Teilereinigung: Zuverlässige Verfahren für die Oberflächen medizinischer Produkte

Medizinisch rein und biokompatibel

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Einerseits müssen Rückstände aus der Fertigung bei der Reinigung medizinischer Produkte leicht zu entfernen sein. Andererseits ist Biokompatibilität erforderlich. Mit modernen Reinigungsverfahren lassen sich beide Ziele erreichen.

Ob Implantate, Instrumente oder Hilfsmittel – Kontaminationen wie Trennmittel, Bearbeitungsmedien, Späne, Grate und Stäube lassen sich bei der Herstellung medizintechnischer Produkte nicht vermeiden. Dies macht die Teilereinigung zu einem unverzichtbaren Fertigungsschritt, an den hohe Anforderungen gestellt werden. Dazu gehört neben einer produktspezifisch definierten Sauberkeit häufig auch Biokompatibilität. Um die Vorgaben zuverlässig, kosteneffizient und umweltgerecht zu erfüllen, bietet die Industrie verschiedene Verfahren, beispielsweise nasschemische Reinigungsprozesse, Plasmaverfahren sowie die Reinigung mit Kohlendioxid, die häufig auch in Kombination eingesetzt werden.

Bei nasschemischen Reinigungsverfahren wie der Tauch-, Spritz- und Ultraschallreinigung bestimmt das Zusammenspiel der Verfahrenstechnik des Reinigungssystems und des Lösevermögens des eingesetzten Reinigers die Wirkung. Die am häufigsten eingesetzten Reinigungsmedien sind wässrige Reiniger und Lösemittel.
Um bei wässrigen Medien Reinigerrückstände und/oder qualitäts- und biokompatibilitätsbeeinträchtigende Flecken auf der Oberfläche zu vermeiden, ist meist ein mehrstufiger Spülprozess erforderlich – häufig mit VE-Wasser in der letzten Spülstufe. Bei der Herstellung chirurgischer Implantate empfiehlt es sich, nach jeder mechanischen, spanabhebenden Bearbeitung einen Zwischenreinigungsschritt durchzuführen. Die Endreinigung erfolgt meist in einem validierten Prozess mit wässrigen Medien, der die Biokompatibilität gewährleistet.
Die Reinigung medizintechnischer Produkte erfolgt häufig im Batchprozess in Schüttgutkörben oder teilespezifisch gestalteten Warenträgern. Dieses Reinigungsbehältnis hat neben der eingesetzten Verfahrenstechnik, Chemie und Behandlungsdauer entscheidenden Einfluss auf das Reinigungsergebnis und die Betriebskosten. Häufig liegt hier das Potenzial für einen ergebnis-, zeit- und kostenoptimierten Reinigungsprozess.
Mit Plasma lassen sich Oberflächen medizintechnischer Produkte aus unterschiedlichen Materialien wie Stahl, NE-Metallen, Kunststoffen, Glas und Keramik im Batchprozess und als Einzelteile effektiv behandeln. Je nach Anwendungsfall können unterschiedliche Plasmagase eingesetzt werden, durch die die Oberfläche gleichzeitig gereinigt und aktiviert wird. Anwendungen von biokompatiblem Plasma in der Medizintechnik sind beispielsweise die Feinreinigung von Stents sowie Führungsdrähten vor der Hydrogel- oder PTFE-Beschichtung und die Erhöhung der Oberflächenenergie bei diagnostischen Instrumenten, Brustimplantaten aus Silikon, Kathetern und Spritzen.
Die Reinigung mit überkritischem Kohlendioxid verwendet CO2 in einem Aggregatszustand, in dem seine physikalischen Eigenschaften zwischen der flüssigen und gasförmigen Phase liegen. Es besitzt dabei nur eine geringe Viskosität und Oberflächenspannung. Beides sind wichtige Voraussetzungen für einen Stofftransport, der es ermöglicht, Verunreinigungen wie Öle und Fette selbst aus sehr kleinen Spalten und Poren zu entfernen. Die Reinigung mit überkritischem Kohlendioxid, die üblicherweise in einem Temperaturbereich zwischen 20 und 40 °C erfolgt, erzielt dadurch auch bei porösen Strukturen sehr gute Ergebnisse. Darüber hinaus werden die „biologischen“ Parameter günstig beeinflusst, was aus den gegenüber herkömmlichen Reinigungsverfahren tieferen Zytotox-Werten resultiert.
Zum Einsatz kommt diese CO2-Reinigung in der Medizintechnik beispielsweise für die Zwischen- und Endreinigung von Implantaten, Instrumenten und Komponenten aus unterschiedlichen Werkstoffen. Bei der CO2-Schneestrahlreinigung dient flüssiges Kohlendioxid als Strahlmedium. Es wird durch eine Düse entspannt und mit Druckluft auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Durch die Kombination mechanischer, thermischer und chemischer Eigenschaften entfernt der CO2-Schnee beim Auftreffen auf die Oberfläche eine Vielzahl teilchenförmiger und filmischer Verunreinigungen schonend, trocken und rückstandsfrei.
Doris Schulz Journalistin in Korntal

Ihr Stichwort
• Teilereinigung
• Biokompatibilität
• Nasschemische Prozesse • Plasmaverfahren • Kohlendioxid

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Mit welchem Reinigungsverfahren sich der für das medizintechnische Produkt erforderliche Reinheitsgrad effizient erzielen lässt und Antworten auf andere Fragen rund um die industrielle Teilereinigung bietet die parts2clean. Die internationale Leitmesse für Reinigung in Produktion und Instandhaltung findet vom 20. bis 22. Oktober 2009 auf dem neuen Messegelände in Stuttgart statt.
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