rozwój zaawansowanych urządzeń do podawania leków, takich jak podłączone peny i inteligentne kapsułki monitorujące dawkowanie. Ponadto, dążenie pacjentów do większej wygody i mniejszego dyskomfortu napędza popyt na więcej opcji leczenia w domu i rzadsze iniekcje.

 

Savicred Biotechnology, wiodący chiński producent urządzeń do podawania leków, wprowadził na rynek automatyczny wstrzykiwacz nowej generacji o pojemności 2,25 ml do podawania leków biologicznych w dużych objętościach, wykorzystujący poliwęglany Makrolon® (PC) klasy medycznej firmy Covestro. Materiały te oferują wysoką wytrzymałość mechaniczną, umożliwiającą niezawodne podawanie dużych objętości, wyjątkową stabilność wymiarową, umożliwiającą precyzyjne dopasowanie komponentów, oraz doskonałą przetwarzalność, umożliwiającą precyzyjne formowanie.

Automatyczny wstrzykiwacz nowej generacji o pojemności 2,25 ml firmy Savicred, wykonany z poliwęglanów Makrolon® klasy medycznej firmy Covestro. (Zdjęcie: Covestro)

Gatunek VICTREX PC101 firmy Victrex, materiał na bazie polieteroeteroketonu (PEEK), został opracowany specjalnie do transportu leków i zastosowań farmaceutycznych. Materiały PEEK doskonale sprawdzają się w środowiskach wymagających sterylizacji, stabilności wymiarowej oraz odporności na chemikalia i temperaturę. Są wszechstronne w obróbce tworzyw termoplastycznych, nadają się do formowania, mielenia i produkcji addytywnej.

 

W kierunku bardziej zrównoważonych opakowań medycznych

 

Zrównoważony rozwój jest obecnie kluczowym priorytetem w większości branż, a branża medyczna nie jest wyjątkiem. Podmioty branżowe są szczególnie zaangażowane w ograniczanie wpływu opakowań medycznych na środowisko.

 

Rynek opakowań medycznych jest podzielony na blistry, butelki, fiolki, ampułki i inne formaty. Blistry należą do najpopularniejszych form opakowań medycznych i oczekuje się, że będą nadal dominować w tym segmencie. Pod względem rodzaju materiałów, tworzywa sztuczne są najczęściej używanymi materiałami na rynku.

 

Portfolio ECHO firmy Syensqo ulepsza opakowania blistrowe dla branży farmaceutycznej, zapewniając doskonałą barierowość, właściwości mechaniczne i szczelność, co jest niezbędne dla bezpieczeństwa medycznego i żywności. Certyfikowane przez ISCC PLUS w oparciu o metodę bilansu masy, portfolio umożliwia odzysk w obiegu zamkniętym, zmniejszając wpływ na środowisko.

 

Modułowa maszyna formująco-napełniająco-zgrzewająca SOLUTIONPERFORMER KFS firmy Kiefel umożliwia wydajną produkcję, napełnianie i zgrzewanie worków poliolefinowych do żywienia pozajelitowego lub do dializ w jednym urządzeniu. Jedną z istotnych zalet tej maszyny jest jej wysoka energooszczędność. Na wszystkich istotnych stanowiskach wykorzystuje ona serwosilniki zamiast napędów pneumatycznych, co optymalizuje sterowanie procesem i zmniejsza zużycie sprężonego powietrza, a tym samym obniża zużycie energii na każdy wyprodukowany artykuł.

Urządzenie SOLUTIONPERFORMER KFS firmy Kiefel umożliwia całkowicie automatyczne formowanie, napełnianie i zamykanie do 6000 worków do żywienia pozajelitowego lub dializ na godzinę. (Zdjęcie: Kiefel)

Technologie materiałowe napędzają zaawansowane zastosowania medyczne

 

Zaawansowane technologie medyczne, w tym urządzenia do interwencyjnego wspomagania krążenia i naczyń, wymagają specjalistycznych narzędzi, takich jak cewniki, systemy obrazowania i implanty, aby zapewnić skuteczną diagnostykę i leczenie. Wybór materiałów ma kluczowe znaczenie, ponieważ ich właściwości mechaniczne i biozgodność są kluczowe zarówno dla funkcjonalności urządzeń, jak i bezpieczeństwa pacjenta.

 

Innowacje materiałowe prowadzą do rozwiązań, które są wytrzymałe, elastyczne i trwałe, a jednocześnie redukują ryzyko wystąpienia niepożądanych reakcji w organizmie, co ma kluczowe znaczenie dla powodzenia zabiegów małoinwazyjnych.

 

VESTAKEEP® i4 3DF firmy Evonik to pierwszy na świecie filament do implantów oparty na PEEK, zaprojektowany specjalnie do medycznego druku 3D ludzkich implantów chirurgicznych. Oferuje on najwyższą biokompatybilność, biostabilność i przezroczystość dla promieni rentgenowskich, spełniając rygorystyczne wymagania normy ASTM F2026 – normy dla polimerów PEEK dopuszczonych do zastosowań w implantach chirurgicznych.

Implant klatki kręgosłupa wydrukowany w technologii 3D na bazie filamentu VESTAKEEP® firmy Evonik. (Zdjęcie: Evonik)

Podobnie, seria AKSOPEEK firmy JiangSu JunHua, materiałów implantologicznych klasy medycznej, również uzyskała aprobatę ASTM F2026. Ta seria jest ukoronowaniem 18 lat doświadczenia w zastosowaniach medycznych PEEK.

 

Lubrizol oferuje szeroką gamę materiałów, w tym termoplastyczne poliuretany (TPU) klasy medycznej Pelleethane i Tecothane, do zastosowań takich jak cewniki kardiologiczne, prowadniki, pompy kardiologiczne i urządzenia do obrazowania. TPU Pelleethane oferują elastyczność i nadają się do rurek i cewników, natomiast TPU Tecothane charakteryzują się odpornością na rozpuszczalniki i biostabilnością, a także możliwością personalizacji, taką jak wypełniacze nieprzepuszczalne dla promieni rentgenowskich i wstępne barwienie dostosowane do konkretnych zastosowań.

 

Elastomery termoplastyczne (TPE) są miękkie, elastyczne i biokompatybilne, dzięki czemu nadają się do uszczelnień worków stomijnych, które muszą zachować kształt pod wpływem nacisku, aby zapobiec przeciekom. Materiały KRAIBURG TPE charakteryzują się doskonałą przyczepnością do PP i polietylenu (PE), co upraszcza montaż, eliminując potrzebę stosowania dodatkowych klejów.

 

Polifenylosulfon (PPSU) klasy medycznej to wysokowydajny amorficzny polimer termoplastyczny, znany ze swojej niezawodności i bezpieczeństwa w urządzeniach medycznych, wytrzymujący 1000 cykli sterylizacji parowej bez znaczącej utraty właściwości.

 

Firma Wanhua Chemical opracowała polimer Wanafone Sulfone, który obejmuje zarówno polisulfon (PSU), jak i polifenylosulfon (PPSU). Materiały te oferują wyjątkową odporność na ciepło, wytrzymałość mechaniczną, biokompatybilność oraz stabilność hydrolityczną i chemiczną, a także mogą być poddawane różnym metodom sterylizacji.

 

Precyzja i inteligentne przetwarzanie gwarantują jakość i bezpieczeństwo

 

W cyklu produkcyjnym produktów medycznych, maksymalna precyzja jest niezbędna w każdym procesie, ponieważ nawet najdrobniejsza awaria – taka jak awaria pena do podawania insuliny – może zagrażać życiu. Zaawansowane, precyzyjne przetwarzanie ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia, że ​​wyroby medyczne spełniają rygorystyczne standardy jakości i bezpieczeństwa. Produkcja odbywa się zazwyczaj w czystym pomieszczeniu, w którym maszyny muszą zachować absolutną czystość.

 

Fresenius Medical Care jest światowym liderem w leczeniu chorób nerek, produkującym miliony wkładów do płukania krwi do dializ rocznie. Jednak wysoki współczynnik skurczu PP utrudnia osiągnięcie dokładności wymiarowej. W pełni elektryczna wtryskarka e-motion firmy ENGEL spełnia te rygorystyczne wymagania dzięki pakietowi do pomieszczeń czystych i dynamicznym napędom serwoelektrycznym, gwarantując precyzję i szybkość. Dodatkowo, intuicyjny system sterowania CC300 zwiększa stabilność procesu, co przekłada się na lepszą jakość produktu.

 

Seria elektrycznych wtryskarek FF-M firmy YIZUMI została zaprojektowana z myślą o zastosowaniach medycznych. Układ zaciskowy Tie-Bar Free (TBF) utrzymuje płytę dociskową z dala od kolumn, eliminując ryzyko smarowania i zanieczyszczenia produktu. Ponadto, inteligentna funkcja kontroli wagi automatycznie monitoruje i dostosowuje parametry formowania w czasie rzeczywistym, redukując wahania wagi i poprawiając spójność produktów końcowych.

Seria FF-M to elektryczna wtryskarka firmy YIZUMI przeznaczona do zastosowań medycznych. (Zdjęcie: YIZUMI)

Co godne uwagi, skok kwantowy w technologiach sztucznej inteligencji (AI) rewolucjonizuje proces zapewniania jakości w produkcji wyrobów medycznych. Na przykład w procesie formowania wtryskowego modele AI wykorzystują zebrane dane do obliczania krytycznych parametrów jakości.

 

Jedno z najnowszych rozwiązań firmy Kistler obejmuje kompaktowy czujnik ciśnienia i temperatury w gnieździe formy, który gromadzi dane bezpośrednio w niej. Uzupełnieniem jest system monitorowania procesu ComoNeo, który analizuje dane w czasie rzeczywistym, porównuje je z krzywymi odniesienia i skutecznie wykrywa odchylenia.

Zautomatyzowana kontrola jakości podczas produkcji zapewnia identyfikowalność w technologii medycznej. (Zdjęcie: Kistler)

Firma JCTIMES zaprezentowała dziewięciowarstwową matrycę do współwytłaczania folii metodą rozdmuchu typu pancake, spełniającą rygorystyczne wymagania przemysłu medycznego i opakowaniowego. Zoptymalizowana konstrukcja kanału przepływowego zapewnia równomierne rozprowadzenie materiału na wszystkich warstwach, skutecznie zapobiegając powstawaniu pęcherzyków powietrza, defektów i zmianom grubości. Takie podejście poprawia właściwości barierowe, wytrzymałość i ogólny wygląd.

 

Patrząc w przyszłość, branża urządzeń medycznych będzie się nadal rozwijać, stawiając na precyzję, inteligencję i zrównoważony rozwój. Innowacje materiałowe będą wspierać zaawansowane zastosowania medyczne, a precyzja i inteligentna produkcja zwiększą bezpieczeństwo jakości. Ulepszenia zorientowane na pacjenta i ekologiczne koncepcje wspólnie poprowadzą rynki światowe i chińskie w kierunku bezpieczniejszego i bardziej zrównoważonego krajobrazu.