اختصاصی بسپار/ گزارشی از ارزش بازار پلاستیک های پزشکی و آینده پلاستیک‌های زیستی در کاربردهای پزشکی

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر ارزش بازار پلاستیک‌های پزشکی در سال 2021 نزدیک به 80 میلیارد دلار در نظر گرفته شده است و حدود 2 درصد از 370 هزار تن بسپار فروخته شده در سراسر جهان را تشکیل‌ می‌دهد.

با توجه به خطر و اهمیت بالای حیات انسان، انتخاب مواد برای کاربردهای مراقبت‌های بهداشتی یک عامل بسیار مهم است. معرفی مواد جدید در این صنعت به دلیل پژوهش‌های گسترده، آزمایش‌ها، مقررات سخت‌گیرانه و عوامل دیگر محدود و کند شده است.

معرفی  پلاستیک‌های زیستی

یکی دیگر از تغییرات پویا در بخش پلاستیک که اخیراً رشد قابل توجهی را از طریق پذیرش تجاری، سرمایه‌گذاری، تولید و تحقیق و توسعه نشان داده است، پلاستیک‌های زیستی است.

طبق گزارش انجمن پلاستیک‌های زیستی اروپا، پلاستیک‌های زیستی تقریباً 1٪ از صنعت بسپار جهانی را در سال 2021 تشکیل‌ می‌دهند و پیش بینی‌ می‌شود رشد آن تا سال 2026 به حدود 25٪ برسد.

اگرچه کالاهای مصرفی، بسته بندی انعطاف پذیر و بسته بندی سفت و سخت در حال حاضر 60 درصد از کاربردهای پلاستیک‌های زیستی را تشکیل‌ می‌دهند، 40 درصد باقی مانده طیف وسیعی از صنایع را در بر‌ می‌گیرد.

پلاستیک‌های زیستی در صنعت پزشکی

در حال حاضر پلاستیک‌های زیستی تنها در طیف محدودی از مواد جراحی و زیست تخریب پذیر با کاربرد در ایمپلنت‌های بدن مانند استخوان، داربست و ایمپلنت سینه در پزشکی استفاده‌ می‌شود. مزایای آن‌ها شامل ترمیم کم تهاجمی تر، بهبود و ترمیم فیزیولوژیکی، انحلال تدریجی در بدن و زیست سازگاری است.

در حال حاضر، پلاستیک‌های زیستی مانند پلی‌کاپرولاکتون (PCL)، پلی لاکتیک اسید (PLA) و پلی‌گلیکولیدها (PGL) و هم بسپار(copolymer)های آن‌ها مدت‌هاست که به‌عنوان بسپارهای قابل جذب زیستی برای مهندسی بافت مورد استفاده تجاری قرار می‌گیرند Evonik، Corbion، DSM و Ashland چند کسب و کار شناخته شده با ارائه محصول در این دسته از کالاها هستند.

طبق برآوردهای صنعت، پلاستیک‌های زیستی کمتر از 3 درصد از بسپارهای پزشکی مورد استفاده در دستگاه‌های پزشکی و کمتر از 1 درصد از کل بازار بسپارهای پزشکی را تشکیل‌ می‌دهند.

نوآوری‌ها و محرک‌های پلاستیک‌های زیستی در کاربردهای پزشکی

چاپ سه بعدی که انتظار‌ می‌رود از سال 2021 تا 2026 حدود 24 درصد رشد کند، عامل مهمی در رشد پلاستیک‌های زیستی است. چاپ سه بعدی امکان سفارشی سازی با سرعت، دقت و کیفیت را فراهم‌ می‌کند که برای تولید ایمپلنت‌های سفارشی با استفاده از پلاستیک‌های زیستی به عنوان رزین ایده آل است.

یک نوآوری جالب توسط Dexlavo Inc.، یک شرکت زیبایی شناسی پزشکی در کره جنوبی ارائه شده است که اولین “کلاژن فعال محلول” را از پلی کاپرولاکتون (PCL)، به عنوان یک بسپارزیست تخریب پذیر در جهان تولید کرده است. این محصول یک محلول ضد پیری است که به پوست تزریق‌ می‌شود.

کمک پلاستیک‌های زیستی برای پسماند‌های پزشکی

پلاستیک‌های یکبار مصرف مانند دستکش، ماسک صورت، کلاه مو، بسته بندی پزشکی و سایر محصولات مشابه که سبب افزایش نگرانی‌های زیست محیطی در مورد زباله‌های پزشکی بدون گزینه بازیافت‌ می‌شوند، بازار بالقوه ای برای پلاستیک‌های زیستی تخریب پذیر در صنعت پزشکی هستند. استفاده از پلاستیک‌های زیستی‌ می‌تواند سودمند باشد. زیرا زباله‌های پزشکی به شیوه ای سازمان یافته جمع آوری و دفع‌ می‌شوند.

در حالت ایده آل، مواد هرگز تحت شرایط محیطی عادی تخریب نمی شوند. بنابراین، یک چندسازه (composite) صنعتی تخصصی که تخریب ناشی از عناصری مانند دما و رطوبت را تسریع کند، مورد نیاز است. انرژی اضافی، هزینه و زمان اضافه شده به فرآیند، مفهوم حلقه بسته را به چالش‌ می‌کشد.

عامل دیگر این است که سوخت زیستی، که در حال حاضر از حمایت مطلوب دولت‌ها برخوردار است، به طور مستقیم با مواد اولیه مورد استفاده برای تولید پلاستیک‌های زیستی رقابت‌ می‌کند.

این مسأله راه‌ حل‌هایی دارد، مانند ترکیب یا هم بسپار کردن دو پلاستیک زیستی. برای بهبود زیست تخریب پذیری و ویژگی‌های فنی و در عین حال کاهش هزینه آمیزه‌ها، پلاستیک‌های زیستی صنعتی کودشدنی مانند PLA، نشاسته و سلولز با پلاستیک‌های زیستی کودشدنی بومی مانند Bio-PBS، PHA و PCL ترکیب‌ می‌شوند.

دیدگاه‌های صنعت پزشکی در مورد استفاده از پلاستیک‌های زیستی

در اینجا برخی از مشاهدات در مورد عوامل و مشکلات برای معرفی یک بسپار زیستی وجود دارد که از بحث با متخصصان صنعت برای درک زیست بسپارهای پزشکی به دست آمده است و به ترتیب اولویت انتخاب رتبه بندی شده اند:

1.کیفیت: خلوص بسپار که باید بیش از 99.5٪ باشد و به عنوان درجه پزشکی تعیین شود، نیاز اولیه است.

2.زیست سازگاری: تخریب، سازگاری با مایعات و مواد بدن و ایمنی بیولوژیکی ماده

3.مقررات: یک برنامه کاربردی محصول جدید به دلیل الزامات نظارتی سختگیرانه باید تحت اعتبارسنجی و آزمایش گسترده در بخش پزشکی قرار گیرد. ترجیح آن‌ها به دلیل قیمت بالا، زمان توسعه طولانی مدت، عدم اطمینان در مورد نتایج و مقررات زیاد برای مواد زیستی، محدود شده است.

4.گواهینامه‌ها: کاربران مواد زیستی انتظار دارند که مواد با ارزیابی‌ها و مطابق با ضوابط اتحادیه اروپا و سازمان غذا و دارو گواهی شوند.

5.قیمت و در دسترس بودن: این عامل در کاربردهای پزشکی کم تأثیر است. اما ظهور اخیر PLA برای کاربردهای زیست پزشکی، مقرون به صرفه بودن و ثبات عرضه را افزایش داده است.

به طور خلاصه

پلاستیک‌های زیستی یک محصول ایده آل برای کاربردهای پلاستیک‌های پزشکی هستند و پتانسیل افزایش قیمت را دارند. البته در حال حاضر نیز این پلاستیک‌ها گران‌تر از پلاستیک‌های معمولی هستند، که اهمیت کمی در بخش پزشکی دارد. با افزایش نیازهای پزشکی در پاسخ به پیری جمعیت جهانی، بسپارهای قابل جذب زیستی در زمینه یافتن کاربردهای جدید توسعه خواهند یافت. رشد کاربردهای جدید با رشد صنایع چاپ سه بعدی و پلاستیک‌های زیستی، تقاضا را تسریع خواهد کرد.