מצב היישום הנוכחי והאתגרים הקשורים למגנטים מברזל ניאודימיום 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 החידושים הטכנולוגיים הקשורים למחקר הנוכחי. למרות שכל אפליקציה היא ייחודית, נדרשות תובנות ושיתוף פעולה חשובים משלבי התכנון והפיתוח ועד לשלב הייצור כדי להשיג את המוצר הסופי הטוב ביותר.
שימוש in vivo
המגנטים המשמשים בגוף עולים בהרבה על הדרישות של יישומי מגנט "קונבנציונליים", והציפויים על מגנטים רפואיים במגע הם ביו-תואמים. הציפויים המאושרים 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 ופסולת 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 פעולה מקסימלית של כ-200 מעלות.
כמעט כל המגנטים המשמשים בגוף הם קטנים מאוד. מכיוון שיש צורך במגנטים חזקים יותר, כמעט תמיד נעשה שימוש בניאודימיום. לפעמים, נמצאה סביבת אפליקציה שמנסה לערער על החוק הפיזי, או מחייבת מגנטים לבצע משימות מעבר ליכולותיהם. לדוגמה, מגנט גלילי קטן 0.5 מ"מ x 1 מ"מ מספק כוח החזקה של 20 פאונד, או שחיישן קורא 4000 גאוס מדיסק בגודל 1 מ"מ על 1 מ"מ במרחק של 3 אינץ'. עבור מגנטים, חשוב להבין את האפשרויות הקיימות בדרישות ממדים, סובלנות מקובלת (שימו לב: במידת האפשר, השתדלו לא להיות הדוקים מדי), והתוצאות הנדרשות.
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, והעיצוב הראשוני מראה שלמגנט יש מגנטיזציה צירית. לאחר 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 מגנט ניאודימיום, כך שזוהי נקודת התחלה טובה לבחור את הדרגה הנכונה כדי להתמודד עם דרישות הטמפרטורה. לאחר קביעת הדרגה הנכונה, יש להתחשב בדרישות הסביבה אליה 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 המסמכים הנדרשות לפני ייצור המוני.
סיכום
כאשר בוחנים את השימוש במגנטים ביישומים רפואיים, הנושאים הנ"ל הם רק נקודת מוצא, והתקדמות בטכנולוגיה ויישומים רפואיים מחייבת הזדמנות 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 ובמנועי דיוק.