PR: Utilisation d'Openair-Plasma pour le prétraitement des seringues
Les seringues préremplies sont indispensables dans de nombreuses applications médicales, de la nutrition entérale à l'administration de médicaments à haute dose. Comme les seringues jetables classiques, elles se composent d'un corps de seringue, d'un piston de seringue muni d'un joint et d'une connexion Luer lock ou d'une canule attachée. Après avoir été remplies avec le médicament ou la solution nutritive, elles sont stérilisées, si nécessaire. Il est important qu'ils fonctionnent parfaitement, même après avoir été stockés.
Les applications médicales imposent des exigences élevées aux matériaux utilisés. Outre le verre borosilicaté, des matières plastiques telles que le COC (copolymère de cyclooléfine) sont de plus en plus utilisées. Ce matériau amorphe et biocompatible se caractérise par une grande transparence, une bonne stabilité dimensionnelle, des propriétés de barrière et une résistance chimique. Il peut être stérilisé par des méthodes de stérilisation courantes telles que l'ETO (oxyde d'éthylène), les rayons gamma ou les faisceaux d'électrons. Contrairement au verre borosilicaté, le COC est moins susceptible de se briser, ce qui constitue un avantage significatif.
Un joint élastomère est généralement inséré dans le piston de la seringue préremplie. Le caoutchouc est l'élastomère préféré, mais les caoutchoucs butyle et bromé et les TPE (élastomères thermoplastiques) sont également utilisés. Ces élastomères assurent l'étanchéité de la chambre de la seringue, mais ont tendance à presser contre l'intérieur de la seringue pendant le stockage. Pour éviter cela, les seringues - et éventuellement le joint en élastomère - sont siliconées.
Dans le cas du corps de seringue, une buse plonge dans le corps et pulvérise l'huile de silicone en fines gouttelettes. Il est important que ces gouttelettes s'étalent pour former un film d'huile de silicone fermé, réduisant les frottements, et qu'elles adhèrent suffisamment à la surface intérieure du corps de la seringue. L'objectif est de créer un film d'huile de silicone homogène avec le moins d'huile de silicone possible afin de minimiser toute interaction potentielle avec le médicament. Cependant, sans traitement de surface spécial, le COC ne sera pas suffisamment mouillé par l'huile de silicone. Le prétraitement avec Openair-Plasma, par exemple, peut être utile dans ce cas.
Utilisation du plasma à l'air libre pour améliorer la mouillabilité des COC
Lorsque de l'énergie est appliquée à un gaz, celui-ci est ionisé et entre dans l'état de plasma à haute énergie. Plasmatreat a exploité ce processus à des fins industrielles et a mis au point ce que l'on appelle le plasma à l'air libre. Par rapport à la technologie du plasma à basse pression, les systèmes et équipements plasma de Plasmatreat fonctionnent à la pression atmosphérique et peuvent être intégrés directement dans les processus de production. Une chambre à vide n'est pas nécessaire. Pour générer le plasma Openair, Plasmatreat utilise une décharge à haute tension dans une buse à plasma spéciale à travers laquelle le gaz de traitement passe et est ionisé. Différents gaz peuvent être utilisés comme gaz de traitement, l'air comprimé et l'azote pur étant les plus courants. Lorsque le plasma entre en contact avec la surface d'un substrat, il interagit avec les molécules de la surface et modifie leurs propriétés.
Dans cette application particulière des seringues COC, les composés réactifs d'oxygène et d'azote sont chimiquement liés à la surface du plastique. Ce traitement augmente l'énergie de surface et donc le comportement de mouillage du plastique en introduisant les molécules. L'huile de silicone interagit avec la surface intérieure traitée au plasma du corps de seringue et s'y étale pour former un film mince et homogène.
Détermination des paramètres du plasma en laboratoire
L'une des compétences clés de Plasmatreat est la mise en place d'un système plasma avec les paramètres plasma corrects sur la ligne de production ou dans le laboratoire du client. La première étape consiste à analyser l'énergie de surface actuelle du matériau, soit sur le site du client, soit dans le département de technologie d'application au siège de Plasmatreat à Steinhagen, en Allemagne, ou dans l'une de ses nombreuses filiales.
Dans ce cas particulier, les tests préliminaires pour le traitement des seringues ont montré que l'énergie de surface du COC devait être augmentée à plus de 50 mN/m (unité de tension de surface des liquides ou d'énergie de surface des solides) afin d'assurer une mouillabilité optimale avec l'huile de silicone. Non traité, le COC a une énergie de surface d'environ 39 mN/m, avec une petite fraction polaire d'environ 0,5 mN/m, et après le traitement au plasma, elle est de 52 mN/m, avec une fraction polaire d'environ 13 mN/m (mesurée avec un analyseur de surface mobile, KRÜSS GmbH).
La réussite de la mise en œuvre industrielle du traitement au plasma dépend, d'une part, d'un système plasma optimal adapté à l'application, composé d'un générateur, d'un PCU (transformateur comprenant divers systèmes d'assurance qualité pour le traitement au plasma) et d'une buse, et, d'autre part, de la mise au point d'une fenêtre de processus stable. Outre les réglages de base du système plasma, cela inclut la distance entre la buse plasma et le substrat ainsi que leur vitesse relative. Étant donné que le COC, en tant que plastique amorphe, est particulièrement sensible à la corrosion fissurante en cas de traitement excessif, la fenêtre de traitement doit être maintenue avec précision et les paramètres doivent être surveillés en permanence. Plasmatreat y veille grâce à la technologie PCU (Plasma Control Unit), qui surveille notamment le débit du gaz de traitement, la sortie du plasma, la rotation de la buse et la contre-pression, et les enregistre à des fins de contrôle et de surveillance de la qualité.
La technologie Openair-Plasma offre une solution innovante pour améliorer la mouillabilité de la surface des seringues COC et optimiser ainsi leur siliconage. L'augmentation ciblée de l'énergie de surface permet une distribution homogène de l'huile de silicone, ce qui augmente la fiabilité fonctionnelle des seringues à long terme. Grâce à des solutions plasma personnalisées et à une surveillance précise du processus, Plasmatreat veille à ce que les avantages de cette technologie puissent être mis en œuvre efficacement dans la pratique industrielle.
