Примена технологије ултразвучног прскања у припреми антибактеријских шавова који садрже триклосан

Примена технологије ултразвучног прскања у припреми антибактеријских шавова који садрже триклосан

Хируршка инфекција (ССИ) је једна од најчешћих компликација након операције, не само што продужава боравак у болници и повећава медицинско оптерећење, већ и потенцијално угрожава животе у тешким случајевима. Међу бројним превентивним мерама, антибактеријски хируршки шавови се сматрају важним средством за смањење ризика од инфекције јер делују директно на критичну фазу затварања ране.

Триклосан, као антибактеријски агенс широког спектра, има добре инхибиторне ефекте на многе уобичајене бактерије повезане са инфекцијама хируршког места, укључујући Стапхилоцоццус ауреус (укључујући сојеве МРСА отпорне на метицилин) и Есцхерицхиа цоли. Наношење триклосана као премаза на површину шава омогућава споро ослобађање антибактеријских компоненти у телу, при чему антибактеријски ефекат обично траје 5 до 7 дана након операције, што одговара критичном периоду за зарастање рана.

Како равномерно, чврсто и ефикасно премазати површину шава триклосаном је основни технички изазов у ​​припреми антибактеријских шавова. Технологија ултразвучног прскања, са својим јединственим предностима прецизности, униформности и ефикасности, постаје важан процесни пут у овој области.

Технички принцип ултразвучног прскања

Ултразвучно прскање је прецизна технологија припреме премаза. Његов основни принцип је да користи ултразвучни претварач за претварање електричне енергије у високофреквентне механичке вибрације, атомизујући раствор који садржи триклосан у униформне капљице на микронској или чак нанометарској скали под утицајем вибрационе енергије. Ове сићушне атомизоване честице се затим усмеравано таложе на површину шава под вођством носећег гаса ниског притиска (као што је чист ваздух или азот), формирајући танак и уједначен антибактеријски премаз.

За разлику од традиционалних метода прскања које се ослањају на атомизацију протока ваздуха под високим притиском, ултразвучно прскање не захтева удар под високим притиском, чиме се избегава прскање и губитак материјала за премазивање. Узимајући систем раствора триклосан + етанол као пример, ултразвучна млазница за распршивање високе фреквенције од 120 кХз може разбити раствор у униформне капљице од 10-50 μм, са уском расподелом величине капљица која се може контролисати.

Основне предности ултразвучног прскања

Изузетно висока униформност премаза

Медицински шавови су прецизни медицински уређаји са строгим захтевима за униформност премаза. Мало одступање величине капљица које се генерише ултразвучном атомизацијом, заједно са усмереним таложењем постигнутим помоћу гаса носача ниског притиска, обезбеђује да се одступање дебљине премаза на површини шава контролише унутар ±5%. Насупрот томе, традиционални процеси наношења премаза могу довести до одступања дебљине премаза од 30%-50%. Ова висока униформност је кључна за деликатне шавове, ефикасно избегавајући проблеме „локализованог накупљања” или „пропуштеног премаза” уобичајене у традиционалним методама.

Нема посебних ограничења за материјале за шавове: 

Технологија ултразвучног прскања нуди одличну свестраност процеса. Било да се користе упијајући шавови (као што су ПГА и ПЛА) или неупијајући шавови (као што су најлон и полипропилен), идеални премази се могу добити подешавањем параметара прскања (као што су ултразвучна фреквенција и вискозитет раствора). За апсорбујуће шавове, триклосан премаз се деградира синхроно са шавом, избегавајући остатке премаза; код неупијајућих шавова, премаз се дуго држи, континуирано пружајући превенцију инфекције.

Висока искоришћеност материјала: 

У традиционалним процесима премазивања потапањем, стопа коришћења материјала за премазивање је само 30%-50%, са великом количином материјала који се губи са отпадном течношћу. Ултразвучно прскање, међутим, постиже стопу коришћења премаза више од четири пута већу од традиционалног прскања са два флуида. Ово не само да смањује трошкове производње, већ и смањује терет обраде отпадне течности која садржи биоактивне компоненте, показујући значајну еколошку вредност.

Мала штета

заштита подлоге и функционалних компоненти: Утицај високог притиска традиционалних метода прскања под високим притиском може оштетити подлоге осетљиве на топлоту или изазвати прерану деградацију упијајућих шавова (као што је ПГА). Ултразвучно прскање користи гас-носач ниског притиска за испоруку капљица, постижући прецизно и ниско оштећено везивање између премаза и супстрата шава, ефикасно штитећи механичка својства шава и антибактеријску активност триклосана.

Опрема за ултразвучну атомизацију и распршивање распршује раствор за премазивање користећи ултразвучне вибрације високе фреквенције, производећи атомизоване честице микронске величине. Узимајући за пример млазницу за распршивање високе фреквенције од 120 кХз, њена прецизност атомизације је супериорнија у односу на конвенционалне млазнице од 40-60 кХз, атомизујући раствор триклосан + етанол у финије, униформније капљице. Добијени антибактеријски премаз показује одступање уједначености дебљине мање од 5%.

Технологија ултразвучног прскања обезбеђује прецизан, ефикасан и универзалан процес за припрему антибактеријских шавова који садрже триклосан. У основи превазилази уска грла традиционалних процеса наношења премаза и прскања, као што су неравномерни премаз, отпад материјала и оштећење подлоге. Са својим основним предностима високе униформности, високог искоришћења материјала и малог оштећења, савршено испуњава строге захтеве медицинских шавова за премазе у смислу 'биолошке безбедности, функционалне стабилности и конзистентности процеса'.

Са континуираним развојем прецизне медицине и персонализованих имплантата, изгледи примене технологије ултразвучног прскања у припреми функционалних премаза за антибактеријске шавове и друге медицинске уређаје биће још шири.