CN115436340A - 一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，S1、清洗医用导管；S2、将功能涂层材料使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；S3、将未涂覆有功能涂层的医用导管使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；S4、将待测医用导管放置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；S5、将S4和S3中得到的拉曼光谱图进行差减，差减后与S2中的拉曼光谱图进行对比，判断待测医用导管表面是否涂覆有功能涂层并确定功能涂层成分。本发明采用上述配方的一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，拉曼光谱仪便于携带、检测时间短、准确度高，可在医用导管生产和使用前快速检测表面是否涂覆有功能涂层。

Description

一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法
技术领域
本发明涉及医用导管检测技术领域，特别是涉及一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法。
背景技术
医用导管是一种连接人体内部与外部的管状产品，属于基础性医疗器械产品，在诊断、治疗、监护、急救、引流、灌流、气体输送、血液输送、康复中被广泛应用。随着现代科技的发展以及世界人口平均寿命不断增长和老龄化趋势加剧，医用导管在现代医学诊疗和家庭护理中应用的范围将不断扩大，重要性不断提升，促使各类医用导管的使用量不断增长。
目前医用导管基材大多采用聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PUR）、硅橡胶等聚合物材料，这些高分子材料本身疏水性较强，容易黏附细菌，导致细菌在材料表面的定植，会造成生物膜的形成，此外，在介入治疗过程中与人体器官组织产生较大摩擦，容易造成血栓问题、导管相关性纤维鞘包裹问题和感染问题等，进而影响治疗效果。
为了解决这些问题，研究人员不断尝试新的方法和技术改进医用导管的生物性能，在导管表面涂覆、制备功能涂层，主要有载药涂层、载无机抗菌剂涂层、载有机抗菌涂层等，或者对介入导管表面做润滑性处理等，提高医用导管的生物相容性，改善导管表面的抗菌性和抗凝血性，有效地减少细菌黏附和蛋白质的吸附，起到高效地抗污、抗菌、抗摩擦和抗凝血作用。
目前，检测和鉴别医用导管表面的功能涂层的方法主要有：傅里叶红外光谱法；X射线光电子能谱法；扫描电子显微镜法等。这些仪器都属于大型仪器设备，虽然在材料的表征方面有很广泛的应用，但是由于设备的安装和使用条件限制，使得在检测方面不具有快速、便携和便利性。
自1928年印度科学家C.V.拉曼（Raman）发现拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究，拉曼光谱才得以发展和应用。拉曼光谱仪以其结构简单、操作简便、测量快速、高效准确，以及便携等优点著称；采用共焦光路设计以获得更高分辨率，可对样品表面进行um级的微区检测，也可用此进行显微影像测量。利用拉曼光谱技术对医用导管表面的功能涂层进行检测和鉴别的方法未见有文献报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，解决医用导管监测设备难以携带，不能在现场快速检测的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，
S1、清洗医用导管：使用去离子水对待检测的医用导管进行清洗；
S2、功能涂层材料测定：将功能涂层材料置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；
S3、无功能涂层医用导管测定：将未涂覆有功能涂层的医用导管放置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；
S4、待测医用导管测定：将待测医用导管放置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；
S5、将S4和S3中得到的拉曼光谱图进行差减，差减后与S2中的拉曼光谱图进行对比，判断待测医用导管表面是否涂覆有功能涂层并确定功能涂层成分；
S6、若涂覆有功能涂层，对比待测医用导管不同位置拉曼光谱图中拉曼峰的拉曼强度，判断医用导管上功能涂层是否均匀。
优选的，S1中的医用导管材质可为聚氯乙烯、聚氨酯、硅橡胶中的一种。
优选的，S2中的功能涂层材料为肝素、乙酰水杨酸、壳聚糖、聚乙烯比咯烷酮中的一种或几种。
优选的，S5中的功能涂层为载药涂层、载无机抗菌剂涂层、载有机抗菌剂涂层中的一种。
优选的，拉曼光谱仪为傅里叶拉曼光谱仪、激光共聚焦拉曼光谱仪、便携式拉曼光谱仪中的一种。
优选的，拉曼光谱仪的波长为1024nm、785nm和633nm，激光功率为10-300mW，采集过程中的积分时间为10-30s，分辨率为4cm-1，扫描光谱范围为400-2000cm-1。
因此，本发明采用上述配方的一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，其有益效果为：
1、拉曼光谱仪便于携带、检测时间短、准确度高，可在医用导管生产和使用前快速检测医用导管表面是否涂覆有功能涂层，便于及时采取措施，避免医疗事故的发生；
2、可通过检测医用导管的不同位置，判断功能涂层在医用导管表面涂覆的是否均匀；
3、检测过程中对医用导管无损坏，降低检测成本。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是三种涂覆有功能涂层的乳胶管及未涂覆有功能涂层的乳胶管的拉曼光谱图；
图2是三种功能涂层材料及三种涂覆有功能涂层的乳胶管与未涂覆有功能涂层的乳胶管拉曼光谱差谱图；
图3是三种涂覆有功能涂层的PVC管及未涂覆有功能涂层的PVC管的拉曼光谱图；
图4是三种功能涂层材料及三种涂覆有功能涂层的PVC管与未涂覆有功能涂层的PVC管拉曼光谱差谱图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1是三种涂覆有功能涂层的乳胶管及未涂覆有功能涂层的乳胶管的拉曼光谱图；图2是三种功能涂层材料及三种涂覆有功能涂层的乳胶管与未涂覆有功能涂层的乳胶管拉曼光谱差谱图；图3是三种涂覆有功能涂层的PVC管及未涂覆有功能涂层的PVC管的拉曼光谱图；图4是三种功能涂层材料及三种涂覆有功能涂层的PVC管与未涂覆有功能涂层的PVC管拉曼光谱差谱图，如图所示，一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，
S1、清洗医用导管：使用去离子水对待检测的医用导管进行清洗。
S1中的医用导管材质可为聚氯乙烯、聚氨酯、硅橡胶中的一种。
S2、功能涂层材料测定：将功能涂层材料置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图。
S2中的功能涂层材料为肝素、乙酰水杨酸、壳聚糖、聚乙烯比咯烷酮中的一种或几种。
S3、无功能涂层医用导管测定：将未涂覆有功能涂层的医用导管放置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图。
S4、待测医用导管测定：将待测医用导管放置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图。
S5、将S4和S3中得到的拉曼光谱图进行差减，差减后与S2中的拉曼光谱图进行对比，判断待测医用导管表面是否涂覆有功能涂层并确定功能涂层成分。
S5中的功能涂层为载药涂层、载无机抗菌剂涂层、载有机抗菌剂涂层中的一种，每种功能涂层中均具有功能涂层材料中的一种或多种。
S6、若涂覆有功能涂层，对比待测医用导管不同位置拉曼光谱图中拉曼峰的拉曼强度，判断医用导管上功能涂层是否均匀。
拉曼光谱仪为傅里叶拉曼光谱仪、激光共聚焦拉曼光谱仪、便携式拉曼光谱仪中的一种。
拉曼光谱仪的波长为1024nm、785nm和633nm，激光功率为10-300mW，采集过程中的积分时间为10-30s，分辨率为4cm-1，扫描光谱范围为400-2000cm-1。
实施例1
S1、清洗乳胶管：使用去离子水对待检测的乳胶管进行清洗，乳胶管的材质为硅橡胶。
S2、功能涂层材料测定：将功能涂层材料置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图，如图2所示。
S3、无功能涂层乳胶管测定：将未涂覆有功能涂层的乳胶管放置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图，如图1所示。
S4、待测乳胶管测定：将待测乳胶管放置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图，如图1所示。
S5、将S4和S3中得到的拉曼光谱图进行差减，得到的差谱图如图2所示，与S2中的拉曼光谱图进行对比，判断待测乳胶管表面是否涂覆有功能涂层并确定功能涂层成分。
由图1可知，待测乳胶管中出现了乙酰水杨酸、肝素和壳聚糖的特征峰，以及肝素和壳聚糖的坡峰。
由图2可知，乙酰水杨酸、肝素和壳聚糖都有明显的特征峰，乙酰水杨酸的特征峰在548 cm-1，749 cm-1，783 cm-1，1013 cm-1，1044 cm-1，1190 cm-1，1292 cm-1，1604 cm-1处。
肝素的特征峰在1100 cm-1处，是一个坡峰。
壳聚糖的特征峰在1000 cm-1处，是一个缓坡峰。
差减后由图2可知，在1037 cm-1，1153 cm-1，1427 cm-1，1604 cm-1处出现乙酰水杨酸的特征峰，可与乙酰水杨酸的图谱相对应。
在1100 cm-1处是肝素的特征峰，是一个坡峰，能够与肝素的图谱相对应。
在1000 cm-1处是壳聚糖的特征峰，也是一个缓坡峰，能够与壳聚糖的图谱相对应。
由图1、图2及上述分析可知，待测乳胶管中涂覆有功能涂层。
S6、若涂覆有功能涂层，拉曼光谱仪测定时光斑的直径大小为0.5-2.0mm，测定位置随机选择，对比待测乳胶管不同位置拉曼光谱图中拉曼峰的拉曼强度，判断乳胶管上功能涂层是否均匀。
实施例2
S1、清洗PVC管：使用去离子水对待检测的PVC管进行清洗；
S2、功能涂层材料测定：将功能涂层材料置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；
S3、无功能涂层PVC管测定：将未涂覆有功能涂层的PVC管放置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；
S4、待测PVC管测定：将待测PVC管放置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；
S5、将S4和S3中得到的拉曼光谱图进行差减，差减后与S2中的拉曼光谱图进行对比，判断待测PVC管表面是否涂覆有功能涂层并确定功能涂层成分。
由图3可知，待测PVC管中出现了乙酰水杨酸、肝素和壳聚糖的特征峰，以及肝素和壳聚糖的坡峰。
由图4可知，乙酰水杨酸、肝素和壳聚糖都有明显的特征峰，乙酰水杨酸的特征峰在548 cm-1，749 cm-1，783 cm-1，1013 cm-1，1044 cm-1，1190 cm-1，1292 cm-1，1604 cm-1处。
肝素的特征峰在1100 cm-1处，是一个坡峰。
壳聚糖的特征峰在1000 cm-1处，是一个缓坡峰。
差减后由图4可知，在1185 cm-1，1290 cm-1，1603 cm-1处出现乙酰水杨酸的特征峰，可与乙酰水杨酸的图谱相对应。
在1100 cm-1处是肝素的特征峰，是一个坡峰，能够与肝素的图谱相对应。
在1000 cm-1处是壳聚糖的特征峰，也是一个缓坡峰，能够与壳聚糖的图谱相对应。
由图3、图4及上述分析可知，待测PVC管中涂覆有功能涂层。
S6、若涂覆有功能涂层，拉曼光谱仪测定时光斑的直径大小为0.5-2.0mm，测定位置随机选择，对比待测PVC管不同位置拉曼光谱图中拉曼峰的拉曼强度，判断PVC管上功能涂层是否均匀。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，其特征在于：
S1、清洗医用导管：使用去离子水对待检测的医用导管进行清洗；
S2、功能涂层材料测定：将功能涂层材料置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；
S3、无功能涂层医用导管测定：将未涂覆有功能涂层的医用导管放置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；
S4、待测医用导管测定：将待测医用导管放置于拉曼光谱仪检测台上，使用拉曼光谱仪扫描得到拉曼光谱图；
S5、将S4和S3中得到的拉曼光谱图进行差减，差减后与S2中的拉曼光谱图进行对比，判断待测医用导管表面是否涂覆有功能涂层并确定功能涂层成分；
S6、若涂覆有功能涂层，对比待测医用导管不同位置拉曼光谱图中拉曼峰的拉曼强度，判断医用导管上功能涂层是否均匀。
2.根据权利要求1所述的一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，其特征在于：S1中的医用导管材质可为聚氯乙烯、聚氨酯、硅橡胶中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，其特征在于：S2中的功能涂层材料为肝素、乙酰水杨酸、壳聚糖、聚乙烯比咯烷酮中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，其特征在于：S5中的功能涂层为载药涂层、载无机抗菌剂涂层、载有机抗菌剂涂层中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，其特征在于：拉曼光谱仪为傅里叶拉曼光谱仪、激光共聚焦拉曼光谱仪、便携式拉曼光谱仪中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种无损、快速检测医用导管表面覆有功能涂层的方法，其特征在于：拉曼光谱仪的波长为1024nm、785nm和633nm，激光功率为10-300mW，采集过程中的积分时间为10-30s，分辨率为4cm-1，扫描光谱范围为400-2000cm-1。
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