含氟聚合物材料在各大制造行業(yè)幾乎隨處可見(jiàn)。涂層生產(chǎn)者和使用者以及生產(chǎn)客戶(hù)都很了解這種材料在人們?nèi)粘I钪兴鶐?lái)的獨(dú)特效益,盡管如此,但其他人大多對(duì)此并不了解。與之前其他行業(yè)態(tài)度一樣,含氟聚合物因涉嫌對(duì)人類(lèi)和環(huán)境造成危害而飽受詬病,因此,我們正在探索使用可持續(xù)性較高且性能至少相同或更好的各種涂層。
在2015年禁止使用全氟辛烷磺酸(PFOA)前,有傳聞稱(chēng)一位女士表示永遠(yuǎn)不會(huì)使用帶涂層的炊具。當(dāng)被問(wèn)及具體原因時(shí),她答道:“因?yàn)槲液芮宄?,大公司從不說(shuō)實(shí)話(huà)。”
維持良好的行業(yè)聲譽(yù)非常困難,而喪失聲譽(yù)卻很容易。如今,媒體對(duì)種種事件的描述尤其如此。對(duì)于幾乎無(wú)事實(shí)根據(jù)的說(shuō)法,如果影響足夠大時(shí),相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)就會(huì)出面采取行動(dòng)。通過(guò)社交媒體適時(shí)發(fā)布幾條帖子就足以煽動(dòng)人們進(jìn)行抗議,但有人停下來(lái)提出問(wèn)題并質(zhì)疑這些說(shuō)法嗎?有誰(shuí)意識(shí)到,人們所購(gòu)買(mǎi)和使用的大部分物品(包括救生醫(yī)療設(shè)備)都采用含氟聚合物,如果沒(méi)有這種材料,世界將會(huì)變成怎樣?
1、傳播真相
當(dāng)務(wù)之急,我們需要對(duì)消費(fèi)者、產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師、以及希望停用含氟聚合物材料的相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)進(jìn)行宣傳和教育,而不是讓各種誤解愈演愈烈,進(jìn)一步損害行業(yè)聲譽(yù)。
十多年來(lái),美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)和歐盟醫(yī)療器械法規(guī)(MDR)等監(jiān)管機(jī)構(gòu)一直負(fù)責(zé)對(duì)用于多種產(chǎn)品(包括導(dǎo)絲、海波管、彈簧圈推送導(dǎo)絲、穿刺針等醫(yī)療器械)專(zhuān)用聚四氟乙烯(PTFE)涂層生產(chǎn)的含氟聚合物進(jìn)行仔細(xì)審查。
到2015年,公司開(kāi)始將短鏈全氟烷基和多氟烷基物質(zhì)(PFAS)用作PFOA的替代品。在出現(xiàn)PFAS同樣會(huì)危害人體和環(huán)境的新說(shuō)法之前,此舉似乎是一種可行的解決方案。
PFAS實(shí)際上包含數(shù)千種化學(xué)物質(zhì),人們之所以將PFAS標(biāo)記為“永久化學(xué)物質(zhì)”,是因?yàn)檫@種材料分解速度非常緩慢,但應(yīng)用又非常廣泛。2月初,歐盟監(jiān)管機(jī)構(gòu)提議最快于2026年全面禁用PFAS,并在未來(lái)十年逐步淘汰這種材料的部分用途。1EPA可能會(huì)效仿歐盟的做法,但問(wèn)題是速度有多快。
化學(xué)品和涂料生產(chǎn)商等都和我們一樣十分清楚禁用PFAS對(duì)生活的影響非常大,因此,正努力證明避免大規(guī)模禁用這種材料。
這是一個(gè)非常復(fù)雜的蜘蛛網(wǎng),因?yàn)檫@種材料優(yōu)點(diǎn)頗多(包括為人所熟知的高效不粘性和絕緣性,以及耐火、耐極端溫度和耐候性)。
所幸的是,目前設(shè)有三個(gè)主要組織代表各自成員企業(yè)向公眾和監(jiān)管機(jī)構(gòu)宣傳含氟聚合物的重要性。這三個(gè)組織分別為全球活躍的高性能含氟聚合物合作伙伴關(guān)系(Performance Fluoropolymer Partnership)、美國(guó)塑料工業(yè)組織(U.S.-based Plastics Industry Organization)含氟聚合物分部、歐洲塑料協(xié)會(huì)(Plastics Europe)含氟聚合物產(chǎn)品組。
這種宣傳至關(guān)重要,這是因?yàn)槟壳八幸阎惺厶娲返墓δ芫鶡o(wú)法與含氟聚合物相媲美?,F(xiàn)在,該行業(yè)比以往任何時(shí)候都更需要傳播真相并消除謠言。
本文將提供有關(guān)PFAS和PTFE在醫(yī)療器械中應(yīng)用的以下常見(jiàn)誤解,以及必須揭露的真相。
謠言:所有PFAS均不宜使用。美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心(U.S. Centers for Disease Control and Prevention)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,接觸高濃度的PFAS后,會(huì)出現(xiàn)肝功能紊亂、腎癌或睪丸癌患病風(fēng)險(xiǎn)加大、嬰兒出生體重下降、以及對(duì)孕婦健康產(chǎn)生不良影響的后果。
真相:含氟聚合物是一組比較獨(dú)特的PFAS物質(zhì),如果根據(jù)預(yù)期用途進(jìn)行使用,并不會(huì)危害人體或環(huán)境。之所以提議禁用PFAS,是因?yàn)檫@種材料可能會(huì)引發(fā)上述問(wèn)題,而不是有證據(jù)證明其能夠引發(fā)上述問(wèn)題。
美國(guó)疾控中心(CDC)的免責(zé)聲明支持這一事實(shí),稱(chēng)“目前,科學(xué)家仍在了解接觸不同PFAS混合物對(duì)人類(lèi)健康的影響”,并且“隨著后續(xù)研究的開(kāi)展,可能會(huì)改變?nèi)藗儗?duì)接觸PFAS與人類(lèi)健康影響之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)”。
例如,就醫(yī)療器械的PTFE涂層而言,含氟聚合物僅占小部分,但在涂層生產(chǎn)方面起到了關(guān)鍵性的助力作用。此外,雖然PFAS具有水溶性,但這種說(shuō)法有爭(zhēng)議,因?yàn)閺腜TFE的生產(chǎn)工藝角度來(lái)看,PTFE是一種惰性材料。
當(dāng)前,歐盟和美國(guó)的化學(xué)品和涂料生產(chǎn)商再次努力協(xié)助相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)可能應(yīng)禁用的PFAS物質(zhì)和可以且應(yīng)該使用的PFAS物質(zhì)開(kāi)展重要的區(qū)分工作。決不能一刀切地全面禁用PFAS物質(zhì)。
謠言:在誤食或穿刺人體的情況下,PTFE具有危險(xiǎn)性。
真相:PTFE具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu),屬于PFAS類(lèi)物質(zhì)。盡管如此,但PTFE分子仍具有惰性和熱穩(wěn)定性,因此,如果放入水中,PTFE并不會(huì)出現(xiàn)任何變化;由于PTFE不能進(jìn)行生物降解,因此,即使置入體內(nèi),PTFE也不會(huì)發(fā)生改變。此外,PTFE并不能像PFAS化學(xué)物質(zhì)那樣為人體所吸收。
在醫(yī)療行業(yè),醫(yī)療器械的PTFE涂層用量非常小。例如,考慮在心臟手術(shù)(如血管成形術(shù))和極細(xì)動(dòng)靜脈支架置入術(shù)中使用導(dǎo)絲。導(dǎo)絲的直徑測(cè)量范圍為0.0065-0.015英寸(厚度約為人類(lèi)頭發(fā)的5倍),而彈簧圈推送導(dǎo)絲的長(zhǎng)度測(cè)量范圍為5-6英尺。此類(lèi)醫(yī)療器械大多數(shù)PTFE涂層的厚度都比較均勻且非常薄,范圍值為5-15微米。具體而言,每根導(dǎo)絲的涂層含量不足0.013盎司。
謠言:將全面禁用PTFE材料。
真相:目前沒(méi)有任何全面禁用PTFE材料的建議。這種材料對(duì)炊具業(yè)、包裝業(yè)、電動(dòng)汽車(chē)業(yè)和飛機(jī)業(yè)等諸多行業(yè)具有重大影響。
如果禁用PTFE,醫(yī)療器械行業(yè)的發(fā)展將倒退數(shù)十年,因?yàn)檫@種材料具有空前低的摩擦系數(shù),確保外科醫(yī)生能夠憑借此優(yōu)勢(shì)輕松并安全實(shí)施人們習(xí)以為常的各種手術(shù)。想象一下采用沒(méi)有PTFE涂層的導(dǎo)絲進(jìn)行精細(xì)血管手術(shù)。然而,用于生產(chǎn)PTFE材料的PFAS物質(zhì)目前成為禁用目標(biāo)。
涂料生產(chǎn)商目前使用PFAS生產(chǎn)PTFE材料,這些生產(chǎn)商對(duì)PFAS的最終禁用一事并未置若罔聞,而是積極保持在該行業(yè)中的領(lǐng)先地位。例如,加工PTFE涂層時(shí),加工人員必須嚴(yán)格控制對(duì)PFAS的使用。對(duì)于在此過(guò)程中的所有用水,在工廠排入下水道系統(tǒng)之前都必須進(jìn)行過(guò)濾處理。對(duì)于聚合時(shí)所產(chǎn)生的煙霧,在釋放到大氣中之前必須進(jìn)行焚燒處理。
雖然以前從未采取過(guò)上述預(yù)防措施,但科慕和大金等多家PTFE材料生產(chǎn)商均已實(shí)施了這些程序,并且大多數(shù)其他PTFE材料生產(chǎn)商也都迅速朝此方向發(fā)展。
3、推進(jìn)對(duì)可持續(xù)涂層的使用
為尋求最佳可用技術(shù),美國(guó)EPA與化學(xué)品和涂料行業(yè)展開(kāi)合作,以了解如何在禁用PFAS的同時(shí)支持采用可持續(xù)性較大的功能性涂層,并設(shè)定實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的時(shí)限。
2015年的制造業(yè)PFOA禁用過(guò)程便是該行業(yè)和EPA共同努力實(shí)現(xiàn)共同成功的一個(gè)很好的例證。EPA意識(shí)到自己雖無(wú)法立即全面禁用PFOA,但可根據(jù)相關(guān)化學(xué)品生產(chǎn)商給出的寶貴意見(jiàn)制定關(guān)于通過(guò)2010年最佳可用技術(shù)禁用PFOA的時(shí)間表。我們發(fā)現(xiàn)美國(guó)正針對(duì)其他PFAS啟動(dòng)同一類(lèi)型的協(xié)作流程。
在美國(guó),這種做法十分常見(jiàn),而在歐盟,通常是通過(guò)政府權(quán)力下達(dá)命令,表示“PFAS在某時(shí)必須被禁用。”
令人關(guān)注的是,歐盟反而公開(kāi)了這個(gè)問(wèn)題,以征求制造業(yè)的意見(jiàn),因此,諸多企業(yè)紛紛與歐盟委員會(huì)聯(lián)系,并提供相關(guān)數(shù)據(jù)支持各自以負(fù)責(zé)任的態(tài)度對(duì)自家產(chǎn)品使用PFAS物質(zhì)的需求。至于未來(lái)歐盟法規(guī)是否會(huì)因此而放寬條件,一切交由時(shí)間決定。盡管如此,但仍有其他企業(yè)(如3M)紛紛退出PTFE和PFAS業(yè)務(wù),避免出現(xiàn)持續(xù)面臨訴訟的情況。
因禁用PFAS這一請(qǐng)求而陷入困境的又何止是涂料和化工業(yè)。工程師和醫(yī)療器械設(shè)計(jì)師也在進(jìn)行思維轉(zhuǎn)換,并重新思考將如何根據(jù)全新限制條件通過(guò)可持續(xù)性較高的PTFE涂層和PTFE替代品生產(chǎn)器械,同時(shí)確保各自產(chǎn)品至少符合預(yù)期性能要求。毋庸置疑的是,這是一種角色逆轉(zhuǎn)。之前,OEM企業(yè)往往都是自行決定產(chǎn)品制造過(guò)程,而如今,在EPA和歐盟的監(jiān)督下顯得比較被動(dòng)。
4、響應(yīng)對(duì)可持續(xù)性的號(hào)召
隨著人們對(duì)PTFE材料在醫(yī)療器械中的應(yīng)用情況的關(guān)注增加,我們正在研究替代品,以尋找可用于非PFAS材質(zhì)或不含PFAS的涂層的潤(rùn)滑劑。
各企業(yè)都在著力探索適用于醫(yī)療器械的樹(shù)脂和潤(rùn)滑劑的正確組合方式。10年前曾成功開(kāi)發(fā)了一種用于鎳鈦合金導(dǎo)絲的涂層,這種涂層的PTFE含量?jī)H占5%。這種5%低含量PTFE新涂層的固化溫度為450°F,而之前指定使用的PTFE涂層固化溫度為700°F。這種新涂層還顯示了另一個(gè)優(yōu)勢(shì):在450°F的全新固化溫度條件下,新涂層并未改變鎳鈦合金導(dǎo)絲的Af。
在此基礎(chǔ)上我們的發(fā)展方向是什么?
醫(yī)療器械行業(yè)從未停止過(guò)對(duì)于可持續(xù)性較高的涂層追求。幾乎可以肯定,使用PFAS物質(zhì)制成的PTFE涂層最終將面臨禁用,但業(yè)界必須繼續(xù)宣傳和倡導(dǎo)使用種謹(jǐn)慎、漸進(jìn)的方法。
在撰寫(xiě)本文時(shí),業(yè)界注意到歐盟MDR正在重新考慮禁用含氟聚合物(即PFAS材料)。從最近發(fā)布的一篇文章情況來(lái)看,這與人們對(duì)該行業(yè)施加壓力很大關(guān)系。最終結(jié)果如何有待觀察,但有一點(diǎn)值得肯定。法規(guī)內(nèi)容將繼續(xù)發(fā)生變化,因此,行業(yè)必須做好應(yīng)對(duì)的思想準(zhǔn)備。
文章翻譯來(lái)源:Medical Design Briefs
