紫外激光器在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)分析
發(fā)布時(shí)間：2019-09-06 15:23
紫外激光器在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)分析
打標(biāo)對(duì)于醫(yī)療器械和制藥行業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品追蹤和識(shí)別，打擊假冒產(chǎn)品。通常，人們使用墨水印制標(biāo)簽。近年來(lái)，則使用紅外激光進(jìn)行打標(biāo)。但這些方法都存在不足。
紫外二極管泵浦固體激光器（DPSS）則真正克服了其它技術(shù)的弊端，過(guò)去卻因其成本昂貴而甚少使用。但投資成本和購(gòu)置成本的大幅減少，讓紫外激光打標(biāo)吸引了更多醫(yī)療應(yīng)用的目光。本文評(píng)述了紫外激光打標(biāo)的特性，并展示了紫外激光打標(biāo)在某些醫(yī)療和制藥行業(yè)上的應(yīng)用效果。
1醫(yī)療打標(biāo)
和其它行業(yè)相比，醫(yī)療產(chǎn)品對(duì)打標(biāo)的要求更為獨(dú)特。藥丸是口服的，很多其它醫(yī)療產(chǎn)品（如導(dǎo)管、支架等）是外用或植入病患體內(nèi)的。紫外激光器在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)分析因此，通常要求標(biāo)記本身不能成為一個(gè)污染源，也不能含有化學(xué)成分從而可能導(dǎo)致過(guò)敏反應(yīng)。此外，通常要求打標(biāo)后的標(biāo)記表面要平滑，避免組織損傷，也要避免讓標(biāo)記成為細(xì)菌滋生的場(chǎng)所。
醫(yī)療標(biāo)記通常還要求包含批號(hào)、序號(hào)或其它辨識(shí)信息，可以確定特定產(chǎn)品是何時(shí)何地生產(chǎn)。因此，如果某種產(chǎn)品被發(fā)現(xiàn)存在缺陷，用戶可以很容易確認(rèn)他們購(gòu)買的產(chǎn)品是否就是同一批次的。
▲醫(yī)療手術(shù)刀打標(biāo)
批處理和來(lái)源打標(biāo)還有助于應(yīng)對(duì)醫(yī)藥和醫(yī)療行業(yè)中一個(gè)日益突出的問(wèn)題，即假冒產(chǎn)品和“貨色市場(chǎng)”產(chǎn)品。有時(shí)候假冒產(chǎn)品只是將藥瓶上的標(biāo)簽撕下來(lái)，再貼上了一個(gè)新的標(biāo)簽。但是，西方國(guó)家日益被假冒藥品（通常在亞洲生產(chǎn)）所充斥，這些假藥看起來(lái)完全一樣，但是可能所含劑量不對(duì)，或者未能達(dá)到必要的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。
因此，理想的醫(yī)療標(biāo)記應(yīng)該是難以擦掉、易于識(shí)別、難以復(fù)制或替換，含有獨(dú)特的序列化信息，并且不會(huì)改變產(chǎn)品的功能性。
2傳統(tǒng)打標(biāo)方法
對(duì)醫(yī)藥、醫(yī)療器械及其包裝的打標(biāo)，主流方法一直是油墨印刷（噴墨或移?。?。通常使用凹版膠印法對(duì)藥丸進(jìn)行壓印。對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)，選擇這種印刷方式是因?yàn)槠渫顿Y成本相對(duì)較低。但是，耗材（墨水）成本通常較高。
在醫(yī)療應(yīng)用中，印刷的主要缺點(diǎn)是印刷標(biāo)記總是容易被移走或改動(dòng)（特別是如果印刷在紙質(zhì)標(biāo)簽上）。這意味著經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、裝卸和儲(chǔ)藏后，印刷標(biāo)記會(huì)變得難以識(shí)別，也容易被別有用心的人假冒。
印刷質(zhì)量也有限，如果制造商們想將更多信息（包括二維碼）壓縮到一個(gè)小區(qū)域，就會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。特別是對(duì)于藥丸印刷來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行平板印刷時(shí)會(huì)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生壓力，因此難以應(yīng)用到日益流行的“軟膠囊”上。
即使用于印刷醫(yī)藥和醫(yī)療器械的墨水是無(wú)毒的，但印刷設(shè)備本身通常比較“臟”，使用的潤(rùn)滑劑和溶劑經(jīng)由空氣傳播，會(huì)污染印刷產(chǎn)品。此外，印刷設(shè)備通常極為復(fù)雜，需要停機(jī)進(jìn)行清理和維護(hù)。
▲ 英谷激光紫外打標(biāo) 隱形牙套
激光打標(biāo)是一種非接觸性打標(biāo)方法，能避免污染問(wèn)題，并無(wú)需耗材成本。此外，激光打標(biāo)通常支持打印面積小卻擁有高對(duì)比度和高分辨率的標(biāo)記，并能夠應(yīng)用于彎曲或波狀表面。
激光打標(biāo)通常在紅外輻射中使用CO2或固態(tài)激光器。打標(biāo)過(guò)程本身是一個(gè)熱作用過(guò)程，材料被加熱，直至其變白、碳化或燒蝕來(lái)產(chǎn)生顏色對(duì)比。
幾乎所有塑料都直接吸收遠(yuǎn)紅外CO2的輸出熱量，有時(shí)候使用吸收性添加劑，加上近紅外固態(tài)激光器來(lái)促進(jìn)這一過(guò)程。但是，加熱會(huì)改變熱影響區(qū)材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并造成一些表面凹凸。這會(huì)給細(xì)菌提供容身之處，并難以清洗。
3紫外激光打標(biāo)
和紅外激光相比，紫外激光和材料基本難以發(fā)生相互作用。紫外激光器在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)分析特別是三倍頻二極管泵浦固體激光器的紫外線（355納米）輸出的吸收量要比在長(zhǎng)波中多得多。隨后會(huì)經(jīng)歷在塑料中與填充劑或顏料發(fā)生冷光化學(xué)（而非光熱）作用。
大多數(shù)塑料是白色的，顏料是二氧化鈦（TiO2)，會(huì)大量吸收紫外光，然后晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。這會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)顏色變深，在材料內(nèi)部而非表面形成光滑、極為清晰的標(biāo)記。
由于標(biāo)記事實(shí)上是在材料內(nèi)部，因此不會(huì)給細(xì)菌提供溫床，在不損壞材料本身的情況下標(biāo)記也幾乎不可能被改變或損壞。紫外激光器的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)此外，由于這是一個(gè)冷加工過(guò)程，基本不會(huì)產(chǎn)生熱影響區(qū)，也不會(huì)改變周邊的材料。
▲ 英谷激光紫外打標(biāo) 注射液
而且，紫外線的高吸收率意味著材料可以使用更低激光功率來(lái)加工。最后，由于紫外光比紅外線能夠更緊地聚焦，紫外激光器支持打標(biāo)如二維碼等復(fù)雜的高分辨率標(biāo)記。
▲ 英谷激光紫外激光器
