https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4115763/

Glavni materijal zadojke sa vakumom{0}}Igla za hiruršku biopsiju je od nerđajućeg čelika SUS 316 (SS316), čija je tvrdoća kontrolisana unutar HRC 30–40 (približno 70–90 HRB). Ovaj odabir materijala nije bio slučajan, već je bio rezultat kombinacije faktora uključujući biokompatibilnost, otpornost na koroziju, obradivost i isplativost{7}}. Ovaj članak će se baviti karakteristikama SS316 i njegovom ključnom ulogom u VABB igli, a također će predstaviti kako procesi površinske obrade kao što su pasivacija, elektrolitičko poliranje i ultrazvučno čišćenje dodatno poboljšavaju performanse materijala.

I. Metalurške prednosti SS316

SS316 je austenitni nerđajući čelik, koji sadrži 16-18% hroma, 10-14% nikla i 2-3% molibdena. Dodatak molibdena značajno povećava njegovu otpornost na piting u hloridnim sredinama, što je ključno za medicinske uređaje koji dolaze u kontakt sa ljudskim tjelesnim tekućinama i dezinficijensima. Osim toga, nemagnetno svojstvo SS316 osigurava da ne proizvodi artefakte tokom biopsija vođenih MRI{11}}, čime se održava kvalitet slike. Njegov raspon tvrdoće (HRC 30–40) uspostavlja ravnotežu između potrebne krutosti za probijanje i žilavosti kako bi se izbjeglo pucanje – previše mekano bi otežalo prodiranje u gusto vlaknasto tkivo, dok bi previše tvrdo moglo uzrokovati lomljenje kada se savija.

II. Pasivacija: Stvaranje nevidljivog zaštitnog sloja

Pasivacija je ključni hemijski tretman u proizvodnji VABB iglica. Potapanjem tri komponente u rastvor limunske kiseline (sa koncentracijom od 10-20% i temperaturom od 50-60 stepeni) u trajanju od 20-30 minuta, rastvor će rastvoriti slobodno gvožđe i druge zagađivače na površini, stvarajući pritom hrom{7}}bogat oksidni film (Cr₂O₃ metala debljine približno od 3m3) Ovaj oksidni film je gust i stabilan, efikasno sprečava eroziju hloridnih jona i kiseonika, čime se produžava životni vek otpornosti na koroziju tela igle za nekoliko puta. Nakon pasivizacije, mora se provesti test plave tačke (koristeći otopinu kalij-fericijanida za detekciju) kako bi se potvrdilo odsustvo slobodnih ostataka željeza.

III. Elektrolitičko poliranje: Transformacija od hrapavosti do zrcalne završne obrade

Elektrolitičko poliranje (elektrohemijsko poliranje) uključuje tretiranje komponente kao anode i propuštanje električne struje kroz određeni elektrolit (kao što je mješavina fosforne kiseline i sumporne kiseline) radi prioritetnog uklanjanja površinskih mikro{0}}izbočina na osnovu principa rastvaranja anode. Nakon elektrolitičkog poliranja, hrapavost površine VABB igle može se smanjiti sa Ra 0,8 μm na Ra manje od ili jednako 0,2 μm. Ovo ne samo da smanjuje koeficijent trenja, smanjuje oštećenje tkiva dojke tokom punkcije, već i eliminiše mikro-pukotine i tačke koncentracije naprezanja koje su nastale obradom, povećavajući otpornost na zamor. Osim toga, glatka površina je manje sklona prianjanju bakterija i proteina, što olakšava čišćenje i sterilizaciju.

IV. Ultrazvučno čišćenje: postizanje čistoće medicinske klase

Nakon elektrolitičkog poliranja, na površini komponente još uvijek može ostati pasta za poliranje i ostaci metala. Ultrazvučno čišćenje koristi 20-40 kHz visoke-vibracije za stvaranje mjehurića kavitacije u otopini za čišćenje. Udarni talasi koji se oslobađaju kada mjehurići puknu mogu prodrijeti u uske proreze i slijepe rupe, temeljito uklanjajući zagađivače. Medij za čišćenje obično se sastoji od deionizirane vode u kombinaciji s neutralnim sredstvima za čišćenje, a podijeljen je u tri faze: grubo čišćenje, fino čišćenje i ispiranje. Nakon toga se suši vrućim zrakom filtriranim pomoću HEPA i pakuje u čistoj prostoriji klase 10.000 kako bi se osiguralo da je proizvod usklađen sa zahtjevima ISO 13485 za kontrolu čestica i bioloških opterećenja.

Zaključak

Materijalna osnova SS316 kombinovana je sa tri procesa površinske obrade: pasivizacijom, elektrolitičkim poliranjem i ultrazvučnim čišćenjem. Ovi procesi zajedno daju VABB igli za biopsiju odličnu otpornost na koroziju, nizak koeficijent trenja i visoku čistoću. Zajednička optimizacija ovog materijala i procesa je osnovna garancija za dugotrajan-bezbjedan rad VABB igle.