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

Послевакуум-Игла для вспомогательной биопсии молочной железы подвергается механической обработке, поэтому она должна пройти ряд обработок поверхности, чтобы соответствовать медицинским-требованиям. Три процесса пассивации, электро-полировки и ультразвуковой очистки вместе образуют «золотой треугольник» качества поверхности. В этой статье будут проанализированы принципы и функции каждого из этих процессов по отдельности.

1. Пассивация: создание невидимой -брони, стойкой к ржавчине

Пассивация — это процесс, в котором химическими методами образуется плотная оксидная пленка на поверхности металлов. Нержавеющую сталь SS316 принято погружать в раствор лимонной кислоты (концентрацией 10–20% и температурой 50–60 градусов) на 20–30 минут. Лимонная кислота хелатирует свободные ионы железа и одновременно способствует образованию пассивирующей пленки Cr₂O₃. Эта пленка имеет толщину всего 2–5 нм, но способна эффективно препятствовать проникновению ионов хлора и повышать потенциал коррозии на 200–300 мВ. После пассивации необходимо провести тест синего пятна (с использованием раствора феррицианида калия для обнаружения свободного железа). Квалифицированным стандартом является отсутствие синих пятен в течение 30 секунд. Этот этап обеспечивает коррозионную стойкость корпуса иглы как внутри, так и снаружи корпуса, позволяя избежать воспалительных реакций, вызванных выделением ионов металлов.

II. Электро-полировка: зеркальный-глянец и поверхность с низким коэффициентом трения

При электро-полировке используется принцип электрохимического растворения анода. Заготовку погружают в смешанный электролит фосфорной и серной кислот. После подключения постоянного тока участки с более высокими выступами поверхности имеют более высокую плотность тока и более высокую скорость растворения, за счет чего достигается гладкая и блестящая поверхность. Электро-полировка позволяет удалить микро-трещины, заусенцы и слои напряжений, оставшиеся после механической обработки, уменьшая шероховатость поверхности с Ra 0,8 мкм до Ra меньше или равной 0,2 мкм. Гладкая поверхность игл VABB дает два основных преимущества: во-первых, она снижает сопротивление проколу и сводит к минимуму разрывы тканей; во-вторых, это уменьшает бактериальную адгезию, облегчая очистку. После электро-полировки заготовку необходимо тщательно промыть деионизированной водой для удаления остатков электролита и пройти испытание в солевом тумане в соответствии со стандартом ASTM B912 для проверки коррозионной стойкости.

III. Ультразвуковая очистка: лучший метод достижения наноразмерной чистоты

Даже после электро-полировки поверхность корпуса иглы может по-прежнему впитывать масляные пятна, пыль или металлический мусор. Ультразвуковая очистка использует высокочастотные вибрации частотой 20–40 кГц- для создания кавитационных эффектов в чистящем растворе. - пузырьки образуются в зоне отрицательного давления и быстро разрушаются в зоне положительного давления, высвобождая локальную высокую температуру и высокое давление (приблизительно 5000 К, 1000 атм) и принудительно удаляя загрязнения. Процесс очистки обычно включает в себя: щелочное обезжиривание → промывку деионизированной водой → обезвоживание спиртом → сушку горячим воздухом. После очистки концентрацию частиц в чистящем растворе (Частицы размером более или равные 10 мкм, менее или равные 100 на мл) необходимо определить с помощью счетчика частиц, чтобы обеспечить соответствие стандартам чистых помещений ISO 14644. Для таких инструментов, как иглы VABB, которые вступают в прямой контакт с живыми тканями, ультразвуковая очистка является незаменимой последней линией защиты.

IV. Ценность трехэтапного-сотрудничества

Пассивация, электро-полировка и ультразвуковая очистка не являются независимыми операциями, а скорее дополняют друг друга. Пассивация обеспечивает химическую защиту, электро-полировка улучшает физическую поверхность, а ультразвуковая очистка удаляет остатки. Когда эти три компонента реализованы вместе, игла VABB одновременно обладает высокой коррозионной стойкостью, низким коэффициентом трения и сверхвысокой чистотой, отвечая строгим требованиям ISO 13485 для проверки чистоты медицинских изделий.

Заключение

Обработка поверхности может показаться простой, но на самом деле она включает в себя множество междисциплинарных областей, таких как электрохимия, механика жидкости и акустическая химия. Именно эти три «невидимых» процесса придают вакуумной-игле для биопсии молочной железы возможность безопасно и эффективно работать в организме, становясь важной основой надежности технологии минимально инвазивной биопсии.