סטטוס היישום הנוכחי והאתגרים הקשורים למגנטים של ברזל ניאודימיום בבורון בתחום הרפואי

מגנטים מברזל ניאודימיום בורון ממלאים זה מכבר תפקיד חשוב בתעשייה הרפואית, כולל השימוש בהם בתוך הגוף ומחוצה לו, כמו גם במנועים ובחיישנים של ציוד רפואי. יש להם מגוון רחב של יישומים בתעשייה הרפואית והם מתקדמים כמו חידושים הקשורים לטכנולוגיות מחקר עדכניות. למרות שכל אפליקציה היא ייחודית, נדרשות תובנות ושיתוף פעולה חשובים משלבי התכנון והפיתוח ועד לשלב הייצור כדי להשיג את המוצר הסופי הטוב ביותר.
יישום מוצר וסודיות
רוב הלקוחות הרפואיים מתחילים עם רעיון או קונספט שהם צופים שיתקבל פטנט בשלב מסוים, ומבטיחים הסכם סודיות הדדי כאשר דנים בחלק המגנטי. לכבד ולהגן על הקניין הרוחני (IP) של הלקוחות, ולהבין שתקופת הדגירה של מוצרים חדשים עשויה להימשך זמן רב, במהלכו יתרחשו שינויים רבים והנתונים ייאספו באופן רציף. עבור היישום הסופי, זה עשוי להיות אתגר לספק סימולציה ועיצוב אופטימיזציה מדויקים לדרישות של מגנטים או רכיבים מגנטיים לפני ייצור אב הטיפוס הראשון. למרות שסימולציה ואופטימיזציה קרובים לתוצאות התכנון הסופיות, עדיין לא ניתן להזניח את עבודת התכנון בפועל של ייצור, בדיקה ואימות של תבניות.
משמש בגוף
המגנטים המשמשים בגוף עולים בהרבה על הדרישות של יישומי מגנט "קונבנציונליים", ויש להם תאימות ביולוגית לציפויים על מגנטים רפואיים במגע. ציפויים מאושרים למגנטים כוללים זהב, Paliling, טיטניום או רודיום. הציפוי הנכון מסייע בשיפור עמידות בפני קורוזיה לכימיקלים מסוימים והוא גם בטוח לשימוש פנימי. הפוליאתילן טרפתלאט על מגנטים נקשר זה מכבר ליישומים רפואיים וטכנולוגיים, ומספק ציפוי עמיד בפני קורוזיה ועמיד שניתן להשתמש בו עבור Paliling C, D ו-N.
מגנטים עשויים לחוות שריטות ושברים בציפוי במהלך פגיעה, פגיעה או שחיקה של חלקים אחרים, מה שמוביל לחמצון. ביישומים מסוימים, הכפלת עובי הציפוי עשויה להועיל, אך יש לבדוק סובלנות כדי להבטיח שניתן להשתמש בעובי נוסף. זהב הוא ציפוי רפואי המאושר על ידי ה-FDA לשימוש בגוף. יש לו ציפוי בסיס ניקל נחושת ניקל, עם עובי ציפוי זהב סטנדרטי של 0.3-0.6 מיקרון וטמפרטורת עבודה מקסימלית של כ-200 מעלות
כמעט כל המגנטים המשמשים לגוף הם קטנים ודורשים מגנטים חזקים יותר, ולכן כמעט תמיד נעשה שימוש בניאודימיום. לפעמים, עשויה להימצא סביבת אפליקציה המנסה לערער על חוקים פיזיקליים או לדרוש ממגנטים לבצע משימות מעבר ליכולותיהם. לדוגמה, מגנט גלילי זעיר 0.5 מ"מ x 1 מ"מ מספק כוח אחיזה של 20 פאונד, או שחיישן קורא 4000 גאוס מדיסק בגודל 1 מ"מ על 1 מ"מ במרחק של 3 אינץ'. לגבי מגנטים, חשוב להבין את האפשרויות הקיימות בדרישות גודל, סובלנות מקובלת (שימו לב: במידת האפשר, השתדלו לא להיות הדוקים מדי), והתוצאות הרצויות.
צורת המגנט תלויה בדרך כלל ביישום ובדרישות התוצאה. רוב המגנטים המשמשים בתוך הגוף הם לרוב גליליים קטנים, בעוד למגנטים המשמשים מחוץ לגוף יש צורות וגדלים רבים. חשוב לא פחות מהצורה הוא הכיוון או הכיוון של המגנטיזציה. לדוגמה, אפליקציה מאפשרת למגנט לעבור דרך חיישן, והתכנון הראשוני הראה שלמגנט יש מגנטיזציה צירית. ברגע שתבין טוב יותר את החיישן, תבין שכיוון המגנטיזציה צריך להיות רדיאלי. לאחר התיקון, החיישן והמגנט פועלים היטב כרכיב.
אם המגנט והציפוי הנכונים נבחרים על סמך הטמפרטורה, הניקיון והכימיקלים אליהם הוא נחשף, המגנט יפעל ללא הגבלת זמן ורציף. ישנן דרגות רבות של מגנטים ניאודימיום, כך שבחירה בדרגה הנכונה לטיפול בדרישות הטמפרטורה היא נקודת התחלה טובה. לאחר קביעת הדרגה הנכונה, יש להתחשב בדרישות הסביבה בה ייחשף המגנט. אם מנקים את המגנט בכימיקלים רגילים או שמים אותו בציוד עיקור, ציפוי שיכול לעמוד בסביבה זו יהיה חיוני, שכן המגנט עלול להיתקל ביותר באזורים מאשר באוויר הסביבה.
בדיקות, איסוף נתונים, ועוד איסוף נתונים דורשים כמות ניכרת של זמן ומאמץ מהרעיון ועד למוצרים שאושרו על ידי ה-FDA, כמו גם רשימה גדולה של מסמכים ודוחות הנדרשים עבור כל אצווה של מוצרים. הבן אילו קבצים ובדיקות נדרשים במהלך תהליכי בדיקה וייצור ראשוניים על מנת לקבל את הליכי הבדיקה הנכונים, תהליכי הייצור ורשימות הקבצים הנדרשות לפני ייצור המוני.
סיכום
כאשר בוחנים את השימוש במגנטים ביישומים רפואיים, הנושאים הנ"ל הם רק נקודת התחלה, והתקדמות בטכנולוגיה ויישומים רפואיים דורשת הזדמנויות לשתף פעולה עם הכישרונות החדשניים והיצירתיים ביותר בתעשיית הרפואה של ימינו. המשך לאתגר ולהניע את הגבולות של מגנטים, רכיבי מגנט, מעגלי מגנט וציפויים, הכוללים שימוש כירורגי לטווח קצר, הצבת ציוד לטווח ארוך ושימוש מדויק בחיישנים ובמנועים מדויקים.