プレフィルドシリンジは、経腸栄養から大量薬剤投与まで、多くの医療用途において不可欠なものである。従来のディスポーザブルシリンジと同様に、シリンジ本体、シール付きシリンジプランジャー、ルアーロックコネクションまたは付属カニューレで構成されています。医薬品または栄養溶液を充填した後、必要に応じて滅菌される。保管後も完璧に機能することが重要です。

医療用途では、使用される材料に対する要求が高い。ホウケイ酸ガラスに加え、COC（シクロオレフィンコポリマー）のようなプラスチックの使用が増加している。この非晶質で生体適合性のある素材は、高い透明性、優れた寸法安定性、バリア性、耐薬品性が特徴で、ETO（酸化エチレン）、ガンマ線、電子線などの一般的な滅菌方法で滅菌することができる。ホウケイ酸ガラスと異なり、COCは破損しにくいという大きな利点がある。

通常、プレフィルドシリンジのプランジャーにはエラストマーシールが挿入される。エラストマーはゴムが好ましいが、ブチルゴムや臭素化ゴム、TPE（熱可塑性エラストマー）も使用される。これらはシリンジチャンバーを密閉しますが、保管中にシリンジ内部を圧迫する傾向があります。これを防ぐために、シリンジバレル、およびオプションでエラストマーシールがシリコン化されます。

シリンジバレルの場合、ノズルがバレル内に潜り込み、シリコーンオイルを霧状にして細かい液滴にします。この液滴が広がって、摩擦を軽減する密閉されたシリコーンオイル膜を形成し、シリンジバレルの内面にも十分に付着することが重要です。目標は、できるだけ少ないシリコーンオイルで均質なシリコーンオイル膜を形成し、医薬品との相互作用の可能性を最小限にすることである。しかし、特別な表面処理を行わないと、COCはシリコーンオイルで十分に濡れない。例えば、Openair-Plasmaによる前処理は、ここで役立ちます。

オープンエアープラズマによるCOCの濡れ性向上

気体にエネルギーを加えると電離し、高エネルギーのプラズマ状態になる。プラズマトリート社は、このプロセスを産業用に利用し、オープンエアプラズマと呼ばれるものを開発しました。低圧プラズマ技術に比べ、プラズマトリート社のプラズマシステムと装置は大気圧で作動するため、生産工程に直接組み込むことができる。真空チャンバーは必要ありません。オープンエアープラズマを発生させるために、プラズマトリート社は特殊なプラズマノズルで高電圧放電を行い、そこにプロセスガスを通過させてイオン化します。プロセスガスには様々なガスを使用でき、圧縮空気と純窒素が最も一般的です。プラズマが基材表面に接触すると、表面上の分子と相互作用し、その特性が変化する。

COCシリンジ・バレルのこの特殊な用途では、反応性の酸素と窒素化合物がプラスチック表面に化学的に結合される。この処理によって表面エネルギーが増加し、分子が導入されることでプラスチックの濡れ挙動が向上します。シリコーンオイルは、プラズマ処理されたシリンジバレルの内面と相互作用し、その上に広がって均質な薄膜を形成します。