选择合适的显微镜检查镍钛合金表面夹杂物

由于生物医学设备制造中的质量控制问题,保持镍钛诺线和治疗设备的医疗级纯度尤其困难。由于镍钛诺用于心脏支架等许多可植入设备,因此金属质量的标准非常高,但要满足该标准可能非常困难。 

镍钛诺的变形特性意味着潜伏在金属中的问题可以隐藏起来,直到外科医生需要根据患者的解剖结构调整设备之前。正因为如此,维持镍钛诺植入设备的质量是制造商的首要任务,更不用说主要成本了。 

有明显缺陷的镍钛诺元素表明制造过程中出现了严重问题,但如果不使用难以缩放的先进显微镜技术,识别表示更细微问题的小夹杂物可能会更加困难。 

好消息是,对于试图简化镍钛诺线或设备检测流程的团队来说,像普通光学显微镜这样简单的工具可能是质量保证的正确解决方案。在寻找最有可能伤害接受镍钛合金设备治疗的患者的夹杂物类型时,使用光学显微镜而不是更复杂的 QA 技术甚至可以节省时间和金钱。 

            什么是镍钛诺表面夹杂物,它们为何重要? 

            镍钛诺组合物中的非金属或有机杂质极有可能形成非金属夹杂物 (NIM),尤其是当镍钛诺被配置为线材时,例如在许多生物医学植入物应用中。NIM 会导致镍钛诺更快疲劳,如果镍钛诺经历足够多的构象变化,则可能导致开裂或断裂。对于植入物或支架中的镍钛诺应用,识别 NIM 是质量保证过程中的一项关键活动,因为当患者需要它完全可靠时,未检测到的 NIM 很容易导致植入物故障。   

            然而,NIM 并不总是由制造问题引起。夹杂物也可能由于外力引起的腐蚀而出现。虽然腐蚀引起的 NIM 不如制造杂质引起的 NIM 常见,但识别任何一种类型的 NIM 都需要使用适合该任务的技术。实验室工作人员和设备制造商通过多种方式检测 NIM:  

                • 化学浸没试验

                • 电子扫描显微镜

                • 光子扫描显微镜

                • 典型光学显微镜 

            在这些方法中,许多制造商更喜欢光学显微镜,因为它足够实惠、足够快且对镍钛诺本身足够温和,可用于植入式医疗设备的工业规模质量保证。  

            反对使用光学显微镜的主要论据是它无法检测镍钛诺中的地下夹杂物。然而,微小的地下夹杂物可能最终不会伤害患者。事实上,从 2010 年开始的研究发现,大约 80% 的植入式镍钛诺支架失效是由尺寸大于 200 微米的完全可见的夹杂物引起的——这在使用传统光学显微镜的检测范围内,但太大而不值得花时间和金钱使用基于光子或电子的先进显微技术。这意味着检测对下游潜在患者最危险的镍钛诺表面夹杂物将需要使用合适的光学显微镜来完成这项工作。  

            在显微镜中寻找什么来检查镍钛诺器件或电线

            市场上有大量不同的显微镜,但大多数显微镜都不适合检查镍钛合金表面夹杂物。当使用正确的显微镜时,很容易实时看到镍钛诺的转变,并且非常清晰。然而,如果使用错误的显微镜、物镜或载物台,对镍钛诺相变进行稳健观察的机会就会大大降低。     

            用于检测镍钛合金以检测表面夹杂物的显微镜最重要的特点是:

            • 双目视觉

            • 非反射阶段

            • 自上而下的照明  

            双目视觉是所有现代显微镜的主要产品,因为双目视觉允许增加视野和易于聚焦。相比之下,显微镜照明元件的位置是一种设计选择,有助于根据预期用途定制显微镜。载物台下方带有照明元件的显微镜非常适合需要高倍放大半透明物体(如细胞或其他生物材料)的应用。因为光必须穿过被研究的物体才能到达显微镜的物镜,所以从下方照射可以保证没有光从样品本身的表面反射出来,这对于液体样品尤其重要。   

            自上而下的照明不太常见,因为显微镜载物台往往具有一定的反射性,即使它们被设计为非反射性也是如此。然而,自上而下的照明对于检查所讨论的物体如何反射光也更有效。在镍钛诺的情况下,设备或电线的特定部分的反射率变化将表明存在严重的夹杂物。同样,通过从上方照明,当设备表面面向显微镜物镜时,也可以看到由夹杂物引起的缺陷所投射的阴影。使用自下而上的照明元件,就不可能轻易地检测到阴影,因为大部分光线会通过物镜的无障碍视野进入用户的眼睛。 

            这意味着检测镍钛诺夹杂物的最佳显微镜通常不是生物显微镜,它利用自下而上的光源和通常至少有轻微反射的抛光台。相反,用于工业或化学的显微镜更适合检查镍钛诺,因为它们通常具有自上而下的照明和可拆卸或磨砂阶段。     

            使用正确的工具可以轻松识别镍钛诺中的缺陷和夹杂物  

            总之,使用工业或化学聚焦光学显微镜是一种廉价、简单且有效的方法,可以在镍钛合金装置中发现可能对患者有害的夹杂物。与其花钱购买电子或光子显微镜的培训和设备,不如调查一下当地实验室供应公司可以为您的实验室或制造团队提供什么样的光学显微镜。虽然并非所有光学显微镜都可以,但合适的光学显微镜将简化您的镍钛合金检查过程——而且它也可能会在路上拯救一两个病人。