Novedades en tecnología para medicina y farmacéutica

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La industria médica y farmacéutica encuentra en los polímeros a uno de sus aliados claves. Factores como la biocompatibilidad, la reducción de costos, la resistencia química y la conformabilidad le abren a los plásticos un promisorio camino en este campo de aplicación.

Particularmente en América Latina, este camino ha sido explorado tan sólo por unos pocos, y las posibilidades de aplicación y ante todo la rentabilidad permanecen hasta ahora como un terreno promisorio e inexplorado. Si bien las normatividades son estrictas y los requerimientos de producción demandan inversiones significativas, hay alternativas intermedias que permiten acceder a este lucrativo mercado para ir ascendiendo en la curva de aprendizaje.

Ante todo, la gran ventaja que tiene la industria plástica es que las tecnologías de procesamiento en ambos campos son muy parecidas. Como bien lo dijera la Dra. María del Pilar Noriega, del ICIPC en Medellín, Colombia, “los plásticos y la industria farmacéutica están mucho más cerca de lo que muchos creerían”. Y los tratados de libre comercio permiten acceder a nuevas resinas y tecnologías con menores aranceles. Vale la pena enterarse de las innovaciones en materiales, aplicaciones y tecnologías de transformación.

La silenciosa lucha contra agentes microbianos 
De acuerdo con un nuevo artículo publicado por PCC (Plastics Color Corporation), en los Estados Unidos cerca de 1,8 millones de infecciones asociadas con estancias en hospitales llevan a la muerte a 99.000 personas cada año. Esta cifra supera las muertes causadas por enfermedades como el sida, el cáncer de seno y los accidentes automovilísticos juntas. La industria plástica se suma a la batalla contra los gérmenes.

Para la industria médica y farmacéutica,  BASF ofrece su portafolio de productos antimicrobianos HyGentic. La más reciente adición es el HyGentic SBC, un copolímero de bloque estireno-butadieno que contiene iones antimicrobianos de plata, de apariencia transparente y apto para ser moldeado por inyección. El granulado puede emplearse directamente para la manufactura de aditivos médicos, tales como inhaladores o filtros de ventilación. Adicionalmente, la empresa ofrece el HyGentic PA, una poliamida antimicrobiana reforzada con fibra de vidrio, también para moldeo por inyección y empleada en la fabricación de elementos operativos para dispositivos médicos.

BASF está trabajando en soluciones para dispositivos médicos y superficies de equipos que prevengan en forma durable el crecimiento de agentes microbianos. “Los polímeros y elastómeros que cuentan con nuestros aditivos soportan las medidas de higiene pofesional en hospitales”, afirma Edgar Eichholz, director de desarrollo de materiales para dispositivos médicos. Esto tiene como objetivo minimizar el riesgo de que los dispositivos médicos manufacturados a partir de estos productos contribuyan con la propagación microbiana.

“La combinación selectiva de ingredientes antimicrobianos de tipo orgánico e inorgánico produce efectos sinérgicos y mejora la eficiencia de los componentes individuales”, explica Eichholz. En formulaciones obtenidas de esta manera, los componentes individuales actuarán más prolongadamente, o más rápidamente. Un equipo dedicado de microbiólogos verifica las formulaciones obtenidas para comprobar su efectividad antimicrobiana. La empresa también está investigando nuevas generaciones de materiales con efectos de superficie novedosos, que resultan de interés para la manufactura de dispositivos y equipos médicos.

Por su parte, Albis Plastic GmbH, con sede en Hamburgo, cuenta con una nueva línea de porductos de materiales higiénicos. Con cobre como material activo, los plásticos se pueden hacer “anti-microbianos” sin necesidad de un recubrimiento adicional.

Termoplásticos de alto desempeño 
BASF ofrece su familia de materiales Ultraform PRO, basado en POM, y Ultradur B4520 Pro, basado en PBT.El Ultraform N2320 003 PRO es un grado de moldeo por inyección con alta viscosidad. Gracias a su alta resistencia al impacto y rigidez, es apropiado para la manufactura de elementos que deban soportar altos esfuerzos. De otro lado, el grado Ultraform H4320 PRO está diseñado para aplicaciones de extrusión a alta velocidad. Tiene alta viscosidad y resistencia al impacto, además de ser muy rígido y tener buena estabilidad térmica. El Ultradur B4250 PRO es el primer PBT de BASF para aplicaciones médicas moldeadas por inyección. Su buena estabilidad dimensional se ha mejorado con un comportamiento de encogimiento superior.

La combinación tribológica de partes plásticas hechas de ambos materiales presenta además ventajas: por ejemplo, los disparadores de insulina pueden presentar una excelente fricción de desplazamiento: el Ultraform Pro es responsable de la baja fricción entre las partes funcionales individuales, mientras que el Ultradur Pro previene el ruido molesto durante el uso.

Solvay Specialty Polymers, a través de su línea de biomateriales Solviva, ofrece su Zeniva PEEK, que recientemente fue seleccionada por la empresa TranS1 Inc para un implante lumbar. El sistema, comercializado como VEO, también cuenta con un retractor tubular hecho de la resina de PPSU Radel, también de Solvay.

El sistema VEO es un sistema de fusión lateral directa para la espina lumbar. El implante tiene un canal central largo, que permite el crecimiento del hueso a través del dispositivo, fusionando las superficies óseas de la vértebra. El Zeniva tiene un módulo de elasticidad muy cercano al del hueso, además de excelentes propiedades de tenacidad y resistencia a la fatiga. Además satisface los estándares ASTM para dispositivos implantables quirúrgicamente. De acuerdo con el fabricante, el material representa una alternativa comparable al titanio para estos implantes intervertebrales, y en algunos aspectos de desempeño supera incluso al titanio. Se caracteriza por su biocompatibilidad, por ser químicamente inerte y por tener un módulo de elasticidad que es cercano al del hueso. Además tiene propiedades radio-lucentes que permiten hacer exploraciones de rayos X sin interferencia.

Por otro lado, el Radel PPSU para el tubular retractor del dispostiivo fue diseñado para prevenir la intrusión de tejido suave. El material de alto desempeño suministra una resistencia mejorada, alto desempeño térmico, resistencia química y la capacidad de resistir una esterilización repetida.

Además de los materiales Radel y Zeniva, Solvay cuenta con Proniva, un polifenileno auto reforzado (SRP), uno de los materiales más rígidos no-reforzados disponibles actualmente, que se destaca por su resistencia química y dureza. La resina Veriva, un PPSU, que se caracteriza por su alta tenacidad, combinada con excelente transparencia y resistencia química. Y la resina Eviva, un PSU, es un polímero transparente con buena tenacidad y resistencia. Estos productos son esterilizables y se encuentran disponibles en grados para inyección y extrusión, y también como rodillos y placas pre-conformados para ser maquinados.

Compuestos y materiales especiales 
Específicamente para el mercado médico,  Kraiburg TPE GmbH ofrece su serie de compuestos Thermoplast M, que se caracteriza por la oferta de TPEs con buena adherencia a PC y ABS. La empresa también ofrece nuevos compuestos Thermoplast W, que conservan las buenas propiedades antideslizantes incluso bajo condiciones de humedad. Se basan en copolímeros de SEBS (estirol, eteno-buteno, estirol) incorporado fijamente en la matriz. Para la industria de odontología y cirugía resultan óptimos, pues aseguran un agarre seguro.

La silicona líquida es uno de los materiales que más terreno ha ganado en el campo médico. Se trata de un material que puede soportar situaciones extremas: pueden operar en temperaturas entre -50 y 180°C en forma duradera, y en forma puntual alcanzan a soportar temperaturas hasta de 300°C. Adicionalmente, los materiales permanecen elásticos a bajas temperaturas, y debido a su resistencia química pueden mantenerse en contacto con ácidos y soluciones alcalinas. Adicionalmente tienen buena resistencia a aceites, baja inflamabilidad y buenas propiedades dieléctricas.

Uno de los aspectos que se está investigando actualmente es el uso de materiales funcionales para la medicina regenerativa. La medicina regenerativa es uno de los campos de la biomedicina de más dinámico crecimiento. Las esperanzas se fundamentan en el uso de la nanotecnología, por ejemplo, en el uso de superficies nano-estructuradas que puedan usarse para recubrir implantes. A través del uso de nano-materiales se debería mejorar la calidad de vida de los pacientes, obtener menos complicaciones en el proceso de curación y reducir los costos.

Aplicaciones y reemplazo de materiales
Entre la oferta de Bayer MaterialScience AG de productos para aplicaciones médicas destaca el Bayblend M850XF, una mezcla de policarbonato y acrilonitrolo-butadieno-estireno, que resulta apropiado para la producción de carcasas para artículos médicos. Entre las posibles aplicaciones se cuentan instrumentos quirúrgicos, aparatos de diagnosis y sistemas de dosificación de medicamentos. El material se caracteriza por tener buena resistencia al impacto y rigidez y satisface los requerimientos de diferentes pruebas de compatibilidad ISO y USP.

Para curar heridas, Bayer ofrece las espumas Baymedix de poliuretano. Las compresas y vendajes médicos de este material son producidos con pre-polímeros hidrofílicos. Las espumas absorben fluidos acuosos de manera rápida y los retienen mejor que otros materiales espumados. Además se dejan combinar con películas permeables al vapor de agua, para dejar respirar las heridas. Las películas para esta aplicación las produce Epurex Films GmbH & Co. KG, una empresa 100% hija de Bayer MaterialScience.

Por su parte, Ticona presenta sus productos MT para la línea médica, que de acuerdo con declaraciones de la empresa, están reemplazando metales, cerámicos y otros materiales tradicionales en aplicaciones médicas de alta tecnologia, tales como inhaladores de polvo seco, dosificadores de insulina e instrumentos quirúrgicos. Entre los grados disponibles de la línea MT se cuentan el Hostaform (POM), Celanex (PBT), Fortron (PPS), Vectra (LCP) y GUR (PE de ultra alto peso molecular). Además de garantizar biocompatibilidad y cumplimiento de los requerimientos FDA, Ticona asevera que sus resinas se caracterizan por su alta pureza y consistencia en la formulación.

La empresa alemana Meding GmbH presenta un nuevo adaptador de mangueras médicas a partir de PETG (PET modificado con glicol). Este material reemplazaría a otros que usan bisfenol A como plastificante, debido a las sospechas que hay sobre este aditivo en cuanto a su toxicidad para el consumo humano. De acuerdo con la empresa, el PETG es resistente químicamente, resistente a impactos y transparente. Además es dimensional y térmicamente estable, tiene una baja deformación y puede estirilizarse con rayos gama. El fabricante afirma también que el PETG se puede pegar fácilmente. El adaptador puede emplearse en sistemas de diálisis y en mangueras de bombas de infusión.

Un ejemplo de aplicación de sala limpia
Las mujeres pueden prevenir el sida mediante el uso de anillos vaginales de LSR. Para su fabricación deben cumplirse los más altos requisitos de higiene y calidad del producto. La clave: antes del proceso de moldeo por inyección se incorpora a la silicona líquida una sustancia activa que protege del virus del sida. 
Una celda de fabricación alrededor de una ALLROUNDER 520 A produce anillos vaginales de LSR en grandes series. Arburg, en calidad de proveedor de sistemas, ha asumido la responsabilidad completa. La aplicación de sala limpia se desarrolló en cooperación con los socios Rico y 2KM. Según afirma el fabricante, la ALLROUNDER 520 A eléctrica en acero inoxidable es una máquina muy precisa y está especialmente indicada para la producción en sala limpia. Los mecanismos de husillo cerrados, los motores refrigerados por agua y los armarios de mando contribuyen a una producción con bajas emisiones.

La sustancia activa se disuelve de forma fina y homogénea en la matriz LSR de dos componentes con vulcanización de platino. La instalación dosificadora PFM trabaja con una exactitud de 0,001 mm. El tiempo de reticulación es de 1 a 2 minutos. El factor más importante para la calidad es la correcta combinación de volumen de dosificación y pospresión.La manipulación de las piezas la realiza un robot de seis ejes, especialmente adaptado para trabajar en sala limpia y que incluye además la superficie de manejo SELOGICA. Dado que el robot y la máquina están conectados directamente a través de la SELOGICA es posible sincronizar óptimamente todos sus movimientos.

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