穿刺針穿刺性能測試儀在預灌封注射器組件評價中的綜合應用方案

隨著生物制劑、高價值藥品及個性化治療的發展，預灌封注射器憑借其劑量精準、減少浪費、操作便捷及降低交叉污染風險等優勢，已成為給藥系統的重要載體。作為一套精密的藥品與器械結合體，其綜合性能的可靠性直接關系到用藥安全和臨床效率。而其中，與藥液直接接觸、并負責實現皮下或肌肉輸送的核心部件——注射針及其相關組件的機械性能，則構成了評價體系中的關鍵一環。一套科學的評價方案，需要借助如穿刺針穿刺性能測試儀這樣的專業化檢測工具，對組件的穿刺、力學及連接性能進行全面量化評估。

預灌封注射器組件評價的核心挑戰與要求

預灌封注射器系統通常包括玻璃或聚合物針筒、不銹鋼注射針、活塞、針頭護帽等組件。對注射針組件的評價遠不止于簡單的“能否刺穿”，而是一個多維度、關聯性的系統工程，主要涵蓋：

1. 針尖性能：確保針尖足夠鋒利，能夠以較小的力順暢刺穿藥瓶膠塞（在轉移藥液時）和患者皮膚，減少疼痛和組織損傷。這是最直接的用戶體驗與安全指標。

2. 針管剛性：針管需具備足夠的抗彎曲能力，在注射過程中，尤其是在應對某些堅韌組織或非垂直角度穿刺時，防止發生彎折或變形，保證給藥路徑的通暢與安全。

3. 組件兼容性與可靠性：注射針與針筒的粘接或熔封必須牢固，能承受注射推力和可能的意外拉力；反復穿刺膠塞時，需評估膠塞的耐穿刺性以及是否產生過量落屑，以免微粒污染藥液。

這些要求，在 YBB00092004-2015《預灌封注射器用不銹鋼注射針》 等藥包材標準，以及 GB 15811-2025《一次性使用無菌注射針》 等相關醫療器械標準中，均有明確或參照性的規定。將這些文本要求轉化為可重復、可比較的實驗室數據，正是專業化測試的價值所在。

穿刺性能測試的核心：標準、方法與設備

針尖穿刺性能的標準化測試，主要依據 YY 0666-2008《針尖鋒利度和強度試驗方法》。該標準規定了將針尖以恒定速度垂直刺穿標準模擬材料（如特定聚氨酯膜），并記錄最大刺穿力的方法。

對于預灌封注射器而言，測試場景更為具體。除了模擬皮膚的穿刺力測試（評價臨床使用體驗），對藥用膠塞的穿刺力測試同樣至關重要。這模擬了注射針在生產線上刺穿儲藥膠塞，或在臨床使用時刺穿藥瓶膠塞的真實工況。一臺功能完備的穿刺針穿刺性能測試儀，通過更換不同的夾具和測試模塊，可以靈活地在這兩種測試模式間切換。設備的高精度傳感器（精度通常要求達到±0.5%）和可無極調速的驅動系統（速度范圍如1-500mm/min），確保了無論是測試標準薄膜還是實際膠塞，都能獲得穩定、可靠的數據，為評價針尖研磨工藝的優劣、不同供應商膠塞的匹配性提供了量化依據。

從單一測試到系統評價的綜合應用方案

專業測試儀器的價值在于其功能的可擴展性與集成性，使其能夠支撐起一套針對預灌封注射器組件的綜合評價方案：

1. 針尖刺穿力與針管剛性一體化評估：許多現代測試平臺能夠在一臺設備上完成兩項關鍵測試。通過進行針管剛性測試（通常為三點彎曲法），可以評估針體抵抗彎曲變形的能力，確保其符合 YY 0666-2008 及產品標準中對強度的要求。將同一批樣品的刺穿力數據與剛性數據關聯分析，可以幫助研發人員找到鋒利度與強度之間的平衡點，優化針管材料與處理工藝。

2. 膠塞耐穿刺性與落屑評價：這是預灌封注射器的關鍵評價項目。測試儀可編程控制，驅動注射針以規定速度和角度，對同一膠塞樣品進行多次重復穿刺。設備不僅記錄每次穿刺力的變化（評估膠塞密封性的衰減），還可配合天平或微粒計數器，對穿刺產生的落屑進行定量或定性分析。這套數據對于篩選相容性良好、低落屑的膠塞，以及評估注射針針尖的耐久性至關重要，直接關系到藥品的長期穩定性和安全性。

3. 組件連接牢固度測試：通過集成拉伸或推出測試夾具，同一測試平臺可用于評估注射針與針筒（玻璃或塑料）之間的連接強度。模擬注射推力和意外拉扯的力學場景，確保連接處無泄漏、無分離風險，這是產品整體結構可靠性的根本保障。

4. 為工藝優化與質量控制提供數據閉環：綜合測試生成的多維度數據（刺穿力、剛性、落屑量、連接力），構成了強大的過程分析與質量控制數據庫。生產商可以利用這些數據：監控針尖研磨刀具的壽命周期；評估不同批次不銹鋼管材的性能一致性；驗證新的膠塞供應商資質；對生產線進行統計過程控制（SPC），實現從“事后檢驗”到“事前預防”的質量管理升級。

結論

在預灌封注射器向著更高安全性、更優用戶體驗發展的道路上，對其組件進行科學、系統的力學性能評價的基石。以穿刺針穿刺性能測試儀為核心構建的綜合測試方案，超越了單一功能的局限，將離散的標準要求整合為連貫的、數據驅動的評價流程。它不僅是滿足 YBB00092004-2015 等合規性要求的工具，更是驅動產品設計創新、工藝精益化、供應鏈管理優化及最終質量提升的強大引擎。對于致力于在高價值注射劑領域建立競爭優勢的企業而言，投資并深化此類綜合測試能力，具有長遠的戰略價值。

相關問答

問：預灌封注射器針的測試，與普通注射針測試主要區別在哪里？
主要區別在于測試場景的擴展。除了常規的模擬皮膚刺穿力測試，預灌封注射器針必須額外進行針對藥用膠塞的穿刺性能評價，包括單次及多次穿刺力、膠塞保持性以及穿刺落屑測試。這是由其“預灌封”和“直接接觸藥液”的產品特性決定的，標準依據主要參照 YBB00092004-2015。

問：進行膠塞穿刺落屑測試時，如何收集和評估落屑？
常見方法有兩種：一是濕法收集，穿刺后將膠塞在潔凈溶液中震蕩或超聲，然后使用微粒計數器（如光阻法）對溶液中的微粒進行計數與粒徑分布分析；二是干法收集，在穿刺裝置下方放置潔凈的收集膜或培養皿，穿刺后直接對脫落的可見膠屑進行稱重或顯微鏡觀察。選擇哪種方法需根據內部標準或與藥典要求的一致性來決定。

問：綜合測試方案對實驗室空間和人員操作要求高嗎？
現代集成化的穿刺針穿刺性能測試儀設計趨于緊湊和智能化。一臺主機通過更換模塊化夾具實現多種測試，節省了空間。配備圖形化觸摸屏和預置測試程序，降低了操作復雜度。關鍵在于前期建立標準操作程序（SOP）并對人員進行系統培訓，確保測試的一致性與數據的準確性。

問：這些測試數據如何應用于供應商管理？
量化測試數據是進行供應商客觀評價和準入的強力工具。例如，可以要求不同品牌的膠塞供應商提供其產品與標準針配合的穿刺力曲線和落屑數據作為技術對標；對針管原材料供應商，則可以設定剛性值范圍作為來料檢驗的接收標準。數據驅動的管理能有效提升供應鏈的整體質量水平。

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