Вольфрам против золота: выбор лучшего биоматериала для медицинских применений

Вольфрам и позолоченная вольфрамовая проволока как альтернативы благородным металлам

Согласно исследованию Evaluate Ltd., годовые расходы на НИОКР глобальной медицинско-технологической отрасли прогнозируются достичь $39 млрд к 2024 году. Инновации в «медтехе» могут означать что угодно — от создания новых одноразовых устройств или здоровья-связанных IT до улучшений в оборудовании, хирургических процедурах и биоматериалах.

Глобальная медтех-отрасль ожидает рост 5,6% в год между 2017 и 2024 годами, для общих продаж $595 млрд в 2024 году. Это хорошие новости для производственного сектора, для производителей устройств и для поставщиков, которые их обслуживают.

Но в то время как высококонкурентный рынок означает большие возможности, он также означает, что команды проектирования медицинских устройств часто гонятся сократить время выхода на рынок, что означает, где-то что-то (надеемся, не кто-то) может быть скомпрометировано.

Вызовы в закупке материалов

На практике конкуренция может означать, что производители медицинских устройств часто сдавлены в нижестандартные отношения закупки из-за сжимающихся дедлайнов и ограничений бюджетного распределения.

Например, минимально инвазивные и диагностические устройства, а также системы доставки лекарств и поддержки жизни часто требуют сырья, включая специальные или благородные металлы. Не только эти материалы подвержены спекулятивному ценообразованию — верный способ истощить бюджет — но и многие из них считаются конфликтными металлами и требуют тщательной валидации.

Тем не менее, некоторые устройства просто требуют несопоставимый уровень рентгенонепроницаемости, который доступен только в благородных металлах вроде золота. Фактически, золото часто встречается в системах доставки лекарств и стентах из-за его сочетания высокой резистентности к бактериальной колонизации и его рентгенонепроницаемости.

Замена вольфрама на благородные металлы

Так как производители производят качественные устройства эффективно и в рамках бюджета? Один способ — строить хорошие, сильные отношения с опытными, инновационными контрактными партнерами и поставщиками.

Знаете ли вы, например, что существуют рентабельные альтернативы металлам таким, как золото, платина и палладий? Надеемся, ваш партнер по закупкам знает.

В применениях, где материальная прочность и рентгенонепроницаемость критичны, вольфрам стал привлекательной альтернативой. Это благодаря множеству преимущественных свойств вольфрама, включая:

• Плотность, эквивалентную золоту
• Сравнительно высокую предельную прочность и минеральную твердость
• Низкое паровое давление при высоких температурах
• Самую высокую температуру плавления из любого металла

Использование вольфрама в медицинских применениях

Вместе эти характеристики делают вольфрам прочным, рентгенонепроницаемым, практически теплоустойчивым и, когда легированным, гибким. В результате он сейчас используется в разнообразии медицинских применений.

Например, вольфрам регулярно включен в полимеры для высоковидимых катетеров. Он может быть экспертно обработан в вольфрамовые шплинты и стержни с близкими допусками для использования в стоматологических и медицинских применениях.

Из-за своего низкого коэффициента термического расширения вольфрам часто используется для создания соединения со стеклом, имеющим похожий коэффициент термического расширения. Это позволяет вольфраму использоваться в герметично запечатанных сборках, питающих широкий спектр медицинских устройств.

Преимущества позолоченной вольфрамовой проволоки в медицинских применениях

Кроме того, для части добавленной рентгенонепроницаемости чистого золота, вольфрамовая проволока иногда покрывается очень тонким слоем золота. Это наделивает позолоченную вольфрамовою проволоку свойствами рентгенонепроницаемости, похожими на платину/иридий, но по гораздо более низкой стоимости; позолоту увеличивает сопротивление проволоки коррозии.

Эта позолоченная вольфрамовая проволока часто используется в приложениях коагуляции, проводниках и зондах, используемых в глубоком изучении мозга. Помимо предложения непроницаемости и коррозионной стойкости, позолоченная вольфрамовая проволока все еще имеет многие полезные свойства вольфрама, включая:

• Прочность при очень маленьких диаметрах
• Способность сохранять прямоту и форму проволоки под рядом температурных условий

Партнерство с знающим и доверенным поставщиком материалов

С медтех-отраслью, вероятно, продолжающей выделять средства на НИОКР в आनेющие годы, вопрос в том, имеет ли ваша команда качественные отношения закупки, необходимые для вывода ваших концепций на рынок?

Пока вольфрам не всегда является подходящей заменой, ваш поставщик материалов должен иметь глубокое понимание того, как, когда и какой состав был бы правильным, рентабельным альтернативным решением к вашей проблеме с благородными металлами. В эпоху one-stop-shopping многие поставщики также предлагают второстепенные возможности, такие как точная резка, шлифование, механическая обработка и поверхностные обработки вроде пассивации и пескоструйной обработки.

Помните, что поскольку вольфрам — как и золото — считается конфликтным металлом (согласно разделу 1502 закона Додда-Фрэнка), ваш поставщик должен соблюдать все американские регулятивные стандарты, иметь систему качества и обеспечивать прослеживаемость и метрологию.

По мере того как биоматериалы продолжают эволюционировать, производители ожидают, что их контрактные партнеры эволюционируют с ними. Это означает не только предоставление качественного продукта, эффективно и по конкурентоспособным ценам, но и оставаться в курсе и приносить опыт и инновации в процесс закупки материалов.

Чтобы узнать больше о вольфрамовой проволоке и её потенциальных выгодах для вашего применения, запросите бесплатное руководство Metal Cutting по основам, Вольфрамовая проволока 101.